高中第一節(jié)課教案
發(fā)表時間:2020-09-19第一節(jié)細胞的化學組成。
一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃,教師要準備好教案為之后的教學做準備。教案可以讓上課時的教學氛圍非?;钴S,幫助教師提高自己的教學質量。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?小編收集并整理了“第一節(jié)細胞的化學組成”,希望能對您有所幫助,請收藏。
第一節(jié)細胞的化學組成
一、學習目標1、簡述組成細胞的主要元素。說出構成細胞的基本元素是碳。2、嘗試檢測生物組織中的糖類,脂肪和蛋白質,探討細胞中主要化合物的種類。3、認同生命的物質性。二、學習重點、難點及解決方法1、教學重點及解決方法[學習重點]⑴組成細胞的主要元素和化合物。⑵檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。[解決方法]⑴讓學生比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量,觀察人體細胞的主要元素圖,書中的表解和“思考與討論”獲得組成細胞的主要元素和化合物的知識。⑵教師先演示實驗,再指導學生選擇實驗材料,進行實驗研究。2、學習難點及解決方法[學習難點]⑴構成細胞的基本元素是碳。⑵檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。[解決方法]⑴教師引導學生回憶碳原子核外電子分布特點,以及碳的性質,理解C元素對生命的重要作用。⑵教師演示實驗,學生明確實驗原理,開展實驗研究。三、知識結構:組成細胞的元素細胞中的元素和化合物組成細胞的化合物檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質1、組成生物體的化學元素:大量元素(占生物體總重量萬分之一以上)例如等微量元素(生物生活所必需,但需要量很少)等組成化合物進而構成細胞,如等(1)化學元素參與構成一些重要化合物:NPMgFeI(2)維持生物體正常生命活動PKCaZn2、生物界與非生物界的關系,組成生物體的化學元素在無機自然界都能找到說明:組成生物體的化學元素和無機自然界中的含量相差很大說明
3、組成生物體的化合物包括無機化合物和有機化合物:水的含量,約占細胞鮮重的60%~95%結合水的功能,自由水的功能:,
4、無機鹽含量:很少,占細胞鮮重的1%~1.5%,存在形式:;功能(舉例說明):
5.組成生物體的化學元素概念舉例大量元素含量占生物體的萬分之一以上的元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素植物生活所必需,但是需要量卻很少的一些元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo6.組成生物體的化學元素的重要作用:1、這些化學元素,還將進一步組成多種多樣的化合物,這些化合物是生物體生命活動的基礎2、微量元素B能夠促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長,當柱頭和花柱中積累了大量B時,有利于受精作用的順利進行。在缺少B時,萎縮,發(fā)育不良。四、題例領悟:
例1:用斐林試劑鑒定可溶還原糖時,溶液的顏色變化過程為:A、淺藍色棕色磚紅色B、無色淺藍色棕色C、磚紅色淺藍色棕色D、棕色綠色無色解析:斐林試劑的甲液和乙液混合均勻后,立即生成淺藍色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2與加入的葡萄糖在加熱的條件下,能夠生成磚紅色的Cu2O沉淀。因此,答案為A例2:將面團包在紗布中在清水中搓洗,鑒定黏留在紗布上的黏稠物質和洗出的白漿用的試劑分別是:A、碘液、蘇丹Ⅲ溶液B、雙縮脲試劑、碘液
C、雙縮脲試劑、蘇丹Ⅳ染液D、碘液、斐林試劑解析:白漿為淀粉,淀粉遇碘變藍,黏稠物質為蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應。答案為B
例3:組成大熊貓身體的主要元素是()A.H、O、K、Mg、S、CuB.K、S、Ca、Mg、C、HC.N、P、K、Ca、S、ZnD.S、C、H、O、N、P解析:在組成生物體的大量元素中,C是最基本的元素,C、H、O、N、P、S六種元素是組成原生質的主要元素,大約共占原生質總量的95%。答案:D例4:細胞原生質成分中含量最多的兩種化合物所共有的元素是()A、C、H、OB、C、HC、H、OD、H、O、N解析:細胞原生質成分中含量最多的兩種化合物是水和蛋白質,水含有H、O兩種元素,蛋白質主要由C、H、O、N四種化學元素組成。答案:C例5:下表為玉米和成人體內含量較多的化學元素占細胞干重的質量分數(%),請據表回答:元素玉米人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78(1)、組成生物體的元素中、、、4種元素含量最多。(2)、從表中提供的數字可以看出,組成生物體的大體相同,但不同生物體內相差很大。
答案:(1)C、H、O、N(2)化學元素、各種化學元素的含量
五、知識擴展:一、可溶性還原糖的鑒定原理:生物組織中普遍存在的可溶性糖種類較多,常見的有葡萄糖、果糖、麥芽糖和蔗糖。前三種糖的分子內都含有游離的具有還原性的半縮醛基,因此叫還原性糖;蔗糖的分子內沒有游離的半縮醛基,因此叫非還原性糖,不具有還原性。實際上本實驗中,用斐林試劑只能檢驗生物組織中可溶性的還原糖存在與否,而不能鑒定可溶性的非還原性糖。可溶性還原糖與斐林試劑(質量濃度為0.1g/ml的氫氧化鈉溶液和質量濃度為0.05g/ml的硫酸銅溶液配制而成)混合后,可以生成磚紅色沉淀。用斐林試劑鑒定可溶性還原糖時,溶液的顏色變化過程為:淺藍色棕色磚紅色二、脂肪的鑒定原理:鑒定生物組織中是否含有脂肪時,可用蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ,蘇丹Ⅲ染液遇脂肪的染色反應為橘黃色,蘇丹Ⅳ染液遇脂肪的染色反應為紅色。
三、蛋白質的鑒定原理:
鑒定生物組織中是否含有蛋白質時,常用雙縮脲法,使用的是雙縮脲試劑。雙縮脲試劑的成分是質量濃度為0.1g/ml的氫氧化鈉溶液和質量濃度為0.01g/ml的硫酸銅溶液。在堿性溶液NaOH中,雙縮脲(H2NOC-NH-CONH2)能與Cu2+作用,形成紫色或紫色的絡合物,這個反應叫雙縮脲反應。由于蛋白質分子中含有很多與雙縮脲結構相似的肽鍵,因此,蛋白質都可與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應,從而用來鑒定蛋白質的存在。
擴展閱讀
第一節(jié)細胞膜
第一節(jié)細胞膜
三、細胞的吸水和失水
教學目標
1、知識與技能
(1)理解細胞吸水和失水的原理。
(2)初步學會設計實驗的能力。
(3)學會觀察植物細胞質壁分離現(xiàn)象。
2、過程與方法
(1)能通過圖示和實驗來歸納問題、總結規(guī)律;
(2)能運用細胞吸水和失水的原理來解釋生活和生產實踐中的有關現(xiàn)象。
3、情感態(tài)度與價值觀
體驗并樹立生物體結構和功能相適應、局部與整體相協(xié)調的科學世界觀。
重點與難點
1、重點
細胞吸水和失水的原理。
2、難點
細胞吸水和失水的原理、質壁分離實驗的設計。
教學過程
教師活動學生活動設計意圖
三、細胞的吸水和失水
引入:小實驗——蘿卜條的軟硬對比
1、浸在濃鹽水中的蘿卜條;
2、浸在清水中的蘿卜條;
3、新鮮的蘿卜條。
小結:細胞的滲透吸收和滲透失水
滲透:水分子通過細胞膜的擴散。
觀察并分析造成軟硬差異的原因。
培養(yǎng)分析問題的能力
置疑1:如何從顯微角度觀察細胞的吸水和失水?思考引導學生透過到本質看現(xiàn)象
1、實驗設計:洋蔥外表皮細胞吸水和失水實驗
