高中生物酶的教案

探索生物大分子的奧秘。

探索生物大分子的奧秘一、教學(xué)目標(biāo)：

：

初步了解分子與生物學(xué)之間的關(guān)系

了解中國合成牛胰島素事件。

；

培養(yǎng)分析分析資料的能力。

：

了解中國是首個(gè)人工合成有生物活性的有機(jī)物的國家，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感；

初步了解分子生物學(xué)的成果，幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的目標(biāo)；

閱讀訪談，學(xué)習(xí)科學(xué)家們實(shí)事求是、艱苦鉆研的精神。

二、教學(xué)重難點(diǎn)：

激發(fā)學(xué)生對高中生物的興趣是本課的重點(diǎn)。www.lvshijia.net

三、教學(xué)用具：

ppt幻燈片

（一）以概述《細(xì)胞與分子》模塊作為引入。

師：比較初中階段所學(xué)習(xí)的生物知識特點(diǎn)，大家拿到課本可能會想，初中的時(shí)候不是已經(jīng)學(xué)過細(xì)胞了嗎？為什么高中還要再學(xué)呢？初中的生物知識著重讓學(xué)生了解生物學(xué)的大概情況，而且因?yàn)閷W(xué)生沒有相關(guān)的化學(xué)知識和足夠的空間想象能力，所以很多知識在初中階段是沒有辦法說明白的。就拿細(xì)胞結(jié)構(gòu)來說吧，初中的時(shí)候，老師只能讓學(xué)生知道動物細(xì)胞是由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成，至于細(xì)胞為什么是有生命的，細(xì)胞是怎么樣生活的，都沒有辦法說得清楚。只有在同學(xué)們在初三、高一學(xué)習(xí)了化學(xué)的基礎(chǔ)知識后我們才可以對生命進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)科學(xué)就是這樣，當(dāng)你掌握的知識越多時(shí)候，反而覺得自己不知道的東西就更多。

這個(gè)學(xué)期開設(shè)的《分子與細(xì)胞》模塊，將為我們在化學(xué)分子的層面上，解釋細(xì)胞的結(jié)構(gòu)以及生命活動。解答在初中階段沒有辦法解開的謎團(tuán)，也為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（二）人工合成牛胰島素事件以及科學(xué)家訪談錄

師：要了解分子與生物學(xué)之間的關(guān)系，我們先來看一個(gè)我們國家在這方面的杰出成果。（展示出我國人工合成牛胰島素的背景資料）。

學(xué)生閱讀背景資料和閱讀課文中的訪談錄，以問題引導(dǎo)：人工合成牛胰島素在生物學(xué)上有什么重大的意義？從訪談錄中，你認(rèn)為造就了這次成功的因素是什么？閱讀完了這些資料，你覺得對于你學(xué)習(xí)高中生物，在方法上有什么啟發(fā)呢？

（三）簡單介紹高中生物的教材、學(xué)習(xí)方法和意義

1．教材分為必修3個(gè)模塊、選修3個(gè)模塊。必修：分子與細(xì)胞、遺傳與進(jìn)化、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境，簡述三者之間知識結(jié)構(gòu)上的關(guān)系；必修：

1．高中新教材的特點(diǎn)：需要學(xué)生更多的參與到教學(xué)活動中來；增加了探究活動（什么是探究活動、探究活動的流程：發(fā)現(xiàn)問題，作出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，作出結(jié)論）、模型制作等，這些都要求學(xué)生全身心地投入到教學(xué)活動。

2．學(xué)習(xí)生物學(xué)的意義：生物學(xué)在現(xiàn)代社會中的地位和相關(guān)領(lǐng)域的成果，各個(gè)學(xué)科之間的邊界已經(jīng)模糊，而出現(xiàn)了多學(xué)科的交叉；學(xué)習(xí)生物學(xué)不僅僅是知識的互動，更加是能力培養(yǎng)和思維方式不斷完善的過程。

