高中語(yǔ)文必修一教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-19高一必修一《探索生物大分子的奧秘》學(xué)案。
高一必修一《探索生物大分子的奧秘》學(xué)案
設(shè)計(jì)思路
本節(jié)課內(nèi)容是新課程人教版高中生物課本的第一課時(shí),也就是說相當(dāng)于傳統(tǒng)教材的緒論。因?yàn)閷W(xué)生們是首次接觸新課程教材,所以設(shè)計(jì)課堂教學(xué)時(shí),既要給他們美好的憧憬,又要讓學(xué)生們熟悉他們自己課堂上常用的學(xué)習(xí)方法,在潛移默化中滲透新課程基本理念。
教材分析
1、教材地位
本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級(jí)中學(xué)課本生物必修1第一章第一節(jié)之前的序。新教材以“科學(xué)家訪談”代序,是對(duì)傳統(tǒng)教科書緒論的突破。以《分子與細(xì)胞》為例,訪談的是我國(guó)著名的生物學(xué)家,中科院院士鄒承魯教授。鄒承魯院士的研究領(lǐng)域是生物大分子,其研究工作與本模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容密切相關(guān)。因此,本課時(shí)起著新課導(dǎo)入的重要作用。
2、重點(diǎn)難點(diǎn)
教材通過介紹鄒承魯院士的工作,比較了天然蛋白質(zhì)和人工蛋白質(zhì)的區(qū)別和聯(lián)系,闡述了學(xué)習(xí)、研究生物大分子的意義,解決了“學(xué)什么”和“為什么學(xué)”的問題,這些是本課時(shí)的重點(diǎn)。
“訪談”既涉及科學(xué)研究的過程和方法,也涉及科學(xué)家的創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作和鍥而不舍的精神,給學(xué)生多方面的啟迪,盡量讓他們領(lǐng)悟應(yīng)該“怎樣學(xué)”科學(xué)是本課時(shí)的難點(diǎn)。
學(xué)情分析
因?yàn)楸镜貐^(qū)初三一年無(wú)生物課,所以高一上生物課,學(xué)生感覺有點(diǎn)陌生。心理學(xué)告訴我們,第一印象即首因效應(yīng),它是指第一次接觸陌生人或事物形成的印象,往往起到先入為主的作用。所以高一首堂生物課至關(guān)重要。本課時(shí)一是內(nèi)容少,二是具有較高的抽象性。鑒于這些原因,我精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。既通過穿插課前資料收集、課堂設(shè)置問題情境、小組討論和歸納,來(lái)滲透新課程基本理念,又設(shè)計(jì)有漂亮的多媒體畫面,來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。形成了良好的課堂第一印象,未來(lái)更好調(diào)控。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
記住鄒承魯院士做學(xué)問所遵循的基本原則。
比較天然蛋白質(zhì)和人工蛋白質(zhì)的區(qū)別和聯(lián)系,了解人工蛋白質(zhì)合成的重要意義。
初步了解科學(xué)研究的過程、方法以及科學(xué)家的創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作和鍥而不舍的精神。
記住鄒承魯院士最想對(duì)高中生說的話。
能力目標(biāo)
通過布置課前資料收集,培養(yǎng)學(xué)生自主探索、獨(dú)立學(xué)習(xí)和搜索資料的能力。
通過設(shè)置問題情境、小組討論和歸納,讓學(xué)生熟悉他們自己課堂上常用的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)手段,培養(yǎng)他們勇于探究、合作學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力。
情感目標(biāo)
通過介紹鄒承魯院士的工作和取得的成績(jī),激發(fā)學(xué)生們的愛國(guó)主義的熱情,讓他們樹立為祖國(guó)為人民做貢獻(xiàn)的志向。
通過課程中獨(dú)立學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)等的踐行,進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)家創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作和鍥而不舍精神的重要性。
教學(xué)策略
(一)教法設(shè)計(jì)
結(jié)合新課程的理念和學(xué)生一年未學(xué)生物學(xué)的實(shí)際,本課時(shí)主要讓學(xué)生熟悉他們自己課堂上常用的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)手段。許久未學(xué)生物學(xué),所以導(dǎo)入新課是關(guān)鍵的第一步設(shè)計(jì)。既要有跨越式的承上啟下的知識(shí)設(shè)問,又要有引起興趣的多媒體動(dòng)畫。我提問,萬(wàn)物蒼生之生命精彩最早源于什么環(huán)境(有動(dòng)畫)?能表現(xiàn)出生命特征的最小結(jié)構(gòu)單位是什么?其中生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者是什么?這些提問起到了良好的導(dǎo)入作用,自然而然地將話題轉(zhuǎn)到蛋白質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)上了,也就和鄒承魯院士的工作掛上了鉤。為培養(yǎng)學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行比較和梳理的能力,我采用先閱讀,后歸納的設(shè)計(jì),將天然蛋白質(zhì)和人工蛋白質(zhì)的區(qū)別和聯(lián)系比較得一清二楚。為培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的合作、探索的精神,我對(duì)“訪談”中的多個(gè)問題進(jìn)行了分組討論。為了討論有的放矢,我事先列出了閱讀和討論提綱。而事先布置的課前資料收集,又培養(yǎng)了學(xué)生自主探索、獨(dú)立學(xué)習(xí)和搜索資料的能力。同時(shí),又再一次激發(fā)了學(xué)生的愛國(guó)主義的熱情和學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。至此,學(xué)生對(duì)常規(guī)的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)手段就有了一定的了解,這樣就意謂著有一個(gè)成功的開始。
(二)學(xué)法設(shè)計(jì)
本課時(shí)通過師生提問對(duì)答導(dǎo)入新課。采用先出示閱讀和討論提綱,后閱讀,比較,歸納的方法,使學(xué)生有目的地學(xué)習(xí)“訪談”,即學(xué)生全體得到了自主學(xué)習(xí)的鍛煉。分組討論的時(shí)候,有辨析,有爭(zhēng)論,有研討,學(xué)生在參與意識(shí)和合作及探究方面的能力得到了強(qiáng)大的鍛煉。而事先布置的課前資料收集,又使學(xué)生在自主探索、獨(dú)立學(xué)習(xí)和搜索資料的能力又有了提升。另外,關(guān)于科學(xué)家的創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作和鍥而不舍的精神比較抽象,學(xué)生一時(shí)半會(huì)兒難以深入理解。但是,至少要讓學(xué)生知道在以后的學(xué)習(xí)中注意多多體會(huì)。最后讓學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié),再次強(qiáng)化“學(xué)什么”、“為什么學(xué)”和“怎樣學(xué)”。這些充分地體現(xiàn)了學(xué)生的“主體”地位,新課程的四個(gè)基本理念也得到了全面地滲透。
(三)媒體選擇
1、多媒體課件
用PowerPoint制作的演示文稿(內(nèi)有原始生命起源的動(dòng)畫)
2、結(jié)晶牛胰島素的模型一個(gè)
教學(xué)程序
利用課件,全新視覺動(dòng)畫展示,引入新課。
引出所學(xué)的知識(shí)和所要“訪談”的人物。
(一)流程圖
教師事先擬好討論提綱,學(xué)生進(jìn)行小組討論。
中心發(fā)言人闡述小組討論的結(jié)果,然后教師引導(dǎo)。
部分學(xué)生介紹生命科學(xué)最新進(jìn)展,教師利用課件展示事先收集匯總的相關(guān)總資料,激發(fā)興趣。
利用課件引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后小結(jié),強(qiáng)化“學(xué)什么”、“為什么學(xué)”和“怎樣學(xué)”。
擴(kuò)展閱讀