材料:洋蔥鱗葉
置疑2:為什么選用洋蔥做實驗?思考
2、滲透的結構基礎
讀圖識圖
復習:選擇透過性的概念
為實驗設計鋪墊
置疑3:水分子通過滲透作用主要進入了細胞的什么結構或從什么結構離開了細胞?思考并判斷為實驗設計鋪墊
儀器和試劑:顯微鏡、鑷子、載玻片、蓋玻片、刀片、30%蔗糖溶液、清水
討論:如何設計實驗
小結:
設計原則:對照原則
變量唯一原則
設計實驗并交流
第二節(jié)細胞器
教學目標:
知識與技能:
識別各種細胞器,知道各種細胞器的結構與功能。
過程與方法:
用類比、歸納的方法,描述各種細胞器的結構與功能。
通過資料分析,了解生物研究思路和方法,提高科學研究能力。
情感態(tài)度與價值觀:
感悟生命體結構和功能相統(tǒng)一的觀點,并逐步激發(fā)探索生命奧秘的熱情。
本課是《生命科學》第一冊第三章第二節(jié)的內容,是第三章的重點內容之一。它是后面將要學習的光合作用、呼吸作用、蛋白質的合成、動物細胞的有絲分裂等的最根本的基礎。通過學習,使學生從系統(tǒng)的角度來認識到細胞,認識系統(tǒng)內的主要細胞器的結構和功能及細胞器之間是怎樣分工合作,協(xié)調配合來完成細胞的生命活動的,為下一章學習細胞的能量的供應和利用奠定細胞學基礎。
教學重點:各種細胞器的結構與功能。
教學難點:細胞中的結構和功能的統(tǒng)一性。
本節(jié)課所要學習的細胞器,,學生在初中初步學過葉綠體、線粒體和液泡等幾種細胞器,雖然間隔時間較長,但了解下來,學生還是有一定的了解,另外學生在前一節(jié)課剛剛學過細胞膜以及做了實驗《細胞質壁分離與復原》,所以學生對于細胞質有了初步的認識。本章內容——生命的結構基礎,較前一章內容——生命的物質基礎更為直觀,圖文并茂,尤其是充分利用電子顯微鏡下的照片以及立體模式圖大大增強學生的感性認識,有利于激發(fā)學生的積極性與主動性。
重點學習各種細胞器的結構與功能。葉綠體和線粒體,在第四章中通過光合作用和呼吸作用進一步詳細分析其結構和功能,核糖體的功能將在第六章基因控制蛋白質合成部分進一步闡明。細胞內的中心體將在細胞增殖部分介紹。液泡的功能在實驗“探究植物細胞外界溶液濃度與質壁分離的關系”中已了解,所以,本節(jié)課應該是為后面內容細胞代謝與細胞增殖作鋪墊,所以首先應讓學生準確掌握和識別各種細胞器,因此功能方面不用涉及得太深。其次,教學中盡量為學生提供各種素材,積極調動學生參與分析討論。引導學生了解生物研究思路和方法。培養(yǎng)基本的生物學研究能力,提高科學素質。另外,對細胞內的膜體系進行簡單介紹,將有利于學生理解、體會細胞這一有機整體在結構及功能上的聯(lián)系性。
教師活動:出示動植物細胞示意圖
學生活動:概括動植物細胞的區(qū)別
教師活動:概括總結。
一、細胞質的結構和功能:
細胞質基質:呈液態(tài)。為細胞代謝提供原料和反應場所。
細胞質
細胞器:細胞質中具有特定形態(tài)和功能的結構。
二、細胞器的結構與功能:
教師活動:
提出問題——利用我們實驗室的光學顯微鏡能否看到所有的細胞器?
光學顯微鏡:顯微結構
電子顯微鏡:亞顯微結構
細胞器的發(fā)現(xiàn)與觀察是與電子顯微鏡的發(fā)明密不可分的。
學生活動:看教材P44-P45動物細胞亞顯微結構和植物細胞亞顯微結構,并識別各種細胞器。
教師活動:
多媒體展示:線粒體電鏡下照片和立體結構示意圖。
學生活動:資料分析——有研究表明,飛翔鳥類肌細胞中線粒體的數量比不飛翔鳥類的多。馬拉松運動員腿部肌肉細胞中線粒體的數量比一般人多出一倍以上。這說明什么?
教師活動:1、線粒體
分布:
大部分動植物活細胞
結構:
內外雙層膜,內膜折疊成嵴
功能:
為生命活動供能——是細胞進行有氧呼吸的主要場所。
多媒體展示:葉綠體的電鏡下照片和立體結構示意圖。
學生活動:從分布、結構、功能三個方面總結葉綠體
教師活動:2、葉綠體
分布:
主要在綠色植物細胞的葉肉細胞中
結構:
內外雙層膜
功能:
為生命活動提供營養(yǎng)——綠色植物細胞進行光合作用的場所
多媒體展示:內質網的電鏡下照片和立體結構示意圖。
學生活動:看圖分析內質網是雙層膜細胞器還是單層膜細胞器?
教師活動:3、內質網
結構:
單層膜
種類:
粗面內質網
光面內質網
功能:
粗面內質網——蛋白質的加工、運輸。
光面內質網——脂質合成
學生活動:分析性激素是哪里合成的?胰島素是哪里合成的?
教師活動:總結
多媒體展示:核糖體的電鏡下照片和立體結構示意圖。
學生活動:分析細胞和生物體最重要的生命物質是什么?并概括總結核糖體的分布、結構與功能。
教師活動:4、核糖體
–分布:所有細胞
附著在內質網上——附著型核糖體
游離在細胞質基質中——游離型核糖體
–形態(tài)結構:無膜結構
–功能:合成蛋白質的場所
學生活動:分析胰島素在哪里合成的?需要由誰運輸?運到哪里去?
教師活動:
多媒體展示:高爾基體的電鏡下照片和立體結構示意圖。
5、高爾基體:
結構:
單層膜
功能:
細胞分泌物的轉運、加工、排出有關
參與植物細胞壁的形成
學生活動:
討論分析:1、胰島(分泌胰島素的內分泌腺)等腺體細胞中附著型核糖體可高達80%。這說明什么問題?
2、與胰島素的合成、運輸、分泌等整個過程有關的細胞器有哪些?
教師活動:細胞器之間的協(xié)調配合
多媒體展示:溶酶體的電鏡下照片和立體結構示意圖。
6、溶酶體:
結構:
單層膜包被、含多種水解酶
功能:
可消化進入細胞內的異物及衰老、損傷的細胞器
多媒體展示:液泡的電鏡下照片和立體結構示意圖。
學生活動:概括總結液泡的分布結構與功能。
教師活動:7、液泡:
分布:
主要在植物細胞和動物細胞中,尤其是成熟植物細胞中有大型液泡。
結構:
液泡膜
細胞液:含糖類、無機鹽、色素、蛋白質等
功能:
儲存水、鹽、花青素、有機養(yǎng)料等;保持植物體形態(tài);影響細胞吸水。
多媒體展示:中心體的電鏡下照片和立體結構示意圖。
8、中心體:
分布:
主要在動物細胞和低等植物細胞細胞中
結構:
由兩個相互垂直的中心粒構成,不具膜結構
功能:
與細胞有絲分裂有關。
學生活動:下列表格把細胞器類比為細胞內繁忙的“車間”,但對應關系出錯了,請進行調整,使對這些細胞器的類比恰當。
教師活動:總結并布置作業(yè):
分
布動物和低等植物特有的細胞器
動、植物都有的細胞器
主要存在于植物中的細胞器
結
構不具膜結構的細胞器
具單層膜的細胞器
具雙層膜的細胞器
在教學中能否引導學生進入一種最佳的學習情境是教學成敗的關鍵。在講授《第二節(jié)細胞器和細胞核》這部分內容時,我將內容的前后順序進行了調整,因為前一節(jié)剛剛學過細胞膜,一方面本著從外到內的層次,將細胞質這部分內容提前,另一方面如果將細胞核致后學習,更有利于后面原核細胞的學習,使知識邏輯性更強。通過科學探究及應用多媒體課件輔助教學,把復雜的問題具體化,把抽象的問題形象化,動中有靜,靜中有動,這樣就給學生創(chuàng)設了一種良好的學習氛圍,激發(fā)了學生的學習熱情,使他們積極主動參與到教學中,從而大大提高了課堂教學效果。
同時課堂教學又要與實際的考試相結合,因為細胞結構歷來是各類考試重點考查的內容,尤其是細胞結構圖,但往往試題中的細胞結構圖是簡圖,學生很難識別,所以我不但利用電子顯微鏡下的細胞器照片和立體結構示意圖,還自己在黑板上繪制結構簡圖,培養(yǎng)學生的識圖能力。
但由于內容要1課時完成,所以內容較多,由于時間較緊,所以沒有給學生足夠思考討論的時間。另外,學生在觀察線粒體和葉綠體兩張立體示意圖時,認為象拖鞋,而我認為到下學期會進一步份學習兩個細胞器的結構與功能,所以也沒有強調兩個細胞器的內部結構很復雜,不能簡單的看作拖鞋。
引導學生形成實驗設計的科學理念
指導學生操作實驗
實驗操作
實驗技能練習
實驗總結:洋蔥外表皮細胞吸水和失水視頻
質壁分離:植物細胞壁與其原生質層分離的現(xiàn)象。
質壁分離復原:質壁分離后的細胞恢復原正常形態(tài)的現(xiàn)象。
置疑4:聯(lián)系實驗思考細胞吸水或失水的外部條件是什么呢?