精選閱讀

細(xì)胞中的生物大分子

第二章細(xì)胞的化學(xué)組成
第3課時(shí)細(xì)胞中的生物大分子(2)?
考綱要求

考點(diǎn)梳理
1?蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量的含氮化合物,除含有外,大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有。蛋白質(zhì)的基本組成單位是,有種,其結(jié)構(gòu)通式可表示為。
2?蛋白質(zhì)由許多通過形成肽鍵(肽鍵可表示為)相連形成的。由n個(gè)氨基酸以相連形成的肽鏈稱為,也可稱為多肽(n。一條或幾條多肽鏈形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)組成蛋白質(zhì)。
3?由于組成蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸的不同,以及構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈在上的不同,因此蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性。多種多樣的蛋白質(zhì)執(zhí)行各種特定的生理功能,包括等。
4?是還原糖,能與試劑發(fā)生反應(yīng),生成物質(zhì)。不是還原糖,但其水解產(chǎn)物是還原糖。淀粉遇碘變色。脂肪可以被染成。蛋白質(zhì)與試劑作用,產(chǎn)生色反應(yīng)。
基礎(chǔ)過關(guān)
1?(2011南航附中調(diào)研,1)下列關(guān)于蛋白質(zhì)的論述,正確的是()
A?每種蛋白質(zhì)都含有C、H、O、N、S等元素
B?每種蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)中都有肽鍵
C?蛋白質(zhì)是調(diào)節(jié)新陳代謝的唯一物質(zhì)
D?酶都是蛋白質(zhì)
2?(2011姜堰二中模擬,3)觀察下列生物體內(nèi)氨基酸的共同特點(diǎn)是()
A?都含有一個(gè)氨基(—
B?都含有一個(gè)羧基(—COOH)
C?含有的一個(gè)氨基和一個(gè)羧基都連接在同一個(gè)碳原子上
D?都含有一個(gè)氫原子
3?(2011南京模擬,2)下列為某多肽片段,該片段含有的氨基、羧基和肽鍵數(shù)分別是()
A?1、1、5B?1、1、4C?5、1、4D?1、5、4
4?(2011揚(yáng)州模擬一,8)生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)具有多樣性,其原因不可能是()
A?組成肽鍵的化學(xué)元素不同
B?組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量不同
C?蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同
D?組成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序不同
5?(2011揚(yáng)州模擬一,1)下列屬于生物大分子物質(zhì)的是()
A?糖、結(jié)合水B?蛋白質(zhì)、核酸
C?纖維素、蔗糖D?脂肪、無機(jī)鹽
6?(2011南通模擬,1)下列為各種蛋白質(zhì)及功能相符合的是()
A?肌肉蛋白——免疫功能
B?血紅蛋白——催化功能
C?生長激素——調(diào)節(jié)功能
D?胃蛋白酶——結(jié)構(gòu)蛋白
7?(2011江蘇學(xué)業(yè)水平測試,2)生物體的生命活動離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。下列屬于血紅蛋白生理功能的是()
A?運(yùn)輸氧氣
B?構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分
C?攜帶遺傳信息
D?催化細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)
8?(2011揚(yáng)州模擬二,8)下列可用于鑒定蛋白質(zhì)的試劑及反應(yīng)呈現(xiàn)的顏色是()
A?蘇丹Ⅲ染液;橘黃色B?斐林試劑;磚紅色
C?碘液;藍(lán)色D?雙縮脲試劑;紫色
9?(2011揚(yáng)州中學(xué)模擬,5)蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的有機(jī)化合物,以下關(guān)于蛋白質(zhì)的說法,正確的是()
A?所有的酶都是蛋白質(zhì)
B?所有的抗原都是蛋白質(zhì)
C?生物膜上的載體都是蛋白質(zhì)
D?神經(jīng)遞質(zhì)都是蛋白質(zhì)
10?(2011宿遷模擬,2)下列有關(guān)細(xì)胞中化學(xué)成分的敘述,正確的是()
A?某有機(jī)物分子的元素組成是C、H、O、N、S、Fe等,該有機(jī)物最有可能是蛋白質(zhì)
B?用示蹤原子標(biāo)記核酸,應(yīng)選擇
C?衰老的細(xì)胞中,自由水與結(jié)合水之比增大
D?在一個(gè)細(xì)胞中,有機(jī)物的含量總是保持不變
11?某蛋白質(zhì)分子由100個(gè)氨基酸組成,含2條肽鏈,則在氨基酸脫水縮合形成該蛋白質(zhì)的過程中產(chǎn)生的水分子個(gè)數(shù)為()
A?1B?2
C?98D?99
12?某化合物含C、H、O、N、S等元素,下列哪項(xiàng)最不可能是它的功能()
A?催化淀粉的水解B?抵抗病毒引起的感染
C?主要的能源物質(zhì)D?幫助物質(zhì)出入細(xì)胞
13?根據(jù)下列化合物的結(jié)構(gòu)分析回答:
??
(1)該化合物是由種氨基酸失去個(gè)水分子而形成的。
(2)形成該化合物的氨基酸中的R基依次是。
(3)該化合物形成后比原來的氨基酸相對分子質(zhì)量總和減少了。
(4)構(gòu)成該化合物的基本組成單位的結(jié)構(gòu)通式是。
沖A訓(xùn)練
1?下圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖,對圖示分析正確的是()
A?A中肯定含有S元素
B?①過程是脫水縮合,發(fā)生在核糖體中
C?多肽中B的數(shù)目等于C的數(shù)目
D?蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性是由B的數(shù)目、序列和種類決定的
2?醫(yī)學(xué)上,可用斐林試劑和雙縮脲試劑檢驗(yàn)?zāi)蛞阂赃M(jìn)行疾病診斷。這兩種試劑能夠診斷的疾病應(yīng)該是()
A?糖尿病、腸炎B?胃炎、腎炎
C?糖尿病、腎炎D?胃炎、腎炎
3?下面圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號),圖2為部分肽鏈放大圖,據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是()
A?該蛋白質(zhì)中含有1條肽鏈、124個(gè)肽鍵
B?圖2中含有的R基是①②④⑥⑧
C?從圖2可推知該肽鏈至少含有2個(gè)游離的羧基
D?該蛋白質(zhì)合成的場所是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體
4?根據(jù)我國現(xiàn)行的食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),0~6個(gè)月的嬰兒奶粉中蛋白質(zhì)的含量應(yīng)為12%~18%?，F(xiàn)在有一種待測嬰兒奶粉,請你嘗試完成鑒定實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?鑒定該待測嬰兒奶粉蛋白質(zhì)的含量是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(2)實(shí)驗(yàn)原理:蛋白質(zhì)與試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
(3)材料用具:相同濃度的標(biāo)準(zhǔn)嬰兒奶粉溶液和待測嬰兒奶粉溶液、0.1g/mL的NaOH溶液、0.01g/mL的溶液、試管和滴管等。
(4)實(shí)驗(yàn)步驟
①取兩支試管分別加入2mL的標(biāo)準(zhǔn)嬰兒奶粉溶液(編號甲)和2mL的待測嬰兒奶粉溶液(編號乙)。標(biāo)準(zhǔn)嬰兒奶粉溶液在本實(shí)驗(yàn)中起作用。
②分別向兩支試管中加入2mL的溶液,振蕩,搖勻。
③再分別向兩支試管中加入34滴溶液,振蕩,搖勻,比較顏色的變化。
(5)結(jié)果預(yù)測:。

細(xì)胞中的大分子

第二章第二節(jié)、細(xì)胞中的生物大分子
一、糖類和脂質(zhì)
教學(xué)目標(biāo)：
1、知識目標(biāo)：
①概述糖類的種類和功能，簡述鑒定還原糖的實(shí)驗(yàn)原理，嘗試組織中還原糖的檢測方法；
②舉例說出脂質(zhì)的種類和功能，簡述鑒定脂肪的實(shí)驗(yàn)原理，嘗試生物組織中脂肪的檢測方法；
③概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，簡述鑒定蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)原理，嘗試檢測組織中的蛋白質(zhì)的一般方法；
④簡述核酸的結(jié)構(gòu)和功能.。
2、能力目標(biāo)：
培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br> 3、德育目標(biāo)：
通過氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，理解生物界結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：蛋白質(zhì)、糖類的結(jié)構(gòu)和功能。
課時(shí)安排：5課時(shí)
教學(xué)過程（內(nèi)容）：
[引入]：有人說碳元素是生命元素，你同意這一說法嗎？碳原子具有怎樣的結(jié)構(gòu)才能履行這樣神圣的使命？
碳原子有四個(gè)外層電子，能和別的原子形成四個(gè)強(qiáng)的共價(jià)鍵，因而它能互相連接成鏈或環(huán)，這些結(jié)構(gòu)稱為有機(jī)物的碳骨架，可以說，地球上的生命就是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的。
（一）生物大分子的基本骨架
［回顧］
１、組成生物體的主要化學(xué)元素有：；
最基本的元素是　。鮮重含量最多的元素是。
２、碳原子的外層有　個(gè)電子，能與其它原子形成　個(gè)化學(xué)鍵。

［觀察與自學(xué)］自學(xué)Ｐ17頁3—4節(jié)思考回答以下問題：
1、碳原子的結(jié)構(gòu)如何？
觀察蛋白質(zhì)分子中肽鏈的結(jié)構(gòu)示意圖，理解碳原子構(gòu)成生物大分子的基本骨架的；
2、什么決定了有機(jī)化合物的基本性質(zhì)？
（二）糖類的種類和功能
［引導(dǎo)自學(xué)］自學(xué)Ｐ17~18頁“糖類的種類和功能”部分，完成下列知識目標(biāo)：
1、糖類的組成元素。
2、糖類的種類：
類別主要糖類舉例主要功能
單糖五碳糖
六碳糖
二糖植物細(xì)胞中
動物細(xì)胞中
多糖植物細(xì)胞中
動物細(xì)胞中
3、糖類的水解：
①單糖不發(fā)生水解；
②1分子麥芽糖水解成；
③1分子蔗糖水解成；
④1分子乳糖水解成；
⑤淀粉、糖原水解成；
4.糖類的功能有哪些重要功能？
5．糖的鑒定：[邊學(xué)邊做]鑒定生物組織中的糖類
原理：
(1)、還原糖有；
非還原糖有；
(2)、鑒定的還原糖試劑是,條件是。
顏色反應(yīng)是。
（3）鑒定的淀粉試劑是，顏色反應(yīng)是。

