新疆库尔勒市第四中学高一人教版生物必修一：第二章第1节《细胞中的元素和化合物》教案

学必求其心得，业必贵于专精
第二章第 1 节 细胞中的元素和化合物
一、教材分析
《细胞中的元素和化合物》这一节，首先在节的引言中，明确
指出自然界的生物体中的元素是生物有选择地从无机自然界中获得
的,没有一种元素是细胞特有的。

但细胞与非生物相比,各元素的含量
又大不相同。

说明生物界与非生物界的统一性和差异性内容.这部分
内容较为浅显，但是结论非常重要，对于学生了解生物的物质性具
有重要意义。

关于组成生物体的化学元素的内容，一开始就指出组成生物体
的化学元素主要有 20 多种，紧接着以人体细胞为例,将含量较多的
化学元素以及各种元素的含量制成图形。

通过对图形内容的分析,概
括出两点：一是组成人体的基本元素是 C、O、H、N;二是组成生物
体的各种化学元素，在不同的生物体内，含量相差很大，由此进一
步说明了大量元素和微量元素的概念和种类。

并且强调指出在大量
元素中，C 是最基本的元素。

关于组成细胞的化合物，首先说明组成生物体的化学元素进一
步组成多种多样的化合物,接着指出组成细胞化合物的种类及各种
化合物的质量分数，从而说明它是生物体结构和生命活动的物质基
础。

二、教学目标
1。

知识目标
（1)知道组成细胞的主要元素；知道为什么碳元素是构成细胞
的基本元素。

（2）学会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法.


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2.能力目标 （1）通过对 C 元素的分析,说明有机化合物形成的可能性及必
然性，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。

（2）通过对组成细胞中的元素的百分比的分析，通过对不同化
合物的质量分数的学习，培养学生理解、思考和分析问题的能力。

3。

情感态度与价值观
（1)认同生命的物质性。

（2）认同生物界在物质组成上的统一性。

三、教学重点难点 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。

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。

四、学情分析 对于构成细胞的有机化合物的种类的认识，学生从日常生活中 都已有这方面的知识，比如知道瘦肉含有蛋白质较多,水果含有较多 的糖类等。

如何定性地区分这些常见的有机物,可通过实验教学来进 行。

该实验最主要是要规范实验过程，可通过分组分别来完成一个 实验，然后每一组选出一人来介绍该实验的过程以及要注意的事项, 学会展示成果及共享成果。

五、教学方法


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1．直观教学法、讲解法、实验法。

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目 标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置 预习 六、课前准备 1．学生的学习准备:预习学案：细胞中的元素和化合物，初步把握 基本内容. 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案,课内探究学 案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：六人一组，教室内教学.课前准备好实 验所用材料用具。

七、课时安排:1 课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 教师收集关于地球及生物体细胞中各元素组成的资料,玉米和人体 的化学元素组成的材料并制成课件；准备实验材料。

学生预习实验, 初步了解实验的原理以及实验步骤.检查落实了学生的预习情况并 了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

(二）情景导入、展示目标。

教师：地球上的环境千变万化，但都是有一定的物质组成，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 是生活在一定的环境中,这些生物从环境中获取物质，那么这些生物


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又由哪些元素组成？
然后展示探究的第一个问题，生物异与非生物存在着统一性和差异
性?已经布置学生们课前预习了这部分，检查学生预习情况并让学生
把预习过程中的疑惑说出来。

设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。

（三）合作探究、精讲点拨.
探究一：生物异与非生物存在着统一性和差异性？
组成地壳和组成细胞的部分元素含量
元素
地壳
细胞
O
48。

60
65。

0
Si
26。

30
极少
C
0。

087
18。

0
N
0。

03
3.0
H
0。

76
10.0
设疑：比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量,通过比较,
你能发现什么问题？
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。

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那么元素在各种细胞中的含量是怎样的？
材料一： 组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比),
教材 p17 图 2—1。

组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比），
教材 p17 图 2-2.
材料二：玉米和人体化学元素对比表：
玉米与人体的化学元素组成（质量分数/%）
元素
玉米
人
O
44.43
14。

62
C
43.57
55.99
H
6.24
7。

46
N
1。

46
9.33
Si
1.17
0.005
K
0。

92
1.09
Ca
0. 23
4.67
P
0.20
3.11
Mg
0.18
0.16
S
0。

17
0。

78
Cl
0.14
0.47
Zn
-
0.01
Fe
0.08
0.012
学生对上述材料的进行分析讨论后教师总结:
组成细胞的元素种类有许多，它们的含量各不相同，干重状态


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下和鲜重状态元素下元素含量最大的分别是 C 元素和 O 元素。

C、 O、N、H 这 4 种元素在组成生物体的元素中含量最多,所以，C、O、 N、H 是组成生物体的基本元素.
据统计，在生物体的细胞内至少可以找到 62 种元素，其中常见 的约有 29 种,重要的有 24 种。

所以，一般情况下可以说组成生物体 的化学元素主要有 20 多种。

生物体内各种元素含量差别较大，所以 可以按照含量的多少把它们分为两大类：一类是大量元素,一类是微 量元素.大量元素是指含量占生物体总重量万分之一以上的元素， 如： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg.微量元素是指生物体内含 量很少的一些元素,如 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。