思考學會由現(xiàn)象到原理的自我歸納總結
3、原理
當外界溶液濃度小于細胞液濃度時,細胞吸水;
當外界溶液濃度大于細胞液濃度時,細胞失水。根據操作過程中看到的三個圖像逐一分析
學生總結
進一步探究:洋蔥外表皮細胞液的濃度。討論交流拓展思維,鞏固實驗
思考題
1、將動物紅細胞分別放在蒸餾水中和濃鹽水中會看到什么現(xiàn)象?
2、為什么對農作物一次施肥過多,作物會出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象?
3、將新鮮的黃瓜放在蔗糖與食醋配制成的糖醋汁液中,開始時黃瓜呈現(xiàn)萎縮,糖醋汁液面上升。2天后,糖醋汁液面下降,黃瓜呈現(xiàn)膨脹并有酸甜味道,說明腌制的黃瓜細胞內既有蔗糖分子又有醋酸分子,試分析原因。
教學反思
本節(jié)課在設計方面進行了多次改進,最后確定為先讓學生設計實驗,通過實驗總結出原理,再由拓展實驗將實驗和原理整合在一起,為學生創(chuàng)設思維拓展的空間,最后聯(lián)系習題解釋生活和生產實踐方面的現(xiàn)象,將知識運用到實際。作為教師,整個過程始終耐心細致的在引導學生如何思考、如何解決問題,個人認為這是值得肯定和有效的地方。在細節(jié)方面,如果以蔗糖分子和水分子為例,將原生質層選擇透過性的特點講透、講深,相信學生在設計和理解方面會更快更好。另外在習題設計上,如果將“燒苗”現(xiàn)象講透,點到植物會因外界濃度過高導致質壁分離時間過長而死亡,則學生在解釋腌黃瓜現(xiàn)象時思維會比較流暢。
第一節(jié)細胞的結構和功能
第一節(jié)細胞的結構和功能
一、素質教育目標(一)知識教學點
1.了解:
(1)亞顯微結構的概念。
(2)細胞壁的組成和功能。
(3)細胞質的組成。
(4)內質網、核糖體、高爾基體、中心體、液泡的結構和功能。
(5)原核細胞和真核細胞的區(qū)別。
2.理解:
(1)細胞膜選擇透過的特性及三種運輸方式。
(2)線粒體和葉綠體的結構與功能。
(3)細胞核的結構和功能,染色質和染色體的相互轉變。
3.掌握:
(1)細胞膜的結構與功能。
(2)細胞亞顯微結構模式圖。
(二)能力訓練點
1.培養(yǎng)識別生物圖的能力。
2.培養(yǎng)學生形象思維與邏輯思維能力。
二、教學重點、難點及解決方法
1.重點:
(1)細胞膜的結構和物質交換的方式。
(2)線粒體和葉綠體的結構和功能。
(3)染色質的組成及其與染色體的相互轉變。
2.難點:(1)細胞膜的亞顯微結構及流動性。
(2)葉綠體與線粒體的立體結構。
(3)染色質與染色體相互轉變的動態(tài)過程。
3.疑點:(1)細胞膜具有流動性。
(2)細胞液的概念。
(3)染色質與染色體的不同。
4.解決辦法
(1)通過掛圖、模型等直觀手段,化抽象為直觀,便于學生觀察,使學生易于接受。
(2)圖文對照閱讀,加深對知識的理解。
(3)繪制結構簡圖,增強對圖形的把握。
(4)通過對比,進一步明確結構的特點。
(5)適時練習,鞏固理解。
三、課時安排:2課時。
四、教學方法
教師講解與學生活動相結合,充分調動學生的想象、思考,使學生通過觀察、閱讀、練習,積極、主動參與學習,教師舉一些實例幫助學生理解。
五、教具準備
課時目標(文字),細胞顯微結構和亞顯微結構(圖像),磷脂分子、蛋白質分子及細胞膜結構(圖像),木材從河的上游隨水漂向下游(圖像),白糖隨船從河的上游漂向下游(圖像),船載著貨物從河的下游開向上游(圖像),線粒體和葉綠體的立體結構模型,試管及一塊大綢布,線粒體和葉綠體比較表(表格、文字),細胞及細胞核(圖像),染色質和染色體相互轉變(圖像),作業(yè)(文字)。
六、學生活動設計
1.觀察掛圖、模型等,理解抽象結構的構成及特點。
2.閱讀教材,包括文字和圖形。
3.繪制分析結構異同。
4.比較分析結構異同。
5.完成課堂練習。
七、教學步驟
第一課時
(一)明確目標
(1)了解:
①亞顯微結構的概念。
②細胞壁的組成和功能。
③細胞質的組成。
(2)理解:
①細胞膜選擇透過的特性。
②線粒體和葉綠體的結構和功能。
(3)掌握:細胞膜的結構與功能。
2.能力訓練目標
(1)觀察能力、想象能力。
(2)對比分析、歸納能力。
(二)重點、難點的學習與目標完成過程
1.了解亞顯微結構的概念。
通過CAI展示一個只表示出細胞膜(或細胞壁)、細胞質和細胞核的細胞圖(其他結構用點表示),讓學生說出這些結構的名稱,并提問學生:怎樣才能看到這些結構?學生一般會回答:顯微鏡。教師可以給予肯定,但立即指出那是光學顯微鏡,把細胞放大幾十倍、幾百倍,得出顯微結構的概念。設問:如果在電子顯微鏡下觀察細胞,它可以放大幾千倍、幾萬倍,甚至幾十萬倍,觀察到的細胞又是什么樣的呢?CAI顯示一個與教材P·20類似的細胞圖,學生在欣喜之余會感到觀察得更清楚,結構也更復雜了,教師適時告訴學生這是細胞的亞顯微結構,再通過CAI或掛圖展示動植物亞顯微結構模式圖并簡略說明。
2.學習細胞膜的結構和功能,理解其結構特點和功能特性。
無論植物細胞還是動物細胞,其原生質的最外層都是細胞膜。教師可以先告訴學生通過電子顯微鏡觀察并進行化學成分分析發(fā)現(xiàn)細胞膜主要由蛋白質分子和脂類分子構成。再提出問題:它們是如何構成細胞膜的呢?