材料用具：
（1）實(shí)驗(yàn)儀器：試管、試管夾、大小燒杯、小量筒、滴管、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、火柴。
（2）實(shí)驗(yàn)藥品：淀粉、蔗糖、碘液、斐林試劑等
斐林試劑：配制：溶液+溶液
使用：混合后使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用。
實(shí)驗(yàn)過程
i.鑒定淀粉
類別A管B管
糖類（3mL）
碘液（滴）
顏色反應(yīng)
ii.鑒定還原性糖
類別C管D管E管
糖類（3mL）
斐林試劑（mL）
條件
顏色反應(yīng)

分析與討論：
（1）蔗糖和淀粉中分別滴加碘液后，出現(xiàn)什么情況（結(jié)果），說明什么（結(jié)論）？
（2）如果C管或D管中也出現(xiàn)磚紅色沉淀，請分析原因。

[繼續(xù)探究]
利用斐林試劑遇還原糖生成磚紅色沉淀的原理，鑒別果實(shí)中是否含有還原糖。

附：果實(shí)中還原糖的鑒定
材料要求
含糖量高色淺。（不宜用甘蔗和甜菜，因?yàn)樗鼈兒氖钦崽?，屬非還原糖；不宜選用雙子葉植物的葉子，因光合作用的產(chǎn)物葡萄糖形成后合成淀粉，暫時(shí)儲存在葉內(nèi)；不宜選用植物的葉子作實(shí)驗(yàn)材料，因葉片中的葉綠素顏色較深，會對鑒定時(shí)的顏色反應(yīng)起掩蓋作用，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯）
試劑斐林試劑甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液。
乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液。
操作流程
1．制備組織樣液
蘋果或梨洗凈、去皮、切塊→研磨（SiO2少許，5mLH2O）→過濾（一層紗布）→收集濾液
2．制備斐林試劑：向2mL甲液中滴加4-5滴乙液，充分混勻。
3．鑒定

注意事項(xiàng)
1．取材：糖高色淺。
2．斐林試劑配制
⑴現(xiàn)配現(xiàn)用：①生成的Cu（OH）2不穩(wěn)定，久置會分解為CuO和H2O；
②生成的Cu（OH）2不溶于水，剛配制時(shí)為懸濁液有利于反應(yīng)的進(jìn)行，久置會沉淀。
⑵甲液和乙液要混合均勻后使用，不可分別加入組織樣液，因?yàn)閺?qiáng)堿會使單糖分裂產(chǎn)生多種產(chǎn)物，或形成雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)反應(yīng)，影響對反應(yīng)顏色觀察。
⑶乙液不可過量，若過量，Cu2+的藍(lán)色會遮蔽反應(yīng)產(chǎn)生的磚紅色。
3．鑒定時(shí)要隔水加熱，直接加熱將造成溫度過高，致使Cu（OH）2分解為黑色的CuO，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察產(chǎn)生干擾。
4．試管口切勿對著人，以免溶液沸騰噴出試管傷人。
5．鑒定前應(yīng)預(yù)留一部分樣液，以便于實(shí)驗(yàn)后做對比。
（三）脂質(zhì)的種類和功能
［引導(dǎo)自學(xué)］自學(xué)Ｐ19“脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”部分，完成下列知識目標(biāo)：
1、元素組成：主要由組成，有些還含N、P
2、分類：、（如磷脂）、（如膽固醇、性激素、維生素D等）
3、共同特征：
4、功能：
脂肪：。
類脂中的磷脂：是構(gòu)成的重要物質(zhì)。
固醇：在細(xì)胞的、、和中具有重要作用。
5、脂肪的鑒定：［課題研究］
洋蔥根尖中細(xì)胞中脂肪的鑒定
原理：
脂肪可以被染成。
（在實(shí)驗(yàn)中用50%酒精洗去浮色→顯微鏡觀察→橘黃色脂肪顆粒）
材料用具：
（1）實(shí)驗(yàn)材料：洋蔥根尖、花生、大豆等的種子
要求：富含脂肪的種子，以花生種子為最好。實(shí)驗(yàn)前需浸泡3-4h（浸泡時(shí)間過長，組織太軟，切下的薄片不易成形；浸泡時(shí)間太短，不易切成片）。
（2）儀器：顯微鏡、雙面刀片、試管、小量筒、滴管、載玻片、蓋玻片、毛筆、吸水紙等
（3）試劑：蘇丹III染液、蘇丹IV染液
蘇丹III染液（染色2-3min，呈橘黃色）或蘇丹IV染液（染色1min，呈紅色），
體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液（洗去浮色），蒸餾水。
操作流程

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：
如果待測樣品中含有脂肪，則觀察到橘黃色（紅色），反之，則沒有。
注意事項(xiàng)
1．取材：富含脂肪，以花生種子為最好。注意浸泡時(shí)間。
2．切片：刀口向內(nèi)，均勻，快速，滑行，用臂力，切薄。
3．染色、漂洗、觀察時(shí)間不可過長，否則脂肪溶解于酒精，影響實(shí)驗(yàn)觀察。

[校本作業(yè)]
1、醫(yī)院確認(rèn)糖尿病的常用方法及結(jié)果是（A）
A加入新制的Cu(OH)2，出現(xiàn)紅色B加入碘—碘化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色
C加入蘇丹Ⅲ染液，出現(xiàn)橘黃色D加入碘—碘化鉀溶液，出現(xiàn)淡黃色
2、下列食物中能夠?yàn)槟闾峁└嗟矸鄣氖澄锸牵ˋ）
A、面包B、西紅柿C、雞蛋D、奶油
3．使用蘇丹III染色，能顯示細(xì)胞中脂肪的存在，這是因?yàn)樵撊旧珓―）
　A、易于進(jìn)入細(xì)胞B、親水而疏脂　C、顏色特別鮮艷D、親脂而疏水
4．使用斐林試劑鑒定可溶性還原糖時(shí)，必須將斐林試劑的甲液和乙液（B）
A、分別加入樣液中B、混勻后再加入樣液
C、加熱后再加入樣液D、同時(shí)加入樣液中
5．先用脫色素的植物油將西紅柿煸炒一會兒，再加水做成湯，西紅柿的胡蘿卜素就會使湯中的油滴顯出橙黃色來．這說明胡蘿卜素具有（C）
　A、親脂性和親水性B、遇熱而顯橙黃色的特色
　C、親脂而疏水性　D、遇熱易分解的不穩(wěn)定性
6．現(xiàn)有下列生物材料：①蘋果②黃豆種子③梨④花生種子⑤蛋清⑥馬鈴薯塊莖。最適于用來鑒定還原性糖的有（C）
　A、①③⑥B、①②③C、①③D、③④
7．青蘋果汁遇到碘酒溶液變成藍(lán)色，熟蘋果汁則能還原銀氨溶液(即發(fā)生銀鏡反應(yīng))，這說明（D）
A、青蘋果中只含淀粉，不含其他糖類B、熟蘋果中只含糖類，不含淀粉
C、蘋果轉(zhuǎn)熟時(shí)單糖聚合成淀粉D、蘋果轉(zhuǎn)熟時(shí)淀粉水解為單糖
8、斐林試劑鑒定可溶性還原糖時(shí)，溶液顏色的變化過程為（D）
A無色→磚紅色（沉淀）B淺藍(lán)色→磚紅色（沉淀）
C淺藍(lán)色→藍(lán)色→磚紅色（沉淀）D淺藍(lán)色→棕色→磚紅色（沉淀）

