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第二章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物
【教学目标的确定】
课程标准与本节对应的“内容要求”是：“说出细胞主要由C、H、0、N、P、S等元素构成。”对应的学业要求是：“从结构和功能相适应这一视角，解释细胞是由元素和化合物组成的，知道组成细胞的元素和化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础。”根据上述要求和建议，由此确定教学目标为：
1.通过比较组成玉米和人体的元素及含量，掌握组成细胞的大量元素和微量元素。
2.通过检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质，认识组成细胞的几种化合物。
【教学重难点】
教学重点：组成细胞的主要元素和化合物；检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
教学难点：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
【教学步骤】
1.新课导入
教师：播放地球的图片，展示《组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表》。
教师：引导学生比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，并总结它们的异同点。
教师：生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机自然界中获取的。因此，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
教师：我们首先来学习组成细胞的元素都有哪些。
2.新课讲授
组成细胞的元素
教师：组成细胞的化学元素，常见的有20多种，其中有些含量多，有些含量很少。组成生物体的元素与组成地壳的元素有相似性，又有差异性组成细胞的元素，在自然界都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有；细胞中各种元素的含量与无机自然界的大不相同。
教师：展示《玉米细胞和人体细面的部分元素及合量（干重，质量分数）》的表格。
教师：在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？
在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类，脂类和蛋白质等物质，这些物质含有
C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。
教师：细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。
教师：比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞。这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些；Ca元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
教师：讲解大量元素和微量元素的含义以及种类。
组成细胞的化合物
教师：讲解组成细胞的元素大多数以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等。
教师：展示《组成细胞的主要化合物及相对含量》图，讲解细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。
教师：展示梨的图片，那么梨的果实和叶片的细胞中所含的化合物的种类和含量有什么明显的差别？
梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含有叶绿素。
教师：那么人们是怎么知道它们的含量占比的？通过下面的探究实践，可以尝试检测不同生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
教师：利用课件展示实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。因此，可以根据有机物与某些化合试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中糖类、脂质和蛋白质的存在。
教师：准备好实验材料、试剂和仪器，引导学生四人一组进行实验。
教师：首先讲解用梨匀浆或葡萄匀浆进行还原糖的检测和观察步骤。带领学生进行试验后展示实验结果。
教师：讲解利用花生子叶进行脂质的检测和观察步骤。带领学生进行试验后展示实验结果。
教师：讲解利用豆浆等进行蛋白质的检测和观察步骤。带领学生进行试验后展示实验结果。
教师：通过我们检测，这些生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗？
不同生物材料中有机化合物的种类、含量有差异。
教师：这对我们选择食物有什么启发？
在日常膳食中要遵循“多样、均衡”的原则，满足机体生命活动的需要。
【板书设计】
2.1细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素
生物界与非生物界在物质上的联系：组成细胞的元素，在生物界中都能找到（统一性）；含量相差很大（差异性）。
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
二、组成细胞的化合物
无机物：水、无机盐
有机物：糖类、脂质、蛋白质、核酸
三、检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质
还原糖+斐林试剂经加热后产生砖红色沉淀
脂肪被苏丹Ⅲ染成橘黄色
蛋白质+双缩脲试剂呈现紫色

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