然后通過CAI(或板畫)顯示一個磷脂分子結構圖,說明它有一個環(huán)狀的頭部和兩條長鏈構成的尾部。再依次出現(xiàn)若干磷脂分子形成磷脂分子層,并向學生說明,細胞膜的磷脂分子構成磷脂雙分子層,再顯示另一層磷脂分子層。指出其環(huán)狀頭部在兩側,長鏈的尾部在中間。再單獨顯示一個一個的蛋白質分子(其顏色與磷脂分子相區(qū)別),讓蛋白質分子逐一運動到磷脂雙分子層中,配合說明某個(或幾個,下同)蛋白質分子是鑲嵌在磷脂雙分子層中,這個蛋白質分子是貫穿在磷脂雙分子層中,這個蛋白質分子是覆蓋在磷脂雙分子層的表面。
這時可以展示細胞膜結構的立體模型,以強化學生的立體感。
教師應馬上引導學生想象:磷脂分子和蛋白質分子都是可以運動的,而且微觀粒子的運動是一種高速運動。可以通過CAI的動畫功能模擬這一景象,如效果不佳,則可顯示這樣一幅景觀讓學生觀察體會、想象:在大城市,從高樓向下觀望大街上人、車擁擠的場面,人流中萬頭攢動就如磷脂分子在轉動、移動和換位,其中緩慢行進的車輛就如蛋白質分子在移動。只是微觀粒子運動要快得多。
教師逐步引導學生總結:由于磷脂分子和蛋白質分子都在不停地運動,因此,細胞膜表現(xiàn)出一定的流動性。通過CAI顯示變形蟲的變形運動和白細胞噬食病菌的圖像,學生觀察強化這一體會,加深理解。
由細胞膜的結構和細胞膜在細胞結構中的相對空間位置,學生能夠理解細胞膜的保護作用。其另一方面的功能是進行細胞內外的物質交換:從外界攝取細胞所需要的營養(yǎng)物質,將細胞在生命活動過程中產生的廢物排出去,以維持細胞正常的生命活動。那么,物質是怎樣通過細胞膜出入細胞的呢?
學生閱讀教材P·23-P·24關于物質通過細胞膜出入細胞的三種方式的兩段內容。分別讓幾名學生說出每種方式的特點。其他學生討論、補充,基本認識清楚后,通過CAI展示下列情景:①木材(或竹捆)從河的上流隨水漂到下游;②船裝白糖(或食鹽、化肥)從河的上游漂到下游(不開發(fā)動機);③船裝著貨物由下游開往上游,船尾冒著白煙且伴有發(fā)動機的聲音。
提問學生:自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸各與哪一類情景相似?為什么?
學生會爭著回答但以分別讓學生表述為好:自由擴散與情景①相似,協(xié)助擴散與情景②相似,主動運輸與情景③相似。這里河的上游表示物質高濃度一邊,河的下游表示低濃度一邊,船表示載體,發(fā)動機或人力表示能量,自由擴散是物質由高濃度一邊擴散到低濃度一邊,既不需載體,也不消耗能量;協(xié)助擴散是物質由高濃度一邊擴散到低濃度一邊,雖不消耗能量,但要載體的協(xié)助;主動運輸則是物質從低濃度一邊被運輸到高濃度一邊,不僅需要載體的協(xié)助,而且也需要消耗生命活動產生的能量。
這里要引導學生注意:①載體就是細胞膜結構中的某些蛋白質分子。②三種方式中主動運輸是最重要的方式,其意義是可以根據生命活動的需要有選擇地主動運輸所需物質:主動地選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質,排出新陳代謝作用的廢物和對細胞有害的物質。③上述情景是宏觀物體的運動,與微觀粒子的運動是不同的,只是借以比喻、幫助理解它們的關系。
請學生完成教材P·33表:
(答案略)
教師巡回指導,學生完成后可稍作點評。
接著歸納:可見,不同物質通過細胞膜的方式是不同的,也就說明細胞膜對通過的物質具有選擇性,它是一種選擇透過性膜。具體表現(xiàn)在:水分子可以自由通過,細胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過,而其他離子、小分子和大分子則不能通過。
3.了解細胞壁的組成和功能。
教師首先要指出植物細胞才有細胞壁,它位于細胞膜的外面,然后說明其主要化學成分是纖維素和果膠,對細胞有支持和保護作用。
4.了解細胞質的組成。
教師可以借助CAI或掛圖,指出細胞質是細胞膜以內、細胞核以外的原生質,光學顯微鏡下觀察,它是透明的膠狀物;電鏡下觀察,它包括液態(tài)的基質和各種細胞器。
5.理解線粒體和葉綠體的結構和功能。
通過CAI分別展示植物細胞和動物細胞亞顯微結構圖,提醒學生觀察明白線粒體普遍存在于植物細胞和動物細胞中。再通過CAI展示光鏡下觀察到的細胞結構,提示學生線粒體呈粒狀或棒狀。問:電鏡下觀察到的線粒體的結構又是怎樣的呢?
教師可出示線粒體的立體結構模型,使學生有個概要了解。教師順便可以指出:電鏡下看到的只是立體結構的一個切面。然后通過CAI或板畫,先畫出其外膜,教師可以指出它與細胞膜有類似的組成和結構,師生共同分析:其作用是把線粒體內部的物質與周圍細胞基質分開。再畫內膜,內膜的某些部位向內折疊,形成的結構叫嵴(注意提醒學生“嵴”字的寫法),教師可將塞在試管中的一塊大綢布抽出展開,啟發(fā)學生思考:嵴的形成有什么意義?教師可再當眾把綢布塞入試管并抽出,學生觀察后一般都能想到并表述出來:增大表面積。教師應給予鼓勵并明確:內膜向內折疊形成嵴增大了線粒體內的膜面積。然后展示內膜上還有許多小顆粒,叫做基粒:內膜內的空隙中還充滿了液態(tài)的物質,也叫做基質。
教師可以啟發(fā)學生從分析膜結構的組成,來了解線粒體的內膜、基粒和基質中有許多種酶。另外,線粒體內還有少量的RNA和DNA(核酸、遺傳物質)。
教師設問:線粒體的主要功能是什么呢?教師可以舉出這樣一個事實:生物體內生命活動旺盛的細胞內線粒體數量較多,而生命活動相對較弱的細胞內線粒體的數量較少;正在進行分裂的細胞內線粒體數量多,而衰老、死亡的細胞內線粒體數量少。師生共同分析說明線粒體與細胞內能量供應有關。教師可以明確告訴學生:細胞生命活動所需能量是氧化分解有機物獲得的,這個過程叫有氧呼吸,它主要在線粒體內完成,實際上,線粒體內的膜許多都是與有氧呼吸有關的。教師接著指出:細胞生命活動所需能量大約有95%都來自線粒體,因此,線粒體就好像一個能量的“生產廠”,所以有人把它叫做細胞內供應能量的“動力工廠”。
關于質體,教師可以首先告訴學生:絕大多數植物細胞中都有質體。根據所含色素的不同,可以分為白色體、有色體、和葉綠體,白色體不含色素,有色體含葉黃素和胡蘿卜素,葉綠體含葉綠素和類胡蘿卜素。
教師可以引導學生回憶初中所學知識,問:植物細胞有一項重要的生理功能是在葉綠體內完成的,這項生理功能是什么?學生一般都能回答:光合作用。又問:葉綠體在結構上有什么特點?教師首先要讓學生明確:葉綠體主要存在于植物葉肉細胞里(教師可以仙人掌為例,說明其葉綠體不在葉肉細胞)。然后了解其組成物質除葉綠素和類胡蘿卜素外,還有與光合作用有關的酶,以及少量RNA和DNA。再通過CAI顯示光學顯微鏡下看到的葉綠體結構模型,讓學生對葉綠體的立體結構有個初步認識,結合剖面圖,通過CAI,由外到內分析,外面有雙層膜,外面的叫外膜,里面的叫內膜,內膜內含有幾個到幾十個綠色的基粒,而每個基粒又由10—100個片層結構重疊而成,片層結構也是薄的膜結構,因此,基粒有增大葉綠體內膜面積的作用。內膜與基粒的空隙也充滿了液態(tài)的物質,也叫基質。這里要注意分析強調:葉綠素等色素分布在基粒片層結構的薄膜上;光合作用所需要的酶存在于基粒片層結構的薄膜上和葉綠體內的基質中。
教師提出:線粒體和葉綠體在組成、結構和功能上有哪些共同點和不同點呢?