有機(jī)化合物及生物大分子

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃，作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么如何寫好我們的教案呢？下面是小編為大家整理的“有機(jī)化合物及生物大分子”，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

輔導(dǎo)教案
導(dǎo)學(xué)誘思
一、碳化合物
1.有機(jī)化合物的概念：指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽等以外的幾乎所有含碳化合物。
2.核心元素：碳是所有生命系統(tǒng)中的核心元素。
（1）碳原子結(jié)構(gòu)：一個(gè)碳原子由6個(gè)質(zhì)子、6個(gè)中子和6個(gè)電子構(gòu)成。
（2）碳原子形成的化學(xué)鍵：與氫、氧、氮及硫等形成共價(jià)鍵，碳原子之間以單鍵、雙鍵或三鍵相結(jié)合，形成不同長度的鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)稱為有機(jī)物的碳骨架。
3.有機(jī)化合物：4大類：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。
二、有機(jī)化合物
1.糖類的種類和功能
（1）組成元素：糖類由C、H、O三種元素組成。
（2）結(jié)構(gòu)單元：單糖。
（3）種類：糖類包括單糖、二糖和多糖等。
（4）功能：糖類是生物體維持生命活動的主要能源，也是生物體重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
趣味思考:某人患急性腸胃炎，不能進(jìn)食，醫(yī)生用5%的葡萄糖溶液進(jìn)行靜脈注射，病人雖未進(jìn)食，但是不感到饑餓，為什么？
提示:葡萄糖是生命活動的主要能源，靜脈注射5%的葡萄糖溶液，實(shí)際是為病人補(bǔ)充能源物質(zhì)，所以病人雖未進(jìn)食，并不感到饑餓。
2.脂質(zhì)的種類和功能
（1）組成元素：主要由C、H、O三種元素組成。氧原子含量較糖類中的少。
（2）結(jié)構(gòu)單元：甘油和脂肪酸。
（3）種類和功能
①磷脂：磷脂是構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)。
②脂肪：貯能物質(zhì)。
③膽固醇在細(xì)胞中具有重要功能。
趣味思考:我們每天坐在凳子上，能夠輕松愉快地上完每一個(gè)45分鐘，并不感到臀部肌肉疼痛，你知道是什么原因嗎？
提示:是因?yàn)橥尾坑泻芏嘀荆居芯彌_機(jī)械壓力的作用。
3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能
（1）組成元素：C、H、O、N，大部分蛋白質(zhì)含S。
（2）基本單位：氨基酸。
①通式：
②共性：都有一個(gè)氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上。
③種類：由R基決定。
④連接：肽鍵：通過兩個(gè)氨基酸的脫水縮合形成。
（3）結(jié)構(gòu)：由許多氨基酸通過肽鍵連接成肽鏈，一條或多條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵連接成蛋白質(zhì)。
（4）特點(diǎn)：由于組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸和種類、數(shù)目、排列順序不同，以及構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)差異，蛋白質(zhì)分子具有多樣性。
（5）功能：催化、運(yùn)輸（如載體）、收縮和運(yùn)動、有機(jī)體結(jié)構(gòu)、防御（如抗體）等。
趣味思考:人體細(xì)胞呼吸作用時(shí)刻需要氧氣的供應(yīng)，你知道是什么物質(zhì)源源不斷地運(yùn)輸氧氣到組織細(xì)胞嗎？它存在于什么細(xì)胞中？
提示:血紅蛋白，它存在于人體的紅細(xì)胞中。
4.核酸的結(jié)構(gòu)和功能
（1）種類：核酸可以分為核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類。
（2）功能：儲存遺傳信息，決定細(xì)胞和整個(gè)生物體的遺傳特性。
趣味思考:你家養(yǎng)的大貓生了兩只小貓，為什么沒有生小豬？
提示:小貓和大貓的核酸相同。生物的遺傳由核酸控制。大貓的核酸攜帶的遺傳信息是控制貓性狀的。
5.鑒定生物組織中的糖類
（1）鑒定淀粉
①實(shí)驗(yàn)原理：淀粉＋碘—碘化鉀→變藍(lán)。
②實(shí)驗(yàn)步驟：取2mL淀粉上清液，放入5滴碘—碘化鉀溶液。
③實(shí)驗(yàn)結(jié)果：溶液變藍(lán)。
（2）鑒定（葡萄糖）還原糖
①實(shí)驗(yàn)原理：還原糖＋本尼迪特試劑磚紅色沉淀。
②實(shí)驗(yàn)步驟：取2mL葡萄糖溶液加入試管→加入2mL本尼迪特試劑，振蕩試管→熱水浴2～3min觀察顏色變化情況。
③實(shí)驗(yàn)結(jié)果：磚紅色沉淀。
6.檢測生物組織中的油脂
（1）實(shí)驗(yàn)原理：蘇丹Ⅲ＋油脂→出現(xiàn)橙黃色。
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：切片→染色→制片→用顯微鏡觀察。
7.蛋白質(zhì)的鑒定
（1）實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色。
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：取2mL蛋白質(zhì)溶液加入試管→向試管中先加入2mL的雙縮脲試劑溶液A→再向試管中加入5滴雙縮脲試劑溶液B→觀察試管顏色變化。
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：出現(xiàn)紫色。
8.檢測細(xì)胞中的DNA和RNA
（1）原理：①DNA主要分布于細(xì)胞核，RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)。
②甲基綠使細(xì)胞核中的DNA呈現(xiàn)藍(lán)綠色，派洛寧使細(xì)胞質(zhì)中RNA呈現(xiàn)紅色。
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：涂片→水解→漂洗→染色→觀察。
核心解讀
1．注意各種能源物質(zhì)的區(qū)分
（1）糖類的種類和功能
種類分子式分布生理功能
單糖ks5u五碳糖核糖C5H10O5動植物細(xì)胞五碳糖是構(gòu)成核酸的重要物質(zhì)
脫氧核糖C5H10O4
六碳糖葡
萄
糖C6H12O6五碳糖是構(gòu)成核酸的重要物質(zhì)
二糖蔗糖C12H22O11植物細(xì)胞能水解成葡萄糖
麥芽糖
乳糖動物細(xì)胞
多糖淀粉（C6H10O5）n植物細(xì)胞淀粉是植物細(xì)胞中儲存能量的物質(zhì)
纖維素纖維素是細(xì)胞壁的主要成分
糖元植物細(xì)胞糖元是動物細(xì)胞中儲存能量的物質(zhì)

