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1、新新教案高中生物必修 分子与细胞 教 学 札记 第一节 细细胞胞中中的的原原子子和和分分子子 课前导学 三维目标 知识与技能 了解组成细胞的各种元素 了解生物界与无机自然 界的统一性和差异性 知道组成生物体的主要元素 1 4 7 K 了解原子的结构及分子的组成 了解水和无机盐在细胞中的存在形式和功能以及 水 无机盐供应异常时机体出现的相应症状 过程与方法 通过对组成细胞的原子和分子的学习 培养分析 归 纳能力 应用所学的知识解释日常生活中常见的现象 通过对生物界与无机自然界统一性和差异性的学 习 培养和提高分析问题 探究解决问题的能力 情感态度与价值观 通过在化学元素上生物界与无机自然界存在着
2、差异 性和统一性的学习 培养辩证统一的哲学观 价值观 通过知识海洋中 原子之间是怎样相互作用的 的学 习 培养善于思考 勇于探索的科学精神 重点难点 教学重点 水和无机盐的作用 组成细胞的原子和分子 教学难点 细胞中无机盐的功能 课时安排 本节共 课时 第一课时 组成细胞的原子和分子 第二课时 细胞中的无机化合物 预习探究 一 组成细胞的化学元素 地球上天然存在的元素有 多种 组成生物体的物 质都来自这些元素 在组成生物体的元素中 碳 氢 氧 氮 磷 钙等元素占全部元素的 G 缺乏必需元素可能导致生物体患病 例如 一些山区 居民患有克山病 一种地方性心肌病 就和缺硒 有明显的 关系 二 细胞中
3、的原子 化学键 物质的基本单元是原子 由原子核和核外电子构成 原子核又由中子和质子构成 原子核中质子数和中子数之和 称为原子的质量数 在一个正常的原子中 核内质子数与核 外电子数相等 因此 整体上看原子是呈电中性的 原子最外层能参加构成化学键的电子称为价电子 原 子的化学性质与价电子有密切关系 氯原子和钠原子通过离子键形成氯化钠分子 氢原子 和碳原子以共价键结合成甲烷分子 氢键属于弱键 在决定 生物大分子的三维结构上起着重要作用 三 细胞中的无机化合物 水和无机盐是细胞中的无机化合物 在活细胞中 水 是含量最多的物质 水分子具有极性 相邻的水分子通过氢原子与氧原子 之间的吸引力可形成氢键 水分
4、子之间形成的氢键使水体 表面的张力增强 一些动物能在水面上运动 原因是动物可 依靠水体的表面张力在水面上运动 水分子以自由水和结合水两种形式存在于细胞中 在代谢旺盛的细胞中 自由水的含量较多 休眠的种子 越冬 的植物 生活在干旱和盐碱条件下的植物 体内的结合水含 量较多 使植物的抗逆性增强 以适应不良的环境条件 细胞中的无机盐常以离子形式存在 虽然含量较少 但在生物体的生命活动中却不可缺少 例如 缺少钙离子 动物会出现肌肉抽搐现象 很多无机盐还与蛋白质等物质 结合形成复杂的化合物 参与细胞的各种生命活动 第一课时 互动课堂 情境导入 花而不实 的奥秘 人们在日常生活中 常可以见到油菜等作物只开
5、花不结 果的现象 这是为什么呢 原来油菜等绿色植物在其生命活 动过程中 需要许多种化学元素参与 如果缺少某种化学元 素 植物体就会表现出明显的缺素症 如植物体缺少 硼 就会出现 花而不实 细胞的化学组成第二章 教 学 札记 合作探究 探究主题 组成细胞的元素 板书 一 组成细胞和生物体的化学元素 互动探究 人和玉米分别含有哪些化学元素 从所含有的化学元 素种类和数量上进行比较 看一看 想一想 看图思考 互相研讨 从下面玉米与人体所含化学元素的种类与数量的对比 中 同学们对组成生命的元素有什么印象 概述组成生命的元素 结合下面的饼形图 引导学生观察 归纳 可以简单介 绍一下某些元素的作用 大量元
6、素 1 4 7 5 L K M F 微量元素 N O M B P B Q M R S 4 A 问题 哪些元素的含量是最多的 可以简单解释一下碳 在生命物质中的地位吗 大量元素 含量占生物体总量万分之一以上的元素 微量元素 强调除含量很少之外 应该是生物生活所 必需的元素 因而并不是所有含量占生物体总量万分之一以 下的元素都是微量元素 注意微量元素虽然含量很少 但对 于生物体的生命活动却有十分重要的作用 主要元素 是从对生物体的作用上说的 在组成生物 体的大量元素中 是最基本的 没有 就没有生命 1 4 7 K 种元素是组成生物体的主要元素 大约占细胞总质 量的 G 生物体的大部分有机物是由这