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(wú)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(zhǎng)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(cè)試,2)生物體的生命活動(dòng)離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)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(lái)的氨基酸相對(duì)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(jiǎn)要概念圖,對(duì)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(hào)),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(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體
4?根據(jù)我國(guó)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(cè)嬰兒奶粉,請(qǐng)你嘗試完成鑒定實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?鑒定該待測(cè)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(cè)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(hào)甲)和2mL的待測(cè)嬰兒奶粉溶液(編號(hào)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(cè):。
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(shí)目標(biāo):
①概述糖類的種類和功能,簡(jiǎn)述鑒定還原糖的實(shí)驗(yàn)原理,嘗試組織中還原糖的檢測(cè)方法;
②舉例說出脂質(zhì)的種類和功能,簡(jiǎn)述鑒定脂肪的實(shí)驗(yàn)原理,嘗試生物組織中脂肪的檢測(cè)方法;
③概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,簡(jiǎn)述鑒定蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)原理,嘗試檢測(cè)組織中的蛋白質(zhì)的一般方法;
④簡(jiǎn)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(lái)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(yè)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(yè)“糖類的種類和功能”部分,完成下列知識(shí)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(dòng)物細(xì)胞中
多糖植物細(xì)胞中
動(dòng)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(qǐng)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(chǔ)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(huì)對(duì)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(huì)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(huì)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(huì)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(duì)反應(yīng)顏色觀察。
⑶乙液不可過量,若過量,Cu2+的藍(lán)色會(huì)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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察產(chǎn)生干擾。
4.試管口切勿對(duì)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(duì)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(shí)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(zhǎng),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(cè)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(zhǎng),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(huì)兒,再加水做成湯,西紅柿的胡蘿卜素就會(huì)使湯中的油滴顯出橙黃色來(lái).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(lái)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(wú)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(zhǎng)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:?jiǎn)翁恰?br>
(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(dòng)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(dòng)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?,脂肪有緩沖機(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(dòng)、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(chǔ)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(cè)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(cè)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(dòng)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(dòng)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(chǔ)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(dòng)物細(xì)胞中儲(chǔ)存能量的物質(zhì)
(2)脂質(zhì)
種類生理功能元素組成
脂肪儲(chǔ)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(duì)鈣、磷的吸收和利用C、H、O
規(guī)律總結(jié)
①動(dòng)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(dòng)物特有的糖是乳糖和糖元。
④動(dòng)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(dòng)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(lái)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(duì)于一條多肽來(lái)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(duì)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(duì)分子質(zhì)量為a,那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對(duì)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(duì)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(dòng)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(duì)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(wú)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(dòng)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(dòng)植物體內(nèi)的糖類