（2）脂質(zhì)
種類生理功能元素組成
脂肪儲能、保溫、緩沖機(jī)械壓力C、H、O
磷脂構(gòu)建生物膜C、H、O、N、P
固
醇膽固醇細(xì)胞膜的重要成分C、H、O
性激素促進(jìn)性腺的發(fā)育和性細(xì)胞的生成和正常的性周期C、H、O
維生素D促進(jìn)人體對鈣、磷的吸收和利用C、H、O
規(guī)律總結(jié)
①動植物共有的糖是葡萄糖、核糖和脫氧核糖。
②植物特有的糖是果糖、麥芽糖、淀粉和纖維素。
③動物特有的糖是乳糖和糖元。
④動植物共有的貯能物質(zhì)是脂肪，植物特有的貯能物質(zhì)是淀粉，動物特有的貯能物質(zhì)是糖元。
⑤含H多的有機(jī)物細(xì)胞呼吸時(shí)產(chǎn)生的H多，耗氧多，產(chǎn)生的能量多，產(chǎn)生的水多。
2.氨基酸、肽鍵和肽鏈的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）氨基酸
每個(gè)氨基酸分子都具有中心碳原子，至少都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在該碳原子上。注意理解“至少”的含義，比如當(dāng)R基含有氨基和羧基時(shí)，這個(gè)氨基酸分子就不止有一個(gè)氨基和羧基了，同時(shí)還要注意氨基酸分子中都有一個(gè)氨基和羧基直接連在同一個(gè)碳原子上。
規(guī)律總結(jié)
決定氨基酸種類和性質(zhì)的是氨基酸的R基。
（2）肽鍵：連接兩個(gè)氨基酸分子的那個(gè)鍵（—CO—NH—）叫肽鍵。
（3）多肽
①由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的含有多個(gè)肽鍵的化合物，因其呈鏈狀，也稱肽鏈。
②注意區(qū)分肽、肽鍵和肽鏈：肽鍵是肽的連接結(jié)構(gòu)，而肽鏈?zhǔn)请牡囊环N形式。
規(guī)律總結(jié)
①氨基酸間脫水縮合時(shí)，原來的氨基和羧基已不存在，形成的化合物即多肽的一端只有一個(gè)氨基，另一端只有一個(gè)羧基（不計(jì)R基上的氨基數(shù)和羧基數(shù)）。所以對于一條多肽來說，至少應(yīng)有的氨基和羧基數(shù)都是一個(gè)。
②若有n個(gè)氨基酸分子縮合成m條肽鏈，則可形成（n－m）個(gè)肽鍵，脫去（n－m）個(gè)水分子，至少有—NH2和—COOH各m個(gè)。
③蛋白質(zhì)分子可以含有一條或m條肽鏈，肽鏈通過化學(xué)鍵（不是肽鍵）互相連接，具有不同的空間結(jié)構(gòu)。
④關(guān)于蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計(jì)算：n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，每個(gè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為：na－（n－m）18（其中n－m為失去的水分子數(shù)，18為水的相對分子質(zhì)量）。
3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次

規(guī)律總結(jié)
①結(jié)構(gòu)多樣性的原因：氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序不同以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。
②蛋白質(zhì)的種類：因功能不同蛋白質(zhì)分為兩大類：結(jié)構(gòu)蛋白和分泌蛋白。
③蛋白質(zhì)的性質(zhì)：鹽析：可逆。變性：不可逆。
④鑒定：雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。
⑤意義：生命活動的承擔(dān)者，生物性狀的體現(xiàn)者。
4.有關(guān)肽鍵的計(jì)算
規(guī)律總結(jié)
①鏈狀肽有如下的對應(yīng)關(guān)系：
氨基酸肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基羧基
一條肽鏈Mm-1m-1至少1個(gè)至少1個(gè)
n條肽鏈mm-nm-n至少n個(gè)至少n個(gè)
②環(huán)狀肽：肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)。環(huán)狀肽主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基團(tuán)中的氨基和羧基的數(shù)目。
題例領(lǐng)悟
題型一　糖類的種類
（2008上海高考，5）下列糖類中屬于單糖的是（）
A.蔗糖B.核糖C.糖元D.淀粉
解析：蔗糖為二糖，糖元和淀粉都為多糖，核糖為單糖。
答案：B
反思感悟
單糖是不能水解的糖，是組成二糖、多糖的單體。二糖、多糖作為能源物質(zhì)用于生命活動時(shí)必須水解成單糖。重要的單糖有五碳糖和六碳糖，五碳糖有核糖和脫氧核糖，六碳糖有葡萄糖和果糖。
題型二　蛋白質(zhì)分子的計(jì)算
（2008上海高考，15）現(xiàn)有氨基酸800個(gè)，其中氨基總數(shù)為810個(gè)，羧基總數(shù)為808個(gè)，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為（）
A.798、2和2B.798、12和10
C.799、1和1D.799、11和9
解析：有氨基酸800個(gè)，氨基總數(shù)810個(gè)，羧基總數(shù)808個(gè)，說明R基團(tuán)中含有氨基10個(gè)，羧基8個(gè)，它們不參與肽鍵的形成；肽鍵數(shù)＝氨基酸總數(shù)-肽鏈條數(shù)＝800－2＝798，氨基數(shù)＝肽鏈條＋R基團(tuán)中氨基數(shù)＝2＋10＝12，羧基數(shù)＝肽鏈條數(shù)＋R基團(tuán)中羧基數(shù)＝2＋8＝10。
答案：B
反思感悟
構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基且都連在同一個(gè)碳原子上，由R基決定氨基酸種類，不符合這個(gè)特點(diǎn)的氨基酸不是構(gòu)成生物體的氨基酸，也不能組成生物體的蛋白質(zhì)。
題型三　動植物體內(nèi)的糖類
動植物體內(nèi)共有的糖是（）
①糖元?、诘矸邸、壅崽恰、苋樘恰、莺颂恰、奁咸烟?br> A.①④B.②③C.⑤⑥D(zhuǎn).①②
解析：糖元是人和動物細(xì)胞中的儲能物質(zhì)，淀粉是植物細(xì)胞的儲能物質(zhì)，蔗糖是植物中重要的二糖，乳糖是人和動物乳汁中豐富的二糖，核糖是構(gòu)成RNA的成分，RNA普遍存在于動植物細(xì)胞中，葡萄糖是細(xì)胞生命活動的主要能源物質(zhì)，廣泛存在于動植物細(xì)胞中。
答案：C
反思感悟
①生物細(xì)胞生命活動的主要能源物質(zhì)：葡萄糖。
②參與生物細(xì)胞構(gòu)成的物質(zhì)：核糖、脫氧核糖、纖維素。
③單糖、二糖、多糖的關(guān)系
重要的單糖有葡萄糖和五碳糖，葡萄糖為白色晶體，易溶于水，是人體主要的能源物質(zhì)，五碳糖分為核糖和脫氧核糖，為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
題型四　大分子物質(zhì)的鑒定
青蘋果汁遇碘溶液顯藍(lán)色，熟蘋果汁能與本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng)，這說明（）
A.青蘋果汁中有淀粉不含糖類
B.熟蘋果汁中含糖類不含淀粉
C.蘋果轉(zhuǎn)熟時(shí)，淀粉水解為單糖
D.蘋果轉(zhuǎn)熟時(shí)，單糖聚合成淀粉
解析：遇碘溶液顯藍(lán)色意味著青蘋果汁中含較多淀粉，而與本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng)的是還原性糖，如葡萄糖等。由此可推斷出蘋果由青轉(zhuǎn)熟的過程中，淀粉大量轉(zhuǎn)化為單糖。
答案：C
反思感悟
淀粉的特性是遇碘變藍(lán)；本尼迪特試劑與還原糖反應(yīng)生成磚紅色沉淀；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
隨堂訓(xùn)練
1.（2008上海高考，1）核糖與核酸都不含有的元素是（）
A.NB.OC.PD.S
解析：核糖的組成元素為C、H、O，核酸的組成元素為C、H、O、N、P，兩者都不含有S元素。
答案：D
2.（2008江蘇高考，1改編）下列各組物質(zhì)中，由相同種類元素組成的是（）
A.膽固醇、脂肪酸、脂肪酶
B.淀粉、半乳糖、糖元
C.氨基酸、核苷酸、丙酮酸
D.性激素、生長激素、胰島素
解析：淀粉、半乳糖、糖元都屬于糖類，都由C、H、O構(gòu)成。膽固醇、性激素、甘油和脂肪酸都屬于脂質(zhì)，組成元素都是C、H、O，氨基酸、胰島素的組成元素是C、H、O、N、S，核苷酸的組成元素是C、H、O、N、P。
答案：B
3.生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)千差萬別，其原因不可能是（）
A.組成肽鍵的化學(xué)元素不同
B.組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量不同
C.氨基酸排列順序不同
D.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同
解析：蛋白質(zhì)分子的多樣性取決于四個(gè)方面：一是組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同；二是組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目不同；三是氨基酸的排列順序不同；四是肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。在題目給出的選項(xiàng)中，組成肽鍵（—NH—CO—）的化學(xué)元素是相同的?？疾榈鞍踪|(zhì)多樣性的原因。
答案：A
4.脂質(zhì)在細(xì)胞中具有獨(dú)特的生物學(xué)功能，下面有關(guān)脂質(zhì)的生物學(xué)功能中，屬于磷脂的生物學(xué)功能的是…（）
①是生物膜的重要成分?、谑莾δ艿姆肿印、蹣?gòu)成生物體表面的保護(hù)層?、苁呛芎玫慕^緣體，具有保溫作用?、菥哂猩飳W(xué)活性，對生命活動起調(diào)節(jié)作用
A.①③B.⑤C.①D.②④
解析：本題考查對各種脂質(zhì)功能的掌握情況。磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜的重要成分。在人和動物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子中含量豐富。
答案：C

