高中人教版 (2019)细胞中的糖类和脂质教学设计

这是一份高中人教版 (2019)细胞中的糖类和脂质教学设计，共12页。教案主要包含了细胞中的糖，细胞中的脂质，细胞中糖类与脂肪的相互转化等内容，欢迎下载使用。
课题
2.3 细胞中的糖类和脂质
单元
第2章
学科
生物
年级
高一
教材分析
《细胞中的糖类和脂质》是新人教版2019年高中生物第2章《组成细胞的分子》第3节的教学内容，主要学习细胞中糖类和脂质的种类和功能，本节内容连同本章其他章节是对细胞的物质组成的学习，是学习细胞结构和功能的基础。
教学目标与核心素养目标
1.生命观念：
（1）通过对细胞培养、膳食及医疗等方面与糖类有关的讨论，举例说出糖类的种类和作用，阐明糖类既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。
（2）通过对膳食与动植物细胞中脂质的讨论，能举例说出脂质的主要种类以及脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。
2.科学思维：通过对动物细胞培养、家禽育肥等问题的讨论，能举例说出糖类和脂质的相互转化。对比分析糖类和脂质的种类、作用及相互关系，培养归纳与概括能力。
3.社会责任：能够关注糖类、脂质等的过量摄入对人体健康的影响，在改进自己膳食行为的同时，向他人宣传健康饮食的观念。
重点
1.糖类的种类和作用。
2.脂质的种类和作用。
难点
1.多糖的分子结构及作用。
2.脂肪的分子结构及作用。
3.糖类与脂肪的相互转化。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
展示汽车图片，提问：以上交通工具的能量是什么？指出如同任何机器的运转都需要外界提供能量一样，细胞的生命活动也需要能量来维持。很多种有机物都可以为细胞的生活提供能量，其中糖类是主要的能源物质。
教师：生物体每时每刻都在进行着各种各样的生命活动，例如伸手、转身、思考，甚至休息、睡觉、一丝不动的时候我们都在持续不断地消耗能量，因此我们每天都需要补充能量，而人最重要的补充能量的方式就是吃饭，食物中含有各种各样的物质，他们都能为我们提供能量，其中，食物中的糖类是最重要的能源物质。
提问：什么是糖？你能列举一些你所熟悉的糖的名称吗？看谁知道的最多？是不是甜的都是糖?是否糖都是甜的？
思考、回答问题。
尝试辨识超市中的相关糖类食品，并根据生活经验说出其中主要含有的糖的种类。再通过品尝明确糖并不一定是甜的，甜的物质也不一定是糖。
激发学生兴趣，引入新课。
根据学生“糖类都是甜的，甜的就是糖”这一错误的前概念，采用分类比较的方法，帮助学生科学认识糖类。
讲授新课
一、细胞中的糖
指导学生阅读教材P23-25页，思考并回答下列问题，并归纳概括糖类的功能、元素组成及分类。
提问：
1.按是否能水解以及水解产物分子数的不同进行分类，通常将糖类分为哪几大类?请举例说出不同种类的糖的具体名称?它们分布在哪些生物体中?分别具有的主要功能是什么?
2.这些糖类是由哪些元素组成的?
3.三种二糖水解后形成的两分子单糖有什么异同?
4.三种多糖主要分布在哪些生物的哪些器官或组织等结构中?彻底水解后的产物是什么?为什么它们的化学性质和功能相差很大?