7、种元素组成的 归纳交流 必需元素 大量元素 1 4 7 5 L K M F 矿质元素 种 微量元素 N O M B P B Q M R S 4 A 种 2 重要结论 最基本元素 1 4基本元素 1 4 7 K占细胞总质量的 G 占细胞鲜重最多 不同生物元素种类大体相同 但含量相差很大 重点总结4 7 L K M F N O 的重要作用 迁移应用 组成生命的元素在地壳中也存在 说明了生命物质与非 生命物质的统一性 另外细胞中的各种元素与地壳组成的比 例不一样 也说明了生命物质的特殊性 生物界与无机自然界的统一性和差异性 如下图 统一性 生物界与无机自然界的统一性表现在生物界和无机自 然界都是由化
8、学元素组成的 组成元素在种类上不存在生命 特有的 组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找 到 另外 生命起源于无机自然界和组成生物体的基本元素 可以在生物界和无机自然界之间反复循环运动这两点事实 也证明了生物界与无机自然界之间具有统一性 差异性 生物界与无机自然界的差异性体现在组成生物体的化学元 素在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大 无机自然界中 含量最丰富的元素是 5 A S N O 生物体内含量最丰富的是 1 4 另外 无机自然界中的各种化学元素不能表现出生命现 象 只有在生物体中有机地结合在一起 才能表现出生命现象 例 血红蛋白分子中含有的微量元素是 K M F0 N O 解
9、析 血红蛋白分子中含有 1 4 N O等元素 其中 的N O是微量元素 答案 0 变式训练 在甲状腺激素 血红蛋白中特有的化学元 素分别是 2和N O 2和P B P B和N O0 L和 K 解 析 本题考查一些特殊化合物的元素组成 甲状腺激 素 血红蛋白在初中都已学过 甲状腺激素中含有 1 4 2 血红蛋白中含有 1 4 N O 答案 过渡转承 生活在地球上的生物 无论其结构是简单还是复杂 组成 它们的物质都由化学元素组成 缺乏必需元素可能导致 疾病 新新教案高中生物必修 分子与细胞 教 学 札记 探究主题 生物的生命活动离不开化学元素 板书 二 生物的生命活动离不开化学元素 缺少必需元素可
10、能导致疾病 例如 克山病与缺硒有明 显的关系 互动探究 生物体都是由化学元素组成的 有些元素在生物体内具 有不可替代的作用 没有这些元素 生物体就不能表现出相 应的生命活动 问题 下表是一份 硒与克山病相关性 研究的记录 请 分析表中数据并回答下列问题 组别年度观察人数发病人数 补硒 不补硒 表中作为实验组的是哪一组 从表中数据分析可能得到的结论是什么 解答 组 生物的生命活动离不开化学元素 缺少必需元素可能导致疾病 归纳交流 对于上述实验 通过实验组与对照组的对比分析 可 以得出的结论是 硒的缺乏与克山病的发生有很大的相关 性 从实验的安排上分析可以得出 组实验为实验组 组实验为空白对照 实
11、验遵循了单一变量原则 从上述实验中可以看出 生物生命活动离不开化学 元素 缺少必需元素可能导致疾病 迁移应用 生物学中常见化学元素及其作用 K 人体缺乏钙会患骨软化病 血液中 K T含量低 会引起抽搐 过高则会引起肌无力 血液中的 K T具有促 进血液凝固的作用 如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的 K T 血液就不会发生凝固 钙属于植物中的不能重复利 用元素 一旦缺乏 幼嫩的组织会受到伤害 N O 是血红蛋白的组成成分 缺乏N O会患缺铁性贫 血 血红蛋白中的N O是二价铁 三价铁是不能被利用的 属于植物中不能重复利用元素 一旦缺乏 幼嫩的组织会受 到伤害 M F 是叶绿体的组成元素 很多酶的