,探索分子構(gòu)建的奧秘

第三章探索分子構(gòu)建的奧秘

一、指導(dǎo)思想

探索形形色色，千變?nèi)f化的物質(zhì)世界的內(nèi)部規(guī)律，這是學(xué)生化學(xué)認(rèn)知過程的一個(gè)必要趨勢。知道了金屬、非金屬、酸、堿、鹽，為什么它們有各自的特性呢？認(rèn)識了鹵素單質(zhì)及其有關(guān)化合物，為什么它們既有相似的性質(zhì)，又有一定的差異性呢？引導(dǎo)學(xué)生去探究物質(zhì)、物質(zhì)分子構(gòu)建的奧秘，挺進(jìn)到一個(gè)新的層面上去認(rèn)識物質(zhì)世界，不管是在知識、智能、情意方面，還是在技能、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神方面都符合學(xué)生發(fā)展的規(guī)律。

本章學(xué)習(xí)中必須從微觀的角度去認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。從宏觀到微觀，這是人類科學(xué)研究的一個(gè)飛躍。這是一個(gè)從宏觀物質(zhì)的基本直觀性到看不見、摸不著的微觀世界的轉(zhuǎn)變。讓學(xué)生經(jīng)受從宏觀到微觀，從形象到抽象，從直接感知到想象感悟，直至從普通語言到化學(xué)符號的一系列認(rèn)知活動的轉(zhuǎn)變，從而可以充分發(fā)揮出本章知識教育的智力價(jià)值，以求得學(xué)生在感知、注意、想象、思維等方面有更全面的發(fā)展。

本章所涉及的物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論對學(xué)生而言是一個(gè)新的情境；而對學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)也必須有一個(gè)新的情境。作為一名教師，只要牢牢把握住學(xué)生為主體，充分讓學(xué)生去探究的宗旨，在原子趨向穩(wěn)定的可能途徑，原子間的作用，形形色色的晶體的學(xué)習(xí)中，完全可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜測聯(lián)想，讓思維插上創(chuàng)新創(chuàng)造的翅膀。同時(shí)在聯(lián)系物質(zhì)、材料等有關(guān)調(diào)查觀察中，在證明化學(xué)鍵理論的金屬鈉與氯氣反應(yīng)、氫氣與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，又不乏實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在物質(zhì)結(jié)構(gòu)的判斷和有關(guān)化學(xué)用語的表達(dá)、模型的搭建和電子式的認(rèn)識中，又有許多基本技能的訓(xùn)練。若是在教材的基礎(chǔ)上稍作延伸，在豐富多彩的材料世界、化學(xué)鍵與能量的關(guān)系、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系等專題上，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，通過各種途徑去解決問題，自然就成為研究性學(xué)習(xí)的小課題了。

二、教育目標(biāo)

⑴從了解物質(zhì)硬度的不同而延伸到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)差異，并了解化學(xué)鍵、離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵、離子化合物、共價(jià)化合物等概念及形成的初步知識。理解氯化鈉、固體二氧化碳、二氧化硅及銅、鐵的物質(zhì)結(jié)構(gòu)差異。知道離子晶體、原子晶體、分子晶體及金屬晶體及它們的典型性質(zhì)，知道分子間作用力，認(rèn)識電子式。

⑵在物質(zhì)硬度差異的應(yīng)用和生活中所用的材料等的觀察分析中，在物質(zhì)為什么具有不同硬度，原子間的相互作用，原子趨向穩(wěn)定的途徑等的質(zhì)疑討論中，在離子鍵、共價(jià)鍵的形成，二氧化碳和二氧化硅的性質(zhì)差別等的探索討論中，在有關(guān)離子化合物、共價(jià)化合物的形成的演繹討論中，在金屬具有有關(guān)特性的探究討論中，在化學(xué)鍵類型、晶體類型的歸納對比討論中，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、演繹、推理、對比、歸納等能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力，培養(yǎng)和提高學(xué)生的各種類型的思維品質(zhì)和思維能力。

⑶感受人與自然、人與科學(xué)的息息相關(guān)，學(xué)生存、學(xué)生活，感受辯證唯物主義的有關(guān)基本觀點(diǎn)和科學(xué)研究的成就，學(xué)負(fù)責(zé)、學(xué)創(chuàng)新，感受優(yōu)秀科學(xué)家的品質(zhì)，學(xué)道德、學(xué)關(guān)心，在微觀世界的有關(guān)問題討論研究中，學(xué)合作、學(xué)科學(xué)方法科學(xué)精神。使學(xué)生在情感領(lǐng)域有所收獲、有所發(fā)展。

