2019-2020年高中生物 细胞中的原子和分子示范教案 苏教版.doc

2019-2020年高中生物 细胞中的原子和分子示范教案 苏教版在学习了第一章生物科学和我们后，让学生深刻体会到生物科学与人类健康等方面的密切关系，激发起学生对生物科学产生强烈的求知欲。从本章开始学习生物学的最基本知识细胞化学的组成。1.本章内容组成本章共分两节，第一节是细胞中的原子和分子，第二节是细胞中的生物大分子。第一节主要讲述了组成细胞的原子、分子和细胞中的无机分子。第二节主要讲述了生物大分子的基本骨架和糖类、脂质、蛋白质、核酸等生物大分子的种类、结构及其在生命活动中的功能。2.本章教材地位自然界中的生物千姿百态，从结构上说，除病毒外生物体是由细胞构成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。要认识细胞，首先要了解细胞这个生命系统的物质组成。通过本章学习，学生不仅能获得关于组成细胞的原子和分子及原子是如何形成分子的知识，认识细胞的化学组成中无机分子和生物大分子的种类、结构和功能，同时也使学生在实验操作、科学探究、搜集信息、处理信息等方面的能力得到一定程度的训练和提高。这些知识和能力都为学生进一步学习后续章节内容打下扎实的基础。本章内容是生物学的最基本知识，因此，本章内容与后续各章节有密切联系，是学好后续各模块各章节的基础。“分子与细胞”模块中第三章细胞的结构和功能、第四章光合作用和细胞呼吸、第五章细胞增殖、分化、衰老和凋亡都与本章知识有密切联系。“遗传和进化”模块中“减数分裂和有性生殖”“遗传的分子基础”等都联系到本章中有关蛋白质、核酸等知识。“稳态与环境”模块中的“生物个体的稳态和调节”“生态系统的稳态”等也都要以本章知识为基础。3.本章在技能培养及情感、态度与价值观引导方面的作用本章通过学习组成细胞的原子和分子以及组成细胞的无机分子和生物大分子，让学生从物质组成上认同生命的物质性，更深入地理解生命的本质。通过学习生物体的元素组成、来源，没有一种元素是生物体所特有的，使学生认同生物界在物质组成上的统一性，以及组成生物体物质的特殊性。本章中的“边做边学”栏目，设置了对淀粉、麦芽糖和蛋白质的鉴定活动内容。通过实验、观察等操作活动，培养学生正确使用实验器具进行生物学实验的操作技能，提高学生的生物科学素养。以“尝试鉴定脂肪”的课题研究为载体，不仅让学生学到了知识，更能让学生体验科学探究过程，发展学生科学探究的能力。在每一节后都提出了“继续探究”的内容和建议，或引导学生利用网络、期刊等多种媒体搜集有关生物学信息，或运用实验法探究某生物学知识，这些活动能有效地发展学生的科学探究能力，而且能使学生在情感、态度和价值观方面得到发展。结合“拓展视野”栏目，介绍中国利用太空条件进行蛋白质结晶的研究，合理灌溉等生物科学知识，让学生了解我国生物科技发展状况，激发学生的爱国情感，认同生物科学在社会发展中的价值。教学重点：1.组成细胞的原子和分子。2.水和无机盐的存在形式及生理功能。3.细胞中四种生物大分子的种类、结构和功能。4.鉴定生物细胞中的糖类、脂肪、蛋白质实验。5.生物大分子的基本骨架。教学难点：1.细胞的原子及原子形成分子。2.鉴定生物细胞中的糖类、脂肪、蛋白质的实验。3.氨基酸形成蛋白质的过程及蛋白质结构多样性的原因。4.生物大分子的基本骨架。课时安排：第一节细胞中的原子和分子1课时第二节细胞中的生物大分子5课时第一节细胞中的原子和分子从容说课 本节内容主要包括：组成细胞的原子和分子，细胞中的无机分子两个部分。具体讲述了生物体的组成元素与地球上已发现元素之间的关系，说明组成生物体的化学元素并非生物所独有。接着介绍了原子的构成以及原子是如何形成分子的有关知识。然后，教材介绍了水和无机盐在细胞中的存在形式及其在生命活动中的重要意义。原子是物质的基本单元，分子是由原子构成的。因此，原子的结构以及原子形成分子的知识，是学生进一步学习细胞中生物大分子的基础，也是学习后续各章节、模块的知识基础。本节教材前一部分关于组成细胞的原子和分子知识是后一部分学习细胞中的无机分子的知识基础，所以组成细胞的原子和分子是本节的重点之一，虽然学生有一定的原子、分子的化学知识，但原子的结构、离子键、共价键、氢键等知识是十分抽象的，学生摸不着看不见，缺少感性认识作基础。这无疑增加了学生学习的困难。因此，可以用多媒体动画形象直观地模拟原子的结构以及离子键、共价键、氢键的形成过程，这对于帮助学生理解原子的结构以及原子形成分子的知识十分重要，从而有效地突破这个难点知识的教学。