微量元素对于 维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。

如碘是甲状腺激素的 成分,铁是血红蛋白的成分，锌、硒、钼、铁等是很多酶的成分。

在组成生物体的大量元素中,C 是最基本的元素，从初中所学元 素周期表中，知道 C 位于第 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。

C 是构成生命有机物中最重要的元素. 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


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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.
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


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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 与双缩脲试剂反 色（或被苏丹 应产生紫色物质 Ⅳ染成红色）
含糖较高、
颜色为白色
浸泡 1～2 d 的黄
富含脂肪的
选 或近于白色
豆种子（或用豆
样
种子,以花生
材 的植物组
浆)或用鸡蛋
液
最好
织，苹果、
蛋白
实制
梨最好
验备
苹果切块→
黄豆浸泡切片→
步
方
制作花生种
研磨→过滤
研磨→过滤→
骤
法
子的切片
→滤液
滤液
样液→加斐
组织样液→加双
切片→染色
鉴定步 林 试 剂 → 振
缩脲试剂 A→再
→漂洗→镜
骤 荡→水浴加
加双缩脲试剂 B
检
热煮沸
→观察颜色变化
实验现象
脂肪被苏丹
加双缩脲试剂 A
蓝色→棕色 Ⅲ染液染成
无明显变化，加
→ 砖 红 色 沉 橘黄色（或被
双缩脲试剂 B 后
淀
苏丹Ⅳ染成
溶液变成紫色
红色）


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1。

选材要用
含糖较高、
颜色为白色
注意事项
或近于白色
1。

用鸡蛋蛋白
的植物组织
1. 切 片 要 尽 时，一定要加以
2. 斐 林 试 剂
可能的薄 稀释，如果稀释
不稳定，一般
2. 染 色 后 一 不够，与双缩脲
配成甲液
定 要 用 50% 试剂发生反应后
(NaOH:0 。

1
的 酒 精 溶 液 会粘固在试管内
g/mL）乙液
洗去浮色 壁上，使反应不
（CuSO4：0。

3。

观察时找 彻底，且试管不
05 g /mL)来
最薄处,最好 易洗干净
保存,用时必
只有 1～2 层 2.双缩脲使用时，
须将甲、乙两
细胞
应先加 A 造成碱
液混合均匀
环境，再加 B
后使用，切勿
分别加入组
织样液中进
行检测
每组学生从教师提供的材料中选取两种进行鉴定,并记录（如下
表)：
成 分
材 料
还原糖
预实 原
脂肪
蛋白质
预 实原预实原


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测测 因 测 测 因 测 测 因 苹 果 汁 梨 汁 马 铃 薯 匀 浆 花 生 种 子 花 生 种 子 匀 浆 豆 浆


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.（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测.
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。

（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。

我们已经学习了细胞中的元素和化合物，那么，细胞中的各种有机物又是怎么样的，有什么特点？在下一节课我们一起来学习生命活动的承担者—蛋白质。

这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析蛋白质的基本组成单位—氨基酸。

并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

设计意图：布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。

教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练.
九、板书设计
第2章组成细胞的分子
第1节细胞中的元素和化合物
大量元素:C 、H 、O 、N 、P 、S 等 微量元素:Fe 、Mn 、Zn 、B 、Cu 、Mo 等
组成细胞的基本元素：C
二、
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧核酸蛋白质脂质糖类有机物无机盐水无机物组成细胞的化合物 三、检测生物组织中的常见有机物
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方.课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的.
教材中本实验安排为验证性实验,可与讲课同步进行。

本实验难度并不大，但由于内容较多,实验时间较长，因此,必须作周密安排,才能按时完成。

实验中应注意以下几点。

1。

增设教师演示实验.上课之前,教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。

同时，逐项完成可溶性糖、脂肪、蛋白质三类有机物的鉴定实验。

在实验课上，将三个实验的正确结果分别展示在讲台上，并作扼要的介绍，以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比较。

2。

实验中学生应分工合作.在“还原糖的鉴定”实验中,当每组2个学生中的1个制备生物组织样液时，另一个学生可以用酒精灯将水煮开，以便缩短实验的等待时间。

在“脂肪的鉴定”实验中,1一、组成细
个学生制作临时装片时,另一个学生则可以调试显微镜。

另外,在完成前2个实验时,1个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜,另一个学生则可以进行后1个实验的操作.
3.鉴定可溶性还原糖的实验，在加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部,放入盛开水的大烧杯中加热,注意试管底部不要接触烧杯底部，同时试管口不要朝向实验者,以免试管内溶液沸腾时冲出试管，造成烫伤。

如果试管内溶液过于沸腾，可以用手上提夹住试管的试管夹。

4.做鉴定糖和蛋白质的实验时,在鉴定之前,可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比,这样可以增强说服力。

5。

斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。

本节课时间45分钟,其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟，讲解实验原理与实验步骤7分钟，学生分组实验10分钟左右，反思总结当堂检测5分钟左右,其余环节18分钟，能够完成教学内容.
在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也希望大家提出宝贵意见，共同完善，共同进步！。