⑷學(xué)會從觀察和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較物質(zhì)的硬度，從有關(guān)原子結(jié)構(gòu)判斷原子趨向穩(wěn)定的途徑和典型化學(xué)鍵的形成，以及觀察電子式、有關(guān)結(jié)構(gòu)模型等技能。

⑸在鈉與氯氣、氫氣與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)完成中，培養(yǎng)宏觀現(xiàn)象與微觀本質(zhì)進(jìn)行聯(lián)系的實(shí)踐和思維能力。在材料聯(lián)系生活的觀察調(diào)查中，提高實(shí)踐能力?？梢跃蜕钪械牟牧?、化學(xué)鍵與能量、晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等作小課題進(jìn)行延伸性的研究。

三、重點(diǎn)與難點(diǎn)

⑴重點(diǎn)：

物質(zhì)硬度差異的應(yīng)用，離子鍵、共價(jià)鍵，離子晶體、原子晶體和金屬晶體。

對于物質(zhì)硬度差異的應(yīng)用，發(fā)動學(xué)生進(jìn)行深入討論，集思廣益，見多便能識廣。

離子鍵、共價(jià)鍵的概念則要進(jìn)行剖析討論，經(jīng)思辨才深刻。

四類晶體則讓學(xué)生自己去整理、歸納、對比它們在構(gòu)成、作用、性質(zhì)上的有關(guān)差異，乃至作一些示意圖、作一些比喻，處處聯(lián)系物質(zhì)實(shí)際是不難鞏固的。

⑵難點(diǎn)：

化學(xué)鍵，化學(xué)鍵的形成，金屬鍵，原子晶體與分子晶體的區(qū)別，金屬晶體，電子式。

化學(xué)鍵的概念內(nèi)涵深刻，外延豐富，創(chuàng)設(shè)問題情境讓學(xué)生去討論。

化學(xué)鍵的形成的關(guān)鍵是其作用的本質(zhì)，讓學(xué)生由表及里進(jìn)行分析，要產(chǎn)生思維碰撞的火花，產(chǎn)生矛盾，揭示矛盾，得到統(tǒng)一，才能使學(xué)生內(nèi)悟。所以切忌老師講述到“完美”。

金屬鍵與離子鍵、共價(jià)鍵相比，難在動態(tài)的自由電子，可結(jié)合金屬的特性來讓學(xué)生了解。

原子晶體和分子晶體中的不同作用，必須搞清楚是結(jié)構(gòu)微粒之間的作用，不要把結(jié)構(gòu)微粒內(nèi)外的作用混淆一體，選取二氧化碳與二氧化硅作對比，部分也出于這一因素。初學(xué)時(shí)不宜把晶體內(nèi)部的所有作用力作詳細(xì)討論。

在電子式的學(xué)習(xí)討論中，注意區(qū)分好離子化合物和共價(jià)化合物的區(qū)別，區(qū)分陰、陽離子的書寫的區(qū)別，把握形成共用電子對數(shù)目的判斷方法，把握成鍵前后電子數(shù)保持不變的原則，把重點(diǎn)放在正誤的判斷上。

三、課時(shí)安排

第一節(jié)金剛石是最硬的物質(zhì)嗎？1課時(shí)

第二節(jié)原子是怎樣構(gòu)建成分子大廈的？2課時(shí)

第三節(jié)形形色色的晶體2課時(shí)

第一節(jié)金剛石是最硬的物質(zhì)嗎？

教學(xué)目標(biāo)

了解物質(zhì)硬度的表示方法和物質(zhì)硬度差異的主要原因。

理解形形色色的物質(zhì)是如何形成的？

理解化學(xué)鍵的概念和化學(xué)鍵的種類

教學(xué)重點(diǎn)

物質(zhì)硬度差異的主要原因，化學(xué)鍵的概念。

教學(xué)難點(diǎn)

化學(xué)鍵的概念

一、常見物質(zhì)的硬度

奧地利物理學(xué)家摩斯把10種常見的礦物按硬度由小到大分為10級。

①滑石②石膏③方解石④氟石⑤磷灰石⑥正長石⑦石英⑧黃玉⑨金剛砂⑩金剛石

問題：金剛石和石墨是同素異形體，為什么硬度差異這樣大？

金剛石和石墨一樣，都是由碳組成的，之所以硬度差異縣殊，是因?yàn)樗鼈兊脑咏Y(jié)構(gòu)完全不同。通過X光，可以看到，在金剛石晶體中，碳原子排列成空間的四面體型的結(jié)構(gòu)，它的每一個(gè)方都有相同的硬度。而石墨中的碳原子排列成一片片平面的六邊形結(jié)構(gòu)，片與片的結(jié)合力微弱，所以石墨很容易裂成薄片。由于地球上天然金剛石很稀少，從本世紀(jì)50年代開始，很多國家都在進(jìn)行通過一定條件把石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的嘗試，在攝氏1800度的高溫和7萬個(gè)大氣壓的條件下，人們終于將石墨變成了人造金剛石。今天，隨著現(xiàn)代科技和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，金鍘石已從單純的工藝原料，變?yōu)橹匾墓I(yè)材料。目前，金剛石年產(chǎn)量(包括天然和人造)已達(dá)1億克拉(20噸)以上。

如何鑒別鉆石的真假

鉆石由于價(jià)格昂貴及稀有，使得有些不法商人利用假貨來獲利，有沒有迅速準(zhǔn)確的方法將鉆石與形形色色的假鉆石區(qū)分開呢?方法是有的，而且不止一種。

在敘述這些區(qū)分的方法之前，我們將鉆石及其代用品的性質(zhì)列一個(gè)表，以便看出它們之間在什么地方有區(qū)別:

在表中，將鉆石的可能代用品(及冒充品)分成三類：第一類包括立方氧化鋯、GGG等四種，它們的光學(xué)性質(zhì)，即折光率和色散都與鉆石相近，并且都是均質(zhì)體沒有雙折射，因此，琢磨出的寶石成品外觀上與鉆石非常相似，為了區(qū)分，只有根據(jù)硬度、比重和導(dǎo)熱性；第二類包括鋯石、人造金紅石等四種，它們的成品外觀也與鉆石相似(但不如第一類)，但因?yàn)槎加泻芨叩碾p折射率，在成品上都可以看出明顯的雙影，與鉆石容易區(qū)別。當(dāng)然，它們的硬度、比重和導(dǎo)熱線，與鉆石也有很大的不同；第三類包括無色藍(lán)寶石、水晶等五種，它們的特點(diǎn)是折光率低，外觀與鉆石不夠相似。因此，在有條件時(shí)可以用折光儀測定它們的折光率。當(dāng)測出折光率數(shù)字后，立即可以知道它是代用品而不是鉆石。當(dāng)然，它們的硬度和導(dǎo)熱性，也與鉆石有很大的差別。