12、激活剂 植物 缺镁时老叶易出现叶脉失绿 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 缺乏时植物会 出现 花而不实 2 是甲状腺激素的成分 缺乏时幼儿会患呆小症 成 人会患地方性甲状腺肿 L 血钾含量过低时 会出现心肌的自动节律异常 并导致心律失常 4 4是构成叶绿素 蛋白质和核酸的必需元素 4 在植物体内形成的化合物都是不稳定的或易溶于水的 故4 在植物体内可以自由移动 缺4时 幼叶可向老叶吸收4 而导致老叶先黄 4是一种容易造成水域生态系统富营养 化的一种元素 在水域生态系统中 过多的4与7会造成水 体富营养化 在淡水生态系统中的富营养化称为 水华 在 海洋生态系统中的富营养化称为 赤潮 动物体内缺4实
13、际就是缺少氨基酸 会影响到动物体的生长发育 7 7是构成磷脂 核酸和 7的必需元素 植物体 内缺7会影响到0 4 的复制和 4 的转录 从而影响到 植物的生长发育 7还参与植物光合作用和呼吸作用中的 能量传递过程 因为 7和 0 7中都含有磷酸 7也是容 易造成水域生态系统富营养化的一种元素 植物缺7时老 叶易出现茎叶暗绿或呈紫红色 生育期延迟 例 已知M B T是许多酶的活化剂 例如能激活硝酸 还原酶 缺M B T的植物就无法利用硝酸盐 这说明无机盐 离子 对维持细胞的形态和功能有重要作用 对维持生物体的生命活动有重要作用 对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 0 对调节细胞内的渗透压有重要作用
14、解 析 考查某些无机盐离子的生理作用是能够激活硝 酸还原酶 使硝酸发生化学变化后 才能被植物体利用 这说 明M B T对于维持生物体的生命活动有重要作用 而不是无 机盐的其他三项生理作用 解此题的关键是理解题干中无 机盐离子的作用 答案 变式训练 下列对生物体中各种元素作用的叙述中 属于微量元素作用的是 镁是叶绿素的组成成分 油菜缺少硼时只开花不结果 血钾含量过低会引起心律异常 0 钙是人体骨骼的重要成分 解 析 考查生物体中的大量元素和微量元素 硼是微量 元素 缺乏时会导致植物 花而不实 答案 过渡转承 细胞内的各种化学元素组成细胞的各种化合物 化学元 素并不是物质的存在形式 什么是物质的基
15、本单元 什么是 保持物质化学性质的一种微粒 它们分别是原子和分子 探究主题 组成细胞的原子和分子 板书 三 组成细胞的原子和分子 原子 原子组成 原子核 质子 2中子 核外电子 原子之间的相互作用 化学键 分子 保持物质化学性质的一种微粒 互动探究 问题 原子的结构如何 原子带电吗 原子是物质的基本单元 由原子核和核外电子构成 原子 核又由质子和中子构成 每一种元素的原子核中都带有固定数 量的质子 原子核中质子数和中子数之和称为原子的质量数 整个原子呈电中性 因为每一个电子带有一个单位的负 电荷 D 而每一个质子带有一个单位的正电荷 T 在 细胞的化学组成第二章 教 学 札记 一个正常的原子中
16、 核外电子数与核内质子数相等 问题 什么是价电子 价电子是原子最外层能参加构成化学键的电子 与原子 的化学性质密切相关 分析下图中原子的结构 问题 分子中的原子分别通过什么键形成分子 分子中的原子可以通过离子键 共价键 氢键等化学键 形成分子 如下图所示 归纳交流 分子除稀有气体和单质金属等以单原子状态存在以 外 一般是由两个或两个以上的原子构成的 原子通过化学键形成分子 化合物的化学组成通常用分子式来表示 迁移应用 下列分别为 1 1 和4 K S的结构示意图 请回 答相关问题 1 1 4 K S 离子键 一个原子将电子给予另一个原子 二者之间 靠阴阳离子之间的静电作用而形成的化学键 共价键 原子之间通过共用电子对形成的相互作用 上述四种物质中含有共价键的是 1 1 上述四种物质中含有离子键的是 4 K S 例 在决定生物大分子的三维结构上起重要作用的是 离子键 共价键 氢键0 价电子 解 析 氢键是一种弱键 在决定生物大分子的三维结构 上起着重要作用 答案 变式训练 下列原子之间能形成氢键的是 钠和氯 氧和氯 氧和铁0 氢和氧 解 析 氢原子和氧原子或氮原子之间可以形成氢键 答案