(三)總結
細胞膜的結構在細胞內的膜結構中具有典型性和代表性,細胞內其他結構如線粒體和葉綠體的膜在組成、結構上都是基本相同的,物質的通過方式和特性也是基本相同的。
(四)布置作業(yè)
教材P·30中1;P·31中 二1、2、3。
(五)板書設計
第一節(jié)細胞的結構和功能
一、細胞膜(一)化學成分
蛋白質分子、脂類分子
(二)結構
磷脂雙分子層:基本支架
蛋白質分子:鑲嵌、貫穿、覆蓋
結構特點:一定的流動性
(三)功能
1.保護作用
2.物質交換的三種方式:自由擴散;協(xié)助擴散;主動運輸
膜的選擇透過性
二、細胞壁
三、細胞質
(一)基質
(二)細胞器1.線粒體:有氧呼吸
2.質體:白色體、有色體;葉綠體:光合作用
八、參考資料
1.磷脂分子的運動 在人體正常生理溫度下,每個磷脂分子的兩條脂肪酸碳氫鏈旋轉速度達1016次/秒,而與周圍磷脂分子換位速度達106次/秒,以致使平面?zhèn)认蛞苿铀俣冗_1mm/秒。
2.膜的選擇性是生命活動的體現(xiàn)的實驗 用新的玉米或小麥種子若干粒,浸種吸脹(30-35℃時約浸5小時;20℃時浸15小時),然后用小刀將每粒玉米沿中線切成兩半,分成兩組。其中一組放入燒杯加清水煮沸10分鐘。然后將兩組種子分別放入二個培養(yǎng)皿中,都倒入稀釋的紅墨水中(1份紅墨水加10份清水)浸沒5分鐘后取出種子,洗去浮色,觀察染色情況:煮過的那一組種子的胚全染上了紅色,而沒煮過的那一組種子的胚,僅表層帶有淺淺的紅色??梢姡褐挥谢罴毎び羞x擇透過性的特點,所以不吸收紅墨水;當煮沸殺死后便失去這一特性,紅墨水進入細胞把胚染成紅色。這說明細胞膜的選擇性是生命活動的體現(xiàn)。
3.對質膜的研究最早始于1895年奧弗頓(E·overton)對細胞膜通透性實驗,他認為細胞由一層連續(xù)的脂類物質組成。1925年戈特(gorter)和Grendel提出生物膜主要以脂雙層的形式存在。1935年丹尼利和H·Davson提出第一個質膜模型——“雙分子片層模型”,又稱二三夾板式結構模型。1964年羅伯遜根據電鏡觀察提出“單位膜模型”。1970年Vanderkooi提出了“蛋白液晶模型”。1972年辛格和尼克爾森提出了“液態(tài)鑲嵌模型”。1977年Jain和懷特又提出了“板塊鑲嵌模型”。對細胞膜結構的探索雖經歷了100多年,但隨著技術和研究方法的不斷改進,至今仍是方興未艾,十分活躍。
七、教學步驟
第二課時
(一)明確目標
(1)了解:
①內質網、核糖體、高爾基體、中心體、液泡的結構和功能。
②原核細胞和真核細胞的區(qū)別。
(2)理解:細胞膜的結構和功能,染色質和染色體的相互轉變。
(3)掌握:細胞亞顯微結構模式圖。
2.能力訓練目標
(1)培養(yǎng)學生的記憶能力。
(2)培養(yǎng)學生對生物結構的形象表達能力。
3.德育訓練目標
(1)分清矛盾的主要方面與次要方面,學習認識事物的方法。
(2)樹立局部與整體統(tǒng)一的觀點。
4.學科方法訓練目標
(1)對比分析的記憶方法。
(2)通過圖形形象表達生物結構的方法。
(二)重點、難點的學習及目標完成過程
1.復習歸納線粒體和葉綠體的有關知識:
師生共同通過CAI簡略復習歸納線粒體和葉綠體的形態(tài)、結構及功能的知識,填在下表中(填寫內容供參考)。
然后分析:線粒體和葉綠體都有外膜、內膜、基粒、基質等,但名稱雖相同,其組成或結構有差別,它們在組成、結構和功能上相同之處主要表現(xiàn)在:都是有少量DNA和RNA;都有雙層膜結構;都與細胞內的能量轉換有關。不同之處主要表現(xiàn)在:①葉綠體含有多種色素,線粒體則沒有;②增大膜面積的方式不同;線粒體通過內膜折疊成嵴而增大膜面積,葉綠體通過片層結構重疊成的基粒來增大膜面積;③線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,葉綠體是植物細胞進行光合作用的場所。
2.了解內質網、核糖體、高爾基體、中心體、液泡的結構和功能。
通過CAI顯示細胞亞顯微結構圖,教師指引學生觀察:細胞質的基質中,分布著一些由膜結構連接而成的網狀物,它叫內質網。教師可以告訴學生內質網都是由膜結構構成,因此大大增加了細胞內的膜面積。再引導學生分析膜結構的組成,明確膜上的許多蛋白質都是生命活動中許多種化學反應所需要的酶,從而說明內質網為這些化學反應的正常進行創(chuàng)造了條件。
教師可以提示學生注意:內質網有兩種:一種表面較光滑,另一種表面附著有許多小顆粒(不提出滑面內質網和粗面內質網的概念),設問:這些小顆粒是什么?告訴學生:它是核糖體。再指導學生觀察:細胞質基質中也有一些這種粒狀小體,它也是核糖體。設問:前面學習過的氨基酸合成蛋白質的縮合反應在細胞內的什么結構上進行呢?就是核糖體。因此,有人把核糖體比喻成蛋白質的“裝配機器”。
教師再指引學生觀察細胞亞顯微結構圖,有一種與內質網相似,也是位于細胞質基質中,由薄膜結構構成的,但它是由盤狀膜重疊而成,呈扁平囊狀的薄膜結構,而且周圍有許多大泡和小泡,這就是高爾基體。它有什么功能呢?觀察發(fā)現(xiàn):植物細胞進行細胞質分裂形成新的細胞壁時,細胞內高爾基體數量會顯著增加;而具分泌功能的動物細胞如動物的乳腺細胞中,高爾基體的數量也較多。一般認為,植物細胞和動物細胞中的高爾基體的功能是不同的:植物細胞的高爾基體與細胞壁形成有關,動物細胞的高爾基體與分泌物的形成有關。
教師再引導學生觀察:高等動物細胞亞顯微結構構圖中還有一種叫中心體的細胞器(高等植物細胞中沒有),為什么叫中心體呢?因為它總是位于細胞核附近的細胞質中,接近細胞的中心。在電鏡下可以看到每個中心體由兩個互相垂直的中心粒構成。它與細胞的有絲分裂有關,在學習《細胞分裂》時還將學習它的有關知識。
教師提示學生觀察:植物細胞的細胞質中還有一種泡狀結構,叫液泡。學生在初中都在顯微鏡下觀察過,教師可以引導學生回憶并進一步明確其組成結構:液泡的表面有一層與細胞膜組成、結構類似的液泡膜,液泡膜內的液體叫細胞液(注意提醒學生:細胞液不是指細胞內的液體,而是指液泡膜內的液體)。細胞液的成分主要是水,還有有機酸、生物堿、糖類、蛋白質、無機鹽和色素等。教師提出:水果中為什么有大量的水分?番茄的果實為什么吃起來有酸味?李子、梨等果實未成熟時有澀味,成熟后卻又有甜味,這些味道與什么物質有關?果實成熟后會變成紅色或黃色,一般落葉植物的葉子到了秋天會變黃但也有的植物的葉到了秋天卻會變紅,如北京香山紅葉,形成所謂“霜葉紅于二月花”的壯麗景象,這些顏色的呈現(xiàn)都與什么物質有關?師生共同分析,明確:都與細胞液的成分中的組成物質有關。教師也可引導學生回憶初中所學細胞吸水、失水或舉出制作涼拌菜時會有大量汁液滲出等生活實例,讓學生對液泡與細胞吸水和失水這一點有一初步印象。
教師可以引導學生根據各細胞器的功能來記憶它在生物細胞中的分布:動植物細胞都要進行化學反應,都要合成蛋白質,其生命活動都需要消耗能量,因此,線粒體、核糖體、內質網普遍存在于動植物細胞中。只有植物細胞才能進行光合作用,所以葉綠體分布在植物細胞中。另外,液泡也主要分布在植物細胞中。中心體主要分布在動物細胞中。注意高爾基體,動植物細胞中都有,但功能不同。
