高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞中的元素和化合物教学课件ppt
展开第二章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
本节内容在引言中就提出了关于生命的物质组成相关问题,学生都能区分生物与非生物,但是如何从理论层面阐述生物组成成分就变得更加重要。本节内容通过从元素,化合物的种类与含量方面进行比较,让学生可以更加明确生物界与非生物界的统一性与差异性。后续再通过实验证明糖类,脂肪,蛋白质的存在,帮助学生理解有机物是生物体所必须的成分。
教学策略:
通过对比分析,培养学生通过阅读获取信息的能力。对比自然界与非生物界,元素种类与含量的差异,理解各种元素及化合物对生物体的作用。物质鉴定实验让学生自己动手,并通过实验选择最理想的材料,培养学生的观察能力与解决问题的能力。
生命观念:组成生物体的元素都是从无机环境获取的,同一元素在生物界与无机环境含量差异巨大。
科学思维:科学的选择实验材料,保证实验材料不影响实验结果的观察与检测。
科学探究:探究碳为什么会成为生物体的最基本元素
社会责任:认同生命的物质性,培养学生保护环境的观念
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、蛋白质、脂肪。
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、蛋白质、脂肪。
情景导入、展示目标。
教师:地球上的环境千变万化,比如地壳表面的水、岩石以及空气,那么这些物质由哪些元素组成呢?生物是生活在环境中,生物从环境中获取物质,那么这些生物又由哪些元素组成?
合作探究、精讲点拨。
探究一:地壳与细胞元素含量的差异
组成地壳和组成细胞的部分元素含量
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问题:1、组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到,说明什么?
2.细胞中的各元素含量和无机环境中的含量大不相同,这说明什么?
结论:组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的。但是元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别,说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性。
设计意图:通过引导学生观察,分析表格中的问题,归纳总结,形成结论。
探究二:组成细胞的元素?
作为生命的基本组成单位——细胞,它可以构成不同的生物体。那么元素在各种细胞中的含量是怎样的?(对比玉米与人体细胞元素种类与含量的差异)
玉米和人体化学元素含量对比表:
| 玉米 | 人 |
氧 | 44.43 | 14.62 |
碳 | 43.57 | 55.99 |
氮 | 1.46 | 9.33 |
氢 | 6.24 | 7.46 |
钾 | 0.92 | 1.09 |
钙 | 0.24 | 4.67 |
磷 | 0.20 | 3.11 |
硫 | 0.17 | 0.78 |
铁 | 0.08 | 0.012 |
比较玉米细胞与人体细胞的元素及含量,谈论下列问题并进行展示:
1、玉米细胞与人体细胞含量最多元素种类是否相同,为什么会出现这种现象?
2、一些含量较少的元素是否并不重要?
3、比较玉米与人体细胞元素种类与含量还可以得出哪些结论?
结论:组成生物体的化学元素主要有20多种。组成玉米和人体的含量较多的元素是:C、H、O、N等四种。不同生物体的组成元素大体相同;不同生物体内,各种化学元素的含量相差很大。
归纳得出:组成细胞的基本元素:C;主要元素:C、H、O、N、P、S;大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo
补充说明:各种元素本身对生命活动的影响,以及干重与鲜重下元素含量的差异与原因。
设计意图:通过分析比较,使学生明确大量元素和微量元素的概念,并正确理解碳是最基本元素。
探究三:组成细胞的化合物
讨论:作为生命的细胞是由元素组成的,组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的?比如花生和大豆的应用中有很大的不同,花生可用来榨油,大豆常用来做豆腐说明了什么问题?
引导学生分析组成生物体的化学元素在体内以什么形式存在(单质还是化合态),参考课本P17提供的表来分析,总结归纳出构成细胞的化合物。
水:85%~90%
无机盐:1%~1.5%
蛋白质:7%~10%
核酸和糖类:1%~1.5%
脂类:1%~2%
设计意图:通过教师的引导,学生自主完成本部分内容,锻炼学生的自学能力。
探究四:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定的实验原理、方法、步骤和现象:
知识点 | 可溶性还原糖 | 脂 肪 | 蛋白质 | |||||||
实验原理 | 与斐林试剂反应生成砖红色沉淀 | 被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染成红色) | 与双缩脲试剂反应产生紫色物质 | |||||||
实 验 步 骤 | 样液 制备 | 选材 | 含糖较高、颜色为白色或近于白色的植物组织,苹果、梨最好 | 富含脂肪的种子,以花生最好 | 浸泡1~2 d的黄豆种子(或用豆浆)或用鸡蛋 蛋白 | |||||
方法 | 苹果切块→研磨→过滤→滤液 | 制作花生种子的切片 | 黄豆浸泡切片→研磨→过滤→ 滤液 | |||||||
鉴定 步骤 | 样液→加斐林试剂→振荡→水浴加热煮沸 | 切片→染色→漂洗→镜检 | 组织样液→加双缩脲试剂A→再加双缩脲试剂B→观察颜色变化 | |||||||
实验现象 | 蓝色→棕色→砖红色沉淀 | 脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染成红色) | 加双缩脲试剂A无明显变化,加双缩脲试剂B后溶液变成紫色 | |||||||
注意事项 | 1.选材要用含糖较高、颜色为白色或近于白色的植物组织 2.斐林试剂不稳定,一般配成甲液(NaOH:0.1 g/mL)乙液(CuSO4:0.05 g /mL)来保存,用时必须将甲、乙两液混合均匀后使用,切勿分别加入组织样液中进行检测 | 1.切片要尽可能的薄 2.染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色 3.观察时找最薄处,最好只有1~2层细胞 | 1.用鸡蛋蛋白时,一定要加以稀释,如果稀释不够,与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管内壁上,使反应不彻底,且试管不易洗干净 2.双缩脲使用时,应先加A造成碱环境,再加B | |||||||
每组学生从教师提供的材料中选取两种进行鉴定,并记录
交流实验结果:每一组实验选取一个人介绍实验情况,然后分析实验成败的得失
设计意图:通过小组合作进行实验,锻炼学生的动手能力和合作意识。
随堂练:
1.关于松鼠和松树体内的化学元素的说法中,最可能不正确的是(A )
A. 含量相同
B. 种类相同
C. 具有统一性
D. 具有差异性
2.以下关于实验的描述中,正确的是(D )
A. 利用光学显微镜可观察到组成细胞膜的磷脂分子
B. 西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,可用作还原糖鉴定的替代材料
C. 在做脂肪的鉴定实验时,发现满视野都呈现橙黄色,于是滴1~2滴质量分数为20%的盐酸洗去多余的染料
D. 在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂,振荡摇匀,可看到溶液变为紫色
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