水和无机盐的知识是本节教学的另一个重点。教学中可采取自主学习的形式，设计有关的讨论思考题让学生阅读有关细胞中水和无机盐的内容。从含量、存在形式和其在生命活动中的功能几方面自主地获得有关知识。教学中教师应注意与生活实际相联系，利用收集的生动丰富的素材，运用大量的事实，使学生对水、无机盐的功能获得深刻理解，这对学生后续学习细胞结构、代谢、调节、稳态等知识都有重要意义。本节教材中共设置了1个“积极思维”、1个“继续探究”和1个“拓展视野”学习栏目。围绕“原子是怎样形成分子的”的积极思维活动，是新教材力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动积极地去学习。教学中教师应引导学生认真阅读有关的事实，并辅以多媒体动画演示原子之间十分抽象的各种化学键的形成过程，创设讨论问题，让学生在讨论中合作学习，不断修正、提高、完善自己的认识和理解，真正实现自主性学习。结合教学内容，建议学生就Fe、Mn、Cu、Zn、Mo等微量元素和人体健康关系进行“继续探究”，是本教材的一个特色。教学中可指导学生以分组合作形式进行探究活动，从不同媒体渠道去收集有关资料，并进行知识整理、交流。这个学习栏目正体现了新课程所倡导的探究性学习的理念。教学重点1.组成细胞的原子和分子。2.水和无机盐的存在形式及生理功能。教学难点细胞的原子及原子形成分子。教具准备青蛙胚发育过程的影像资料、地壳与生物细胞元素组成比较表、人体元素组成图表、原子结构及原子形成分子的Flash动画、水黾水面运动的影像资料、水分子间形成氢键的动画等。课时安排1课时三维目标 1.举例说出构成细胞的原子和分子。2.举例说出细胞中无机分子的功能。3.通过“原子是怎样形成分子的”积极思维活动，培养学生的观察能力、图文信息分析归纳的思维能力。4.通过利用网络或期刊等媒体收集细胞中某些微量元素和人体健康关系的资料的继续探究活动，培养学生利用多种媒体进行搜集生物学信息的方法。5.通过学习细胞中原子和分子组成，深刻理解生命的本质，认同生命的物质性。6.通过生物体组成元素与地壳的组成元素比较，认识生物界在物质组成上的统一性。教学过程 导入新课教师利用多媒体展示青蛙从一个受精卵开始经过细胞分裂、分化逐渐发育成一个蝌蚪的过程。教师结合上述情境指出，蝌蚪和绝大多数生物一样，都是由细胞组成的，细胞是组成生物体结构和功能的基本单位。细胞之所以能作为生物体结构和功能的基本单位，这与细胞的化学组成有密切关系，研究细胞的化学组成，首先从组成细胞中的原子和分子开始。推进新课板书：一、细胞的原子和分子教师呈现问题情境：利用多媒体呈现农民在玉米田间劳动情景。师人和玉米分别含有哪些元素？判断的依据是什么？（教师可启发学生从人和玉米所含物质、生长所需营养等角度去分析判断）生甲人和玉米都含有H、O，因为两者都含有水。生乙都含有C、O，因为两者都进行呼吸，产生二氧化碳。生丙都含有N，因为玉米生长需消耗大量尿素等化肥，人吃玉米。(教师应注意组织好学生讨论，科学合理的说法都应积极肯定)师根据科学家的研究，人和玉米是由多种化学元素组成。（出示玉米和人体化学元素的对比表投影片）玉米和人体的化学元素组成（质量分数/%）元素玉米人体元素玉米人体O44.4314.62Si1.170.005C43.5755.99Cl0.140.47H6.247.46Al0.11-N1.469.33Fe0.080.012K0.921.09Mn0.004-Ca0.234.67Na-0.47P0.203.11Zn-0.01Mg0.180.16Rb-0.005S0.170.78生从玉米和人体化学元素的对比表可得到什么结论？师（1）组成生物体的化学元素大体相同。（2）在相同生物体内，各种化学元素的含量相差很大。师人和玉米的化学元素组成中，实际上除了表中所列9种元素外，还有Si、Cl、Al、Fe、Na、Zn据统计，在生物体细胞内至少可以找到62种元素。地球上天然存在的元素有90多种。（出示地壳和生物细胞元素组成比较表）师从地壳和生物细胞元素组成比较表中可以说明什么？生组成生物体的化学元素中，没有一种是生物所特有的，说明了生物界与非生物界的统一性。学生活动：阅读教材P12表2-1一项关于“硒与克山病相关性”研究的记录表。师克山病是一种原因不明，以心肌细胞变性、坏死为主要疼痛特征的地方性心肌病，1935年首先发生于黑龙江省克山县，故名克山病。