师生共同总结：
1.功能：主要能源物质
2.元素组成：C、H、O三种元素。
多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2：1，类似水分子，因而糖类又被称为“碳水化合物”，简写为（CH2O）。
注意：不要误认为所有糖类中氢原子数和氧原子数之比都为2：1，如C5H10O4（脱氧核糖）；也不要误认为分子中氢原子数和氧原子数之比为2：1的都是糖类，如CH2O（甲醛）
3.种类：单糖、二糖、多糖
（1）单糖：不能水解的糖，能直接被细胞吸收的糖类。
提问：参加运动会或其他剧烈活动后吃什么能尽快地补充能量？
提示：葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。葡萄糖不能水解，可直接被细胞吸收。
总结：单糖的种类、分布和功能
（2）二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖。
展示单糖形成麦芽糖以及麦芽糖水解的过程示意图。
总结：二糖的种类、分布和功能
（3）多糖：由多个单糖分子脱水缩合而成的糖。
总结：多糖的种类、分布和功能
补充知识：第七营养素
几丁质也是一种多糖，又称壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。
几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。
例如：1.几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，用于废水处理；2.用于制作食品的包装纸和食品添加剂；3.可以制作人造皮肤等。
按要求阅读教材，通过阅读教材，分析不同糖类的分子式，思考分析问题，初步认识糖类的种类、元素组成和功能。
分析，归纳，进行总结。
结合教材内容，进行分析，回答问题，学生积极思考，小组内讨论并完善表格，通过交流在全班进行分享、修正、完善，从而从糖类的种类、分布与功能三方面生成糖类概念的认识，建构糖类知识的概念图。
利用问题驱动，引导学生阅读教材初步认识糖类的种类、元素组成以及功能。培养学生思考和分析问题的能力，小组合作能力
利用表格引导学生自主阅读，归纳整理，习得糖类的种类、分布、功能等知识，有助于发展学生归纳与概括等思维能力，有助于建构科学的概念体系。
课中小结
展示淀粉的水解过程：
提问：糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需定量摄取，为什么?
提示：米饭、馒头含有的淀粉经消化分解后生成葡萄糖。
健康讲堂
提问：糖是生命活动的主要能源物质，是否摄入越多越好呢？
《中国居民膳食指南（2016）》提出的“控糖”建议是：控制添加糖的摄入量，每天摄入不超过50g，最好控制在25g以下。
讲授新课
二、细胞中的脂质
展示肥肉和植物油的图片，指出肥肉和植物油的主要成分都是脂肪，脂肪是脂质的一种。
指导学生阅读教材P25-27页，认真阅读课本，做好勾画与批注，并回答问题，通过分析讨论，归纳总结脂质的组成元素、化学性质和种类。
师生共同总结：
1.脂质的元素组成：主要是C、H、O，有些脂质还含有P、N。
2.脂质的化学性质：
（1）脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量多于糖类。
（2）不同的脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、乙醚、氯仿等。
3.脂质的分类：脂肪、磷脂和固醇等。
（1）脂肪（元素组成：C、H、O）
思考与讨论：脂肪的作用
1.在人和哺乳动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？
提示：脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。
2.请说出脂肪含量比较高的几种植物。脂肪主要分布在这些植物的什么器官中？
提示：花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物都含有较多的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。
3.脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用？
提示：脂肪除了可以储存大量能量，还具有隔热、保温和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。
4.说到脂肪，你可能会想到肥胖、高血压、心脏病，脂肪的摄入量与健康有怎样的关系呢？
提示：根据所查资料回答。
展示分子结构图片：
a.甘油部分简单，且不可变化。
b.脂肪酸部分可变：种类和分子长短不同；可以是饱和，也可以是不饱和。
教师提问：什么是饱和脂肪酸？什么是不饱和脂肪酸？什么是反式脂肪酸？植物脂肪和动物脂肪有什么区别？
提示：饱和脂肪酸的熔点高，容易凝固。不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态。大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。
脂肪中O的含量远少于糖类，而H的含量更多；1g脂肪所含能量是1g糖类的2倍以上。
脂肪是细胞内良好的的储能物质！
总结脂肪的作用：良好的储能物质、保温、缓冲、减压。