3.理解細胞核的結構和功能,染色質和染色體的相互轉變。
教師可先讓學生回憶光鏡下觀察到的細胞核的情景,是細胞中央顏色較深的一團物質,那么,在電鏡下觀察又是什么景象呢?通過CAI將細胞中細胞核部分逐漸放大,依次指出它的構成:核膜、染色質、核仁和核液。再逐一分析:核膜與細胞膜有類似組成和結構,與內質網相連,上有許多小孔叫核孔,它是某些大分子的運輸孔道。核仁是細胞核中較濃稠的一團物質。核液是細胞核中呈液態(tài)的部分。
關于染色質,先分析其組成成分:DNA和蛋白質,其特點是容易被堿性染料染成深色。然后分析其結構特點,染色質通常情況下是交織成網狀的細絲(可通過CAI顯示),但在細胞分裂過程中,細絲狀的染色質會高度螺旋化,縮短變粗,而呈粒狀或小的短棒狀,細胞分裂結束,又逐漸解開螺旋,恢復成細絲狀的形態(tài)(這一動態(tài)變化過程可以結合講解以CAI顯示讓學生觀察理解,也可以邊講解邊畫板畫或結合其他直觀教具幫助學生理解)。再指出:我們把細胞分裂過程中正進行分裂的時期(分裂期)內縮短變粗的這種形態(tài)叫染色體,而把為分裂作準備的時期(分裂間期)的細胞內或不進行分裂的細胞內的細絲狀的形態(tài)叫染色質,表示如下(CAI):
可見,染色質和染色體是同一物質在不同時期的不同形態(tài),其組成和特性并未發(fā)生改變。
由于DNA是遺傳物質,因此,細胞核是遺傳物質貯存和復制的場所。
4.了解原核細胞和真核細胞的區(qū)別。
以上學習的細胞結構都是真核細胞的結構,還有一類細胞叫原核細胞,它的結構比真核細胞簡單得多。細菌、藍藻等原核生物就是由原核細胞構成的。它與真核細胞的區(qū)別如教材P·30表,師生共同閱讀分析,最明顯的區(qū)別是有無成形的細胞核,而關鍵是有無核膜,有核膜則細胞核成一定形態(tài),無核膜則核物質與細胞質無明顯界限。
5.學生完整把握細胞亞顯微結構:
至此,已把細胞各部分的結構和功能作了簡單介紹,教師結合板畫或CAI引導學生分別回顧動、植物細胞亞顯微結構由外到內的構成,并共同歸納動、植物細胞亞顯微結構的相同和不同之外,讓學生對細胞亞顯微結構有個整體把握。
(三)總結
以上分別學習了細胞的各部分結構及其功能。從結構上看,細胞膜、有的細胞器、細胞核都有膜結構,而且膜結構的組成、結構和功能是相似的;從功能上看,各部分結構都有一定功能,但單獨存在時是不能狐立地發(fā)揮那些作用的,只有各部分結構相互聯(lián)系,互相配合才能完成某些生理功能。因此,一個細胞是一個有機統(tǒng)一的整體,只有保持細胞的完整性,才能夠正常完成各項生理功能。
(四)布置作業(yè)
1.(CAI顯示,當堂完成)高等生物細胞中下列結構或物質
A.細胞壁 B.細胞膜 C.線粒體
D.葉綠體 E.內質網 F.核糖體
G.高爾基體 H.中心體 I.液泡
J.細胞液 K.細胞核
(1)動、植物細胞都有的結構是
[ ]
(2)只有動物細胞才有而植物細胞沒有的是
[ ]
(3)只有植物細胞才有而動物細胞沒有的是
[ ]
(4)動、植物細胞都有功能不同的是
[ ]
2.人的口腔上皮細胞與藍藻細胞的區(qū)別主要是看它有無____或者有無____。
3.教材P·30中一 2;P·32二5、6。
參考答案:
1.(1)BCEFGK;(2)H;(3)ADIJ;(4)G
2.成形的細胞核核膜;3.略。
(五)板書設計
三、其他細胞器(1)內質網;(2)核糖體;(3)高爾基體;(4)中心體;(5)液泡:細胞液
四、細胞核
(一)結構
1.核膜:核孔
2.核仁
3.核液
4.染色質
(1)特性
(2)組成:DNA、蛋白質
(3)形態(tài)結構
染色質(間期)←→染色體(分裂期)
(二)功能
五、原核細胞與核細胞的區(qū)別成形的細胞核(核膜)
八、參考資料
1.1ml肝細胞的內質網 展平連接后可得11m2的表面積。
2.中心?!≡?888年首先由Boveri發(fā)現(xiàn),其主要功能是在細胞分裂的間期作為微管組織中心并組織形成纖毛、鞭毛等。中心粒是一個0.1μm直徑和0.3μm長的圓柱體,每個中心粒由9組27條很短的微管組成。一對互相垂直的中心粒及周圍物質共同構成一個中心體。
3.高爾基體 是由意大利著名的組織學家和細胞學家發(fā)現(xiàn)的。高爾基(GolgiCamillo)1843年7月7日出生于一個醫(yī)生家庭,1865年畢業(yè)于大學醫(yī)學專業(yè)。曾任醫(yī)師、解剖學教授、組織學教授和病理學教授。1900年,高爾基當選為議會參議員,1926年1月26日去逝。1873年,高爾基首次發(fā)明了用銀鹽染細胞的新技術,據此系統(tǒng)地研究了神經系統(tǒng)的詳細結構,率先了解了神經系統(tǒng)的詳細結構,他于1906年與他人分享了諾貝爾生理學、醫(yī)學獎。高爾基體是他在1896年研究貓頭鷹的大腦時發(fā)現(xiàn)的。
4.細胞壁 除動物細胞和病毒外,絕大多數原核生物、真核原生生物有細胞壁、真菌界、植物界都有細胞壁。細胞壁主要由兩類物質組成:一類是由微纖維組成的網狀結構物,它使細胞壁具有一定的形狀和硬度;另一類是填充在網狀結構里面的基質成分,它對整個細胞壁起著粘聯(lián),加固的作用。微纖維的組成主要有纖維素、幾丁質、葡聚糖、肽聚糖;基質的組成主要有半纖維素、果膠、木素、異多糖、脂質、蛋白質、葡聚糖、脂多糖等。
第一節(jié)細胞中的能源物質
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,教師要準備好教案,這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來,幫助教師提高自己的教學質量。所以你在寫教案時要注意些什么呢?以下是小編為大家收集的“第一節(jié)細胞中的能源物質”相信能對大家有所幫助。
第一節(jié)細胞中的能源物質
一、教學目標:
1.闡明ATP的結構和生理功能,運用有關材料設計操作程序探究或驗證ATP的生理作用。
2.解釋ATP與ADP的相互轉化以及ATP的形成途徑。
3.概述糖類、脂質的種類和作用。
4.總結各種能源物質在細胞代謝中的地位,培養(yǎng)學生處理數據和綜合分析問題的能力。
二、重難點
1.闡明ATP的結構和生理功能,運用有關材料設計操作程序探究或驗證ATP的生理作用。
2.解釋ATP與ADP的相互轉化以及ATP的形成途徑
三、板書設計
一、細胞中的ATP
二、糖類
三、脂質
四、總結
四、教學過程
導入:日常生活中,家用電器都是依靠電能推動運行的,石油、煤炭、天然氣等儲存的能量不能直接被電器利用,需要經過特定的過程轉化為電能,才能用于電器。細胞作為生命的基本單位。糖類、脂質、蛋白質、ATP等能源物質在細胞的生命活動中究竟是怎樣的呢?今天我們就學習一下。
一、細胞中的ATP
閱讀探究活動回答下面的問題:
1、離體肌肉在滴加ATP之前,為什么要用銅鋅叉間歇刺激?
