高中生物第1节 细胞中的元素和化合物教学设计

第二章 组成细胞的分子

第1节　细胞中的元素和化合物

一、教学目标

1．简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。

2．尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。

3．认同生命的物质性。

二、教学重点和难点

1．教学重点

（1）组成细胞的主要元素和化合物。

（2）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

2．教学难点

（1）构成细胞的基本元素是碳。

（2）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

三、教学策略

1．利用“问题探讨”创设问题情境，让学生在观察、讨论、交流中学习新知识。

本节的主要目的是让学生了解细胞的物质组成，认同生命的物质性。由于学生在初中已经学习了化学的基本知识，所以在进入这部分学习时，通过让学生比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，提出自己发现的问题，在与其他同学的交流中，认识到组成生物体的元素与组成地壳的元素有相似性又有区别。针对学生提出的问题，教师要引导学生分别观察组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）图和组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）图，之后再介绍组成细胞的大量元素和微量元素。

2．利用化学知识解决碳为什么是构成细胞的基本元素这个问题。

如果学生对原子结构的知识有较好的基础，建议教师引导学生回忆碳原子核外电子分布特点，以及碳的性质，为学生理解碳链是构成生物大分子的骨架奠定基础。

学生熟悉元素周期表，很容易找到碳所在的第14族位置，它的原子序数是6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，由于电子排布的不同，在最外层有4个电子，这样，碳原子就具有了4个能够成键的价电子。正是这4个价电子，能够使碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。利用学生已有的化学知识就能够理解C元素对于生命的重要意义了。

3．利用表解和“思考与讨论”获得组成细胞的化合物的知识，提高学习能力。

在学习组成细胞的化合物时，如果由教师直白地讲解细胞的化合物组成，不利于学生参与学习活动。因此，教师可以利用“思考与讨论”中的问题，引导学生观察教材中的表解，获得相应的知识信息，提高学习能力。

4．利用化学试剂与糖类、脂肪和蛋白质颜色反应的演示实验，帮助学生明确实验原理，开展实验研究。

本实验如果单纯上成一个验证性实验，不利于学生探究能力的培养。由于学生在“思考与讨论”中涉及细胞中的化合物的种类、含量，以及如何从植物组织中提取有机化合物的问题，所以，教师可以结合学生对上述问题的回答或推测作为实验研究的起点。

教师可以通过演示糖类、脂肪和蛋白质与化学试剂的颜色反应，使学生明确生物组织中主要化合物的鉴定方法，再指导学生根据自己选择的实验材料，进行实验研究。

本实验难度不大，但是实验材料、化学试剂、用具及步骤较多，因此，教师课前应准备充分，保证实验顺利进行。

四、教学过程

〔引入〕以“问题探讨”引入，让学生以初中的知识来思考，回答。

〔问题〕以“本节聚焦”再次引起学生的注意和思考。

〔板书〕一、组成细胞的元素

五、答案和提示

（一）思考与讨论

1．提示：有机化合物和无机化合物的区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。当然这不是严格意义上的区别。对这两类化合物的严格区分，请参照化学教科书。

2．提示：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。

3．提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。

（二）实验

3．生物材料中有机化合物的种类、含量不同。因此，我们应选择多种多样的食物，保证获得全面的营养。

（三）练习   基础题   1．（1）√；（2）×；3．B。

拓展题   1．提示：细胞是有生命的，它可以主动地从环境中获取生命活动需要的元素。这是生物与非生物的区别之一。

2．提示：不能。生命系统内部有严谨有序的结构，不是物质随意堆砌而成的。