（2）磷脂
展示磷脂分子结构图：
教师：指导学生分子磷脂分子的结构图，说出磷脂与脂肪的区别。
师生共同总结磷脂的元素组成、功能及分布。
①元素组成：C、H、O、N、P
②功能：构成细胞膜、细胞器膜、核膜的重要成分。
③分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子
（3）固醇
教师：引导学生根据教材内容进行归纳总结胆固醇的种类及作用。
胆固醇：细胞膜的重要组成成分，参与血液中脂质的运输，构成动物细胞膜的重要成分
性激素：能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D：促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
与生活的联系
1.为什么平时的膳食中要限制高胆固醇实物的摄入？
2.小孩、年轻人多晒太阳能补钙，为什么？
提示：晒太阳能将皮肤表面的胆固醇转化为维生素D，而维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收。
阅读教材，做好批注，回答问题，归纳总结脂质的元素组成，脂质的化学性质及其种类。
结合自身生活经验，思考分析问题，学会辨别脂肪，理解脂肪的分布与功能等知识。学生通过观察常温下动植物脂肪形态差异，进而观察、分析脂肪的分子结构式，认识脂肪的元素组成及其结构与功能的关系。
分析图片。
思考并回答问题。
学生讨论后得出：脂肪和糖类的组成元素都是C、H、O，但是脂肪的氢含量高，氧含量低。所以等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时，脂肪消耗的氧气多，产生的水多，释放的能量多。
观察图片。
学生分析图片，并说出磷脂与脂肪的区别。
答案提示：甘油的一个羟基（—OH）不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其他衍生物结合。
讨论固醇与人体健康，知道如何科学补钙。
小组讨论，回答问题。
培养学生阅读提取信息的能力和思考和分析问题的能力，小组合作能力
创设情境引导学生探究脂肪的形态结构与功能，感受“脂肪的结构与功能的关系”。同时引导学生自主探究归纳脂质的种类与功能。
启发学生的思考，培养学生收集资料解决问题的能力
知道脂肪的结构、分布及功能。
区别动植物油脂。
通过分析磷脂分子结构，指出磷脂与脂肪的不同指出，指导磷脂的结构分布及功能。
知道固醇的种类及功能。
讲授新课
三、细胞中糖类与脂肪的相互转化
出示北京鸭图片及问题：我每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为什么长了一身的肥肉？
提示：玉米、谷类和菜叶中的糖类在供应充足的情况下可以大量的转化为脂肪。
教师：指导学生阅读教材P27页最后一段文字，思考下列问题：
（1）家鸭育肥形成的脂肪主要来自饲料中的哪些营养成分?
（2）请结合生活经验，分析导致肥胖的主要原因是否是因为摄入大量脂肪?为什么说“减肥很难”?
（3）糖类与脂肪相互转化有什么差异?这对我们控制肥胖有什么启示?
总结：细胞中的糖类与脂质相互转化
①糖类转化为脂肪：血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。
②脂肪转化为糖类：脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起功能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
拓展：为什么等量的脂肪比糖类含能量多，却不是生物体利用的主要能源物质？
提示：首先，脑、神经细胞只能利用糖类分解来获得能量，而脂肪属于脂质，脂质通常不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂。
其次，脂肪的氧化需要消耗大量的氧气，而糖类在有氧无氧的情况下都能氧化。
最后，脂肪是体内最重要也是最经济的储备能源，但在体内氧化速度比糖类慢得多。
按要求阅读课本、思考、讨论，回答问题。
积极思考，小组讨论形成结论，小组代表发言，交流各小组观点。
通过对“家鸭育肥以及生活中人们特别关注的肥胖与减肥”等问题的分析，认识糖类与脂肪相互转化的关系及其转化程度的差异。进而形成科学健康的生活方式。
问题探讨
在科学研究和制药等领域，经常要进行动物细胞培养。体外培养动物细胞时，需要为细胞分裂和生长提供营养。绝大多数情况下，培养基中都会有葡萄糖。
讨论：
1.对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用？
提示：提供能量
2.在培养脂肪细胞时，即便没有向培养基中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。这说明什么？
提示：糖类和脂类可以相互转化（这说明细胞可将葡萄糖转化为脂肪）
课堂小结
组织学生以小组为单位，用框架图总结本节课的主要内容，通过框架图，对“糖类和脂质”的相关知识进行整理，可使学生形成更为科学合理的知识结构，也发展了学生的模型与建模、归纳与概括等思维。
板书设计
2.3 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1.元素组成
2.分类
3.主要作用
二、细胞中的脂质
1.元素组成
2.化学性质
3.分类和功能
三、糖类和脂肪的相互转化