2、在實驗過程中,若先滴加了ATP溶液,再滴加葡萄糖溶液,會影響實驗結果嗎?
3、通過試驗你能的出什么結論?
教師總結:ATP是細胞中的直接能源物質,細胞不能直接利用其他的能源物質來提供能量,在加入ATP前用銅鋅叉間歇刺激的原因是耗盡原來細胞中存的ATP,在試驗過程中首先加入了ATP則會使試驗的結果不準確。
觀看課本的66頁,讓學生敘述ATP的結構簡式:
ATP的結構簡式A-P~P~P
A—腺苷
P—磷酸基
~—高能磷酸鍵
板書ATP與ADP的相互轉化
ATP與ADP的相互轉化不是可逆的反應
(1)從反應條件上看:催化反應的酶不同。
(2)從時間上看:ATP的合成與ADP的分解不同時進行。
(3)從ATP合成、分解的場所看:ATP的合成場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體;分解的場所較多。
(4)從能量上看:ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學能;ATP合成的能量來自細胞氧化過程中有機物分解釋放的化學能和光合作用過程中光能的轉化。
ATP在細胞中的含量雖然不多,但是通過ATP與ADP之間的相互轉化,使細胞內的能量的持續(xù)供應。
二、糖類
同學們閱讀課本,完成下表:
單糖(不能水解的糖)五碳糖核糖是 的組成成分
脫氧核糖
六碳糖葡萄糖 細胞的 能源物質
二糖(水解后能產生
蔗糖能水解成葡萄糖
麥芽糖
乳糖
多糖(水解后能產生
淀粉是儲存能量的物質
纖維素是基本成分
糖元是儲存能量的物質
三.脂質
(一)元素組成:主要由C、H、O三種化學元素組成,有的脂質還含有N、P。其中脂肪中
C、H的含量相對較高,是細胞中重要的儲能物質。
(二)種類
類別舉例作用
脂肪植物油、動物脂肪細胞內的物質,動物脂肪還有、減少器官間的、緩沖 等作用
類脂 、是構成生物膜的重要成分
固醇、、 維護和調節(jié)生物體正常的 和
四、小結:今天我們學習了細胞中的能源物質在細胞中,ATP是生命活動的直接能源物質, 糖類是主要的能源物質,脂肪是重要的儲存能量的物質,其他有機物如蛋白質等也能為生命活動提供能量,這些物質中的能量最終都是來自太陽光能。
第一節(jié)化學能與熱能
一名合格的教師要充分考慮學習的趣味性,高中教師在教學前就要準備好教案,做好充分的準備。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,讓高中教師能夠快速的解決各種教學問題。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢?下面是由小編為大家整理的“第一節(jié)化學能與熱能”,希望對您的工作和生活有所幫助。
第一節(jié)化學能與熱能
第1課時
教學目標:
1、通過實驗知道化學反應中能量變化的主要表現(xiàn)形式,能根據事實判斷吸熱反應、放熱反應,能說出中和熱的涵義。
2、通過實驗探究體驗科學研究的一般過程,了解科學研究的基本方法。
3、通過實驗發(fā)展學習化學的興趣,進一步形成交流、合作、反思、評價的學習習慣。
重點難點:吸熱反應、放熱反應、中和熱等基本概念。
教學過程:
[創(chuàng)設問題情景]
在一支試管中放入一小塊生石灰,加入少量水,讓學生觀察實驗現(xiàn)象,再讓學生用手觸摸試管外壁,然后要求學生回答觀察到了什么現(xiàn)象?觸摸試管外壁時有何感覺?說明什么問題?并要求學生寫出反應方程式。
[結論]
生石灰與水反應生成糊狀的氫氧化鈣,試管發(fā)燙,說明反應放出了熱能。
[設問]
熱能是能量的一種表現(xiàn)形式。那么,除剛才的這個反應,其它的化學反應過程中是不是也會有能量變化呢?其表現(xiàn)形式又是怎樣的?根據你已有的知識經驗舉例說明。
[學生舉例、說明]
[歸納小結]
物質在發(fā)生化學反應的同時還伴隨著能量的變化,這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱量的變化。
[設疑]
那么,化學變化中熱量變化的具體形式又有哪些呢?這將是我們本節(jié)課研究的主要內容。下面我們通過實驗來進行研究、探討,從中我們還可以了解到科學研究的一般過程和方法。
[學生分組實驗]
見教材實驗2-1。
[思考與討論]
用眼睛不能直接觀察到反應中的熱量變化,那么,你將采取哪些簡單易行的辦法
來了解反應中的熱量變化?各有什么優(yōu)缺點?
[反思、交流與評價]
1、實驗過程中,你自己最滿意的做法是什么?最不滿意的做法是什么?
2、在思考、討論的過程中,其他同學給了你哪些啟示?你又給了他們哪些啟示?
[演示實驗]
見教材實驗2-2
[思考與討論]
1、通過觀察實驗現(xiàn)象,你得出了哪些結論?寫出反應方程式。
2、你覺得做這個實驗時需要注意哪些問題?還可以做哪些改進?實驗中對你最有
啟發(fā)的是什么?
[小結]
化學反應中的能量變化經常表現(xiàn)為熱量的變化,有的放熱,有的吸熱。
[設疑]
通過前面的學習,我們知道燃燒反應、金屬與酸的反應是放熱的,而氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應是吸熱的,那么,作為一類重要而常見的反應,酸與堿的中和反應是放熱的還是吸熱的呢?下面,請同學們自己通過實驗來揭開這個秘密。
[學生分組實驗]
建議按教參P22頁的三組對比實驗進行。
[討論與交流]
1、通過實驗,你得出什么結論?如何解釋?
2、通過這個實驗,你學到了哪些知識?學會了哪些研究方法?
3、要明顯的感知或測量反應中的熱量變化,實驗中應注意哪些問題?如何減小你與同組同學的實驗結果的差異?
4、聽完其他小組的匯報,發(fā)現(xiàn)他們的哪些做法比你們好?哪些不如你們的好?你現(xiàn)在是否又有了新的想法?假如要讓你設計一個能較準確地測量反應中熱量變化的裝置,它的大體構造是怎樣的,你可以和同學交流探討共同確定。
[教師講解]
1、中和反應都是放熱反應。
2、三個反應的化學方程式雖然不同,反應物也不同,但本質是相同的,都是氫離
子與氫氧根離子反應生成水的反應,屬于中和反應。由于三個反應中氫離子與氫氧根離子的量都相等,生成水的量也相等,所以放出的熱量也相等。
3、中和熱:酸與堿發(fā)生中和反應生成1mol水所釋放的熱量稱為中和熱。
4、要精確地測定反應中的能量變化,一是要注重“量的問題”,二是要最大限度地
減小實驗誤差。
[總結]
本節(jié)課我們結合已有的知識經驗,以實驗為主要的研究手段,初步探討了化學反應中的能量變化及其主要形式。相信通過學習,同學們會有許多收獲。但是,隨著學習的深入,也必然會有更深層次的問題涌現(xiàn)出來,比如:化學反應中為什么伴隨有能量的變化?為什么有的反應放熱,有的反應吸熱?如何來合理地表達反應中的能量變化?等等。這些問題我們將在下一節(jié)課上進一步探討。
補充練習
1、下列反應中屬吸熱反應的是()
A鎂與鹽酸反應放出氫氣B氫氧化鈉與鹽酸的反應
C硫在空氣或氧氣中燃燒DBa(OH)28H2O與NH4Cl反應
2、下列說法不正確的是()
A化學反應除了生成新物質外,還伴隨著能量的變化
B放熱反應不需要加熱即可發(fā)生
C需要加熱條件的化學反應都是吸熱反應
D1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應生成水所釋放的熱量稱為中和熱。
3、城市使用的燃料,現(xiàn)大多為煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是CO、H2的混合氣體,它由煤炭與水蒸氣在高溫下反應制得,故又稱水煤氣。試回答:
(1)寫出制取水煤氣的主要化學方程式————————————,該反應是——————反應(填吸熱、放熱)。
(2)設液化石油氣的主要成分為丙烷(C3H8),其充分燃燒后產物為CO2和H2O,試比較完全燃燒等質量的C3H8及CO所需氧氣的質量比。
4、比較完全燃燒同體積下列氣體需要的空氣體積的大小:
天然氣(以甲烷計)、石油液化氣(以丁烷C4H10計)、水煤氣(以CO、H2體積比1:1計)
5、兩位同學討論放熱和吸熱反應。甲說加熱后才能發(fā)生的化學反應是吸熱反應,乙說
反應中要持續(xù)加熱才能進行的反應是吸熱反應。你認為他們的說法正確嗎?為什么?