该病病因至今不明，经过几代人大量研究，目前病因研究主要集中到生物地球化学病因及生物病因两大方面。师（1）从表中可得到什么结论？（2）硒在无机自然界是否存在？生（1）表中数据说明人体缺硒与克山病有明显关系。（2）硒是无机自然界中所含有的一种化学元素。师组成生物体的各种物质的基本单元是原子，原子的结构是如何构成的呢？（教师利用多媒体呈现H、C、O、Na、Cl这几种原子的结构图）师原子是由原子核和外围电子构成，原子核又是由中子和质子构成。每一种元素的原子核中都带有固定数量的质子。师观察H、C、O、Na、Cl五种原子结构思考下列问题：（1）这五种原子中质子数、中子数、电子数分别是多少？（2）每一种原子的质量数与原子核中质子数和中子数是什么关系？（3）正常原子从整体上看为什么呈电中性？学生活动：阅读教材P12相关段落，并观察五种原子结构图后讨论回答。（1）H、C、O、Na、Cl的质子数分别是1、6、8、11、17,中子数分别是0、6、8、12、20,电子数分别是1、6、8、11、17。（2）每一种原子的质量数等于其原子核中质子数和中子数之和。（3）原子核外围绕有电子，每一个电子带一个单位负电荷，而一个质子带有一个单位正电荷，带正电的质子数与核外电子数相等，所以整体上原子呈电中性。师原子是怎样形成分子的呢？学生活动：阅读教材P13提供的事实。教师创设问题情景：利用多媒体动画展示钠原子和氯原子形成氯化钠分子的过程。师氯原子和钠原子之间通过什么键形成氯化钠分子？如何形成？生离子键，钠原子失去一个电子成为正离子，氯原子得到一个电子形成负离子，正负离子之间产生静电作用而形成离子键。教师活动：利用多媒体动画展示氢原子和氧原子形成水分子的过程以及水分子与水分子之间相互作用形成氢键的过程。师（1）一个水分子中H和O原子之间通过什么键形成水分子？（2）水分子之间通过什么键相互作用而连在一起？生（1）水分子中H和O之间形成共价键。（2）水分子之间形成氢键。师水分子是由H和O原子组成的。原子一般通过各种化学键的作用形成分子，除了一些稀有气体和单质金属等以单原子状态存在外，分子一般由两个或两个以上原子构成。细胞中的水和无机盐就是由相应的原子所形成的无机分子。教师提出阅读提纲：（1）水和无机盐在细胞中含量占多少？（2）水和无机盐在细胞中分别以什么形式存在？（3）水和无机盐在细胞生命活动中有什么生理功能？学生阅读教材P14P15思考、讨论并回答上述问题：（1）水分占细胞总质量的60%90%，无机盐约占细胞总质量的1.5%。（2）水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在，无机盐常以离子形式存在。（3）水的生理功能有：水是良好溶剂，运输作用，参与细胞内代谢作用，提供生化反应环境，结合水是细胞结构的重要成分。无机盐的作用：细胞组成成分；参与细胞各种生命活动。课堂小结提出讨论问题：（1）水黾为什么没有下沉？（2）水面张力如何产生？学生阅读教材讨论后回答：（1）水黾依靠水面张力而在水面自由运动不下沉。（2）水分子之间形成氢键使水面张力增强。教师活动：利用多媒体演示水分子之间通过氢键结合的过程。师举例说明生物体因哪种无机盐过多或缺少而产生什么病症？生甲缺钙引起抽搐、软骨病。生乙钙盐过多引起肌无力。生丙缺铁引起缺铁性贫血。生丁缺碘引起地方性甲状腺肿、呆小症。板书设计 第二章细胞的化学组成第一节细胞中的原子和分子一、组成细胞的原子和分子二、细胞中的无机分子活动与探究 探究题目：人体细胞中某些微量元素与人体健康关系方法与步骤：（1）全班学生分成若干合作探究小组，每组34人，每组设一名召集人。（2）各小组分工合作，通过网络、报刊、图书、影像资料等多种途径收集有关人体细胞中某些微量元素与人体健康关系的资料并作好记录。（3）各小组汇总收集到的资料并进行讨论整理，确定一名，将研究结果写成一份研究报告。结果与交流：教师组织全班进行交流汇报，各小组汇报研究结果。习题详解 1.解析：组成细胞的化学元素中Zn、Fe、Cu等含量很少，属于微量元素。答案：D2.解析：组成细胞的各种元素都来源于自然界，但同一种化学元素在不同细胞中含量不同，细胞中某种元素的含量是由生命活动的需要决定的。答案：C3.解析：原子之间通过化学键形成分子，原子之间通过共用电子对形成的化学键叫共价键答案：A4.解析：炎热夏季，植物蒸腾作用加强，失水萎蔫，这部分水是植物体内的自由水。答案：B5.解析：I是人体甲状腺激素的组成元素。答案：B