總起來看，鉆石與它的所有代用品(或冒充品)之間，最大的區(qū)別有兩點(diǎn)，一是硬度，二是導(dǎo)熱性。因此，可以根據(jù)這兩種差別制造出儀器，用來迅速、準(zhǔn)確地區(qū)別鉆石和所有的代用品或假冒品。

鉆石測定儀

導(dǎo)熱性指物質(zhì)對于熱的傳導(dǎo)能力，凡導(dǎo)熱性強(qiáng)的物質(zhì)，都能迅速傳送熱量，例如人們熟知的金屑銅、鋁等。當(dāng)人們用手摸銅、鋁時(shí)，由于它們會將人手上的熱迅速傳開，因此感到這些金屬是“冰涼的”。又例如木材，它的導(dǎo)熱性很弱，因此人手摸上去是溫?zé)岬摹?/p>

導(dǎo)熱性的強(qiáng)弱，可以用數(shù)字來表示，數(shù)字越大的導(dǎo)熱性越強(qiáng)，例如，銅的相對導(dǎo)熱性為0.927，鋁為0.485。由表可以看出鉆石的導(dǎo)熱性非常強(qiáng)，竟然超過了銅和鋁，相對導(dǎo)熱性高達(dá)1．6—4．8。而鉆石的那些代用品呢，導(dǎo)熱性都比鉆石弱得多。由表可看出，大多數(shù)代用品的導(dǎo)熱性都低于0.01，即比鉆石底100倍以上，像玻璃，它的導(dǎo)熱性最差，競比鉆石低1000多倍。藍(lán)寶石雖然導(dǎo)熱性較高，可比鉆石也要低10多倍甚至幾十倍。

這樣，如果制造出一種儀器，能夠迅速測出寶石的導(dǎo)熱性，那區(qū)分真鉆石與假鉆石真是易如反掌了。這種儀器已經(jīng)有了，它的英文名稱叫做“DiamondMaster”，中文可以譯成“鉆石測定儀”。下圖是鉆石測定儀的照片。它的形狀像一個(gè)電表，外聯(lián)一根電線，電線前端像一支鋼筆，鋼筆頂端是“探頭”。使用時(shí)打開開關(guān)接通電源(一般用9v電池)，將探頭與被測的寶石接觸(寶石事先須擦干凈，不能有油膩污垢)，這時(shí)儀器上的指針就開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動的偏角很大，超過儀器上標(biāo)定的區(qū)域時(shí)，被測寶石就是真鉆石，如果指針的偏轉(zhuǎn)角很小，達(dá)不到標(biāo)定的區(qū)域，那被測寶石就是假鉆石。

最簡單的鉆石測定儀，只能顯示出被測寶石是真鉆石還是假鉆石；構(gòu)造復(fù)雜一些的鉆石測定儀，還可以估計(jì)出假鉆石是什么，例如是立方氧化佬，或者是YAG等。由于制造廠家的不同，這種儀器有各種改進(jìn)，例如取消了電線與指針，探頭裝在儀器突出的一個(gè)短管上，用不同顏色的發(fā)光二級管顯示測定結(jié)果，綠燈亮?xí)r表示真鉆石，紅燈亮?xí)r則為假鉆石等。

鉆石測定儀的體積很小，和一包香煙差不多，可以方便地放入衣裝中。

標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)使用鉆石測定儀區(qū)分真假鉆石，當(dāng)然很理想，可是這種儀器價(jià)格比較昂貴，我們可以用另一種也是行之有效的方法，那就是測試寶石的硬度。我們知道，鉆石是世界上最硬的物質(zhì)，它的硬度是摩氏硬度10，用鉆石可以劃傷任何物質(zhì)，可任何物質(zhì)都不可能劃傷鉆石。根據(jù)這個(gè)原理，人們制造出了一種“標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)”，這是一個(gè)大小為655523mhl的方盒，打開盒蓋后，里面鑲有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)硬度片，它們都經(jīng)過精密研磨，表面光潔如鏡。4片標(biāo)準(zhǔn)硬度片的摩氏硬度分別為6、7、8、9。

標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)用于測定寶石的硬度。將要測定的寶石(已琢磨好的成品或未琢磨的原石皆可)找一尖棱部位，輕輕刻劃硬度6的標(biāo)準(zhǔn)片，然后用放大鏡觀察，如果標(biāo)準(zhǔn)片毫無傷痕，表示寶石的硬度低于6，不必再測。如果標(biāo)準(zhǔn)片表面有擦不掉的細(xì)線狀傷痕，表示寶石硬度高于6，應(yīng)繼續(xù)刻劃7的標(biāo)準(zhǔn)片，如劃不動(無傷痕)，表示寶石硬度在6—7之間(包括7)。如能劃傷，則繼續(xù)刻劃硬度8的標(biāo)準(zhǔn)片。如此下去，可將所有寶石的硬度分成五類，即：硬度低于6；硬度在6—7之間(包括7)；硬度在7—8之間(包括8)；硬度在8—9之間(包括9)；硬度高于9。

用標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)測定鉆石真假極為方便，只要用寶石輕輕刻劃硬度為9的標(biāo)準(zhǔn)片，如能劃出傷痕，就是真鉆石，如劃不動，就是假鉆石。

刻劃硬度時(shí)，首先應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)片表面擦拭干凈?？虅潟r(shí)是否劃傷了，手感是不同的，劃不動時(shí)有“打滑”的感覺。

標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)的構(gòu)造簡單，價(jià)格也比較低廉。

二、原子間的相互作用

討論：原子是如何結(jié)合成分子的呢？

化學(xué)鍵的概念：分子或晶體中直接相鄰的原子之間的主要的強(qiáng)烈相互作用稱為化學(xué)鍵。

化學(xué)鍵的分類：根據(jù)形成化學(xué)鍵的形成方式，可以分為離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵。

練習(xí)：

1.證明金剛石和石墨都是由碳元素組成的方法是（）

A.觀察外表B.測定密度C.在純氧中燃燒，檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物D.測量硬度

2.石墨與金剛石的物理性質(zhì)有很大差異的原因是（）

A.顏色不同B.內(nèi)部碳原子排列不同C.物質(zhì)組成不同D.化學(xué)性質(zhì)不同

3.下列物質(zhì)中硬度最大的是（）

A.玻璃B.巖石C.石墨D.金剛石

4.金剛石和石墨在氧氣里燃燒，它們的生成物是（）

A.分別是一氧化碳和二氧化碳B.都是一氧化碳

C.都是二氧化碳D.分別是二氧化碳和水

5．化學(xué)鍵是一種作用力，它存在于

A．分子或晶體中的原子間B構(gòu)成物質(zhì)的所有微粒

C分子或晶體中相鄰的原子之間D分子間

6.1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種組成為的物質(zhì)，下列說法正確的是（）

A.它的1個(gè)分子中含有60個(gè)原子B.它是一種新型化合物

C.它是一種共價(jià)化合物D.它是一種單質(zhì)

7.金剛石可以裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，是由于____________。石墨可做鉛筆芯是由于____________；可做潤滑劑，是由于____________；可做電極，是由于____________?；钚蕴靠勺鞣蓝久婢叩臑V毒劑，是由于____________。