2.1细胞中的元素和化合物（教学设计）生物人教版必修1

年级

高一年级

授课时间

1课时

课题

第1节细胞中的元素和化合物

教材分析

本节课是必修1第2章“组成细胞的分子”第1节“细胞中的元素和化合物”的核心内容。在学习了细胞的多样性和统一性之后，本节从化学组成层面进一步探究细胞的物质基础，是后续学习蛋白质、核酸、糖类、脂质等有机物的基础和铺垫。主要包括：

(1)组成细胞的元素：通过比较地壳与细胞中元素的含量，理解生物界与非生物界的统一性和差异性；掌握大量元素和微量元素的种类及功能。

(2)组成细胞的化合物：了解细胞中化合物的种类（无机物和有机物），掌握鲜重与干重情况下含量最多的化合物和元素。

(3)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质：掌握还原糖、脂肪、蛋白质的检测原理、材料选择、方法步骤和实验结论，区分斐林试剂和双缩脲试剂的异同。

本节课是高中生物学的第一个物质鉴定实验课，对培养学生的实验操作技能、观察分析能力和科学探究精神具有重要意义。

教学目标

【知识目标】

(1)说出组成细胞的元素种类，区分大量元素和微量元素。

(2)说出组成细胞的化合物的种类，比较鲜重和干重条件下元素及化合物的含量差异。

(3)掌握检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的实验原理和方法。

(4)认同生物界与非生物界的统一性和差异性，形成科学的物质观。

【素养目标】

1.生命观念:理解组成细胞的元素和化合物是细胞生命活动的物质基础，形成结构与功能相适应的生命观念。

2.科学思维:能够通过比较地壳与细胞元素含量、不同生物元素含量，归纳生物界的统一性和差异性。

3.科学探究:掌握检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的实验原理和方法，能够规范操作并分析实验结果。

4.社会责任:认识元素缺乏与疾病的关系，形成合理膳食、均衡营养的健康意识。

学情分析

【已有知识】

(1)学生在初中化学中已接触过元素、化合物等基本概念，了解常见元素符号。

(2)通过第1章的学习，已初步建立“细胞是生命活动的基本单位”的观念。

(3)具备一定的实验操作基础（如加热、颜色观察）。

【可能存在的困难】

(1)大量元素与微量元素的种类容易记混，特别是微量元素（Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等）的记忆。

(2)鲜重与干重情况下含量最多的元素和化合物容易混淆（活细胞中含量最多的是O，但数量最多的是H）。

(3)斐林试剂与双缩脲试剂的成分、使用方法容易混淆（浓度不同、使用顺序不同）。

(4)三个物质鉴定实验的材料选择、操作步骤及注意事项较多，容易遗漏或记错。

【教学策略】

(1)利用趣味动画导入（石头与生石花），激发学生对“生物与非生物组成差异”的好奇心。

(2)采用口诀记忆法帮助记忆微量元素（“铁猛碰新木桶”）。

(3)通过对比表格，系统区分斐林试剂和双缩脲试剂的异同。

(4)结合实验视频演示和操作要点归纳，帮助学生掌握三个物质鉴定实验的关键步骤。

教学重、难点

【教学重点】

(1)组成细胞的元素种类及分类；

(2)组成细胞的化合物种类及含量；

(3)检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的实验原理及操作。

【教学难点】

(1)斐林试剂与双缩脲试剂的比较与使用；

(2)不同鉴定实验的操作要点和颜色反应原理。

教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

新课导入

【趣味动画演示】石头和生石花

【操作指引】

引出主题:细胞中的元素和化合物

观看动画演示，回答问题。

明确本节课学习主题。

新知探究

一、组成细胞的元素

【知识讲解】生物界与非生物界具有统一性和差异性

【提问】

(1)由表格可知，生物界与非生物界在元素上具有怎样的特点？

①生物界与非生物界具有统一性

②生物界与非生物界具有差异性

小组合作讨论完成任务。

【探究活动1】阅读教材P16~17，完成以下任务。

(1)阅读P16思考·讨论，完成讨论:1、2、3

(2)细胞中的元素的来源、种类及存在形式分别为?

【思考·讨论】比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量

【讨论】

(1)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？

(2)细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？

(3)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？

【知识讲解】1.1元素的来源、种类、存在形式、特点1.1分类依据

(1)来源➡有选择地从无机自然界中吸收。

(2)种类

【趣味游戏】元素种类

【操作指引】

(3)存在形式➡大多以化合物的形式存在。

(4)特点

阅读课本，小组合作讨论完成任务。

回应互动，认真聆听并做笔记。

玩游戏。