動(dòng)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(dòng)物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì),淀粉是植物細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì),蔗糖是植物中重要的二糖,乳糖是人和動(dòng)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(dòng)植物細(xì)胞中,葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì),廣泛存在于動(dòng)植物細(xì)胞中。
答案:C
反思感悟
①生物細(xì)胞生命活動(dòng)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(zhǎng)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(wàn)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?chǔ)能的分子?、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(duì)生命活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用
A.①③B.⑤C.①D.②④
解析:本題考查對(duì)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(dòng)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(shì)。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(shí)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(shí)物質(zhì)世界,不管是在知識(shí)、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(shí)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(yǔ)言到化學(xué)符號(hào)的一系列認(rèn)知活動(dòng)的轉(zhuǎn)變,從而可以充分發(fā)揮出本章知識(shí)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(duì)學(xué)生而言是一個(gè)新的情境;而對(duì)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(cè)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(yǔ)的表達(dá)、模型的搭建和電子式的認(rèn)識(shí)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(shí)。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(shí)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(duì)比討論中,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、演繹、推理、對(duì)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(huì)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。可以就生活中的材料、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(duì)于物質(zhì)硬度差異的應(yīng)用,發(fā)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行深入討論,集思廣益,見多便能識(shí)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(duì)比它們?cè)跇?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(dòng)態(tài)的自由電子,可結(jié)合金屬的特性來(lái)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(duì)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(yáng)離子的書寫的區(qū)別,把握形成共用電子對(duì)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(jí)。
①滑石②石膏③方解石④氟石⑤磷灰石⑥正長(zhǎng)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(guó)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(wàn)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(lái)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(wú)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(cè)定它們的折光率。當(dāng)測(cè)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(lái)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(lái)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(cè)定儀
導(dǎo)熱性指物質(zhì)對(duì)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(huì)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(lái)表示,數(shù)字越大的導(dǎo)熱性越強(qiáng),例如,銅的相對(duì)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(duì)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(jìng)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(cè)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(cè)定儀”。下圖是鉆石測(cè)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(cè)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(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的偏角很大,超過儀器上標(biāo)定的區(qū)域時(shí),被測(cè)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(cè)寶石就是假鉆石。
最簡(jiǎn)單的鉆石測(cè)定儀,只能顯示出被測(cè)寶石是真鉆石還是假鉆石;構(gòu)造復(fù)雜一些的鉆石測(cè)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(jí)管顯示測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)定寶石的硬度。將要測(cè)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(wú)傷痕,表示寶石的硬度低于6,不必再測(cè)。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(dòng)(無(wú)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(cè)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(dòng),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(dòng)時(shí)有“打滑”的感覺。
標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)的構(gòu)造簡(jiǎn)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(cè)定密度C.在純氧中燃燒,檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物D.測(cè)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(rùn)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____________。