(江蘇省海門中學施紅專)
答案:1.D2.BC3.(1)C+H2OCO+H2吸熱(2)70:114.石油液化氣天然氣水煤氣5.略
第一節(jié)化學能與熱能
第2課時
教學目標:
1、能從化學鍵的角度理解化學反應中能量變化的主要原因,初步學會熱化學方程式的書寫。
2、能從微觀的角度來解釋宏觀化學現(xiàn)象,進一步發(fā)展想象能力。
2、通過化學能與熱能的相互轉變,理解“能量守恒定律”,初步建立起科學的能量觀,
加深對化學在解決能源問題中重要作用的認識。
重點難點:
1.化學能與熱能的內在聯(lián)系及相互轉變。
2.從本質上理解化學反應中能量的變化,從而建立起科學的能量變化觀。
教學過程:
[導入]
通過上節(jié)課的學習,我們對化學反應中的能量變化有了初步的認識,知道了反應中
的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化——放熱或者吸熱,也了解了中和熱的概念。那么,很多同學也許會有這樣一些疑問:化學反應中為什么會有能量變化?為什么不同反應的熱效應不同?本節(jié)課,我們將圍繞這些問題,先從微觀和宏觀的角度來揭示這些秘密,然后介紹反應中熱效應的表示方法,最后再談談化學在能源開發(fā)、利用中的作用和地位。
[創(chuàng)設問題情景]
氫氣和氯氣的混合氣體遇到強光會發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么?
[學生思考、討論]
氫氣和氯氣的混合氣體遇到強光會發(fā)生爆炸。這是因為反應在有限的空間里進行,放出大量的熱,使周圍氣體急劇膨脹。
[進一步思考]
反應中的熱量由何而來?氫氣和氯氣反應的本質是什么?
[學生思考、討論]
從化學鍵角度分析氫氣和氯氣反應的本質。
[教師補充講解]
化學反應的本質是反應物中化學鍵的斷裂和生成物中化學鍵的形成?;瘜W鍵是物質內部微粒之間強烈的相互作用,斷開反應物中的化學鍵需要吸收能量,形成生成物中的化學鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應的本質是在一定的條件下,氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開,氫原子和氯原子通過形成H-Cl鍵而結合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H鍵,1molCl2中含有1molCl-Cl鍵,在25℃和101kPa的條件下,斷開1molH-H鍵要吸收436kJ的能量,斷開1molCl-Cl鍵要吸收242kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl鍵會放出431kJ的能量。這樣,由于破壞舊鍵吸收的能量少于形成新鍵放出的能量,根據“能量守恒定律”,多余的能量就會以熱量的形式釋放出來。
[歸納小結]
1、化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
2、能量是守恒的。
[練習反饋]
已知拆開1molH2中的化學鍵要吸收436kJ的能量,拆開1molO2中的化學鍵要吸收496kJ的能量,形成水分子中的1molH-O鍵要放出463kJ的能量,試說明2H2+O2=2H2O中的能量變化。
[講解]
剛才我們從微觀的角度分析了化學反應中能量變化的主要原因,那么,又怎樣從宏觀的角度來判斷一個反應到底是放熱還是吸熱的呢?各種物質中都含有化學鍵,因而我們可以理解為各種物質中都儲存有化學能?;瘜W能是能量的一種形式,它可以轉化為其他形式的能量。不同物質由于組成、結構不同,因而所包含的化學能也不同。在化學反應中,隨著物質的變化,化學能也隨之改變,如H2與Cl2、O2的反應。那么,一個化學反應吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢?
[學生討論、交流]
1、一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量取決于反應物
的總能量和生成物的總能量的相對大小。
2、畫出反應物、生成物總能量的大小與反應中能量變化的關系示意圖。
[思考與分析]
甲烷燃燒要放出熱量,水電解產生氫氣和氧氣,試從化學鍵和物質所含能量的角
度分析氣原因,并說明反應過程中能量的轉變形式。
[提出問題]
前面我們通過對具體反應的分析,從微觀和宏觀兩個角度探討了化學反應中能量變化的主要原因,知道了化學能和其它能量是可以相互轉變的,還知道化學反應中能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。那么,怎樣把物質變化和熱量變化統(tǒng)一地表達出來呢?你可以在和同學討論的基礎上提出自己的想法,并對其他同學提出的表達方式作出評價。
[教師講解]
熱化學方程式的含義及朗讀和書寫的注意點
[練習反饋]
乙炔(C2H2)氣體在氧氣中完全燃燒會放出大量的熱,形成高溫火焰,可以用于焊
接或切割金屬。已知0。5mol乙炔完全燃燒生成液態(tài)水會放出649kJ的熱量,試寫出
反應的熱化學方程式,并計算1Kg乙炔完全燃燒放出的熱量。
[教師講解]
乙炔是一種重要的烴類,煤、石油、天然氣的主要成分也是各種烴類,它們在燃燒
時都會放出大量的熱,所以煤、石油、天然氣在能源中扮演了極為重要的角色,對促進
人類社會的發(fā)展具有重要的作用。
[閱讀相關圖片、資料或播放錄像]
[思考、交流]
根據你的經驗體會,談談你對當前能源利用、開發(fā)及能源危機的看法。
[總結]
化學反應伴隨能量變化是化學反應的一大特征。我們可以利用化學能與熱能及其它
能量的相互轉變?yōu)槿祟惖纳a、生活及科學研究服務?;瘜W在能源的開發(fā)、利用及解決
日益嚴重的全球能源危機中必將起帶越來越重要的作用,同學們平時可以通過各種渠道來關心、了解這方面的進展,從而深切體會化學的實用性和創(chuàng)造性。
補充練習:
1、下列說法不正確的是()
A化學反應除了生成新物質外,還伴隨著能量的變化
B物質燃燒和中和反應均放出熱量
C分解反應肯定是吸熱反應
D化學反應是吸熱還是放熱決定于生成物具有的總能量和反應物具有的總能量
2、已知金剛石在一定條件下轉化為石墨是放熱的。據此,以下判斷或說法正確的是()
A需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生
C反應是放熱還是吸熱,必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小
D吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生
3、有專家指出,如果將燃燒產物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構想能夠成為現(xiàn)實,則下列說法中,錯誤的是()
A可消除對大氣的污染B可節(jié)約燃料
C可緩解能源危機D此題中的CH4、CH3OH、NH3等為一級能源
4、已知破壞1molN≡N鍵、H-H鍵和N-H鍵分別需要吸收的能量為946kJ、436kJ、391kJ。試計算1molN2(g)和3molH2(g)完全轉化為NH3(g)的反應熱的理論值,并寫出反應的熱化學方程式。
5、“用天然氣、煤氣代替煤炭作為民用燃料”這一改變民用燃料結構的重大舉措,具有十分重大的意義。請分析其優(yōu)點,并將你的觀點和同學討論交流。
答案:1.C2.CD3.B4.92KJN2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92KJ/mol