元素與生物大分子學(xué)歷案 高一上學(xué)期生物北師大版（2019）必修1

《元素與生物大分子》學(xué)歷案一、學(xué)習(xí)主題北師大版（2019）必修1分子與細(xì)胞第三章第五節(jié)元素與生物大分子。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)清晰闡述細(xì)胞是由多種元素組成的。準(zhǔn)確分析生物大分子的構(gòu)成，深刻理解碳是所有生命系統(tǒng)中的核心元素。2、能力目標(biāo)通過對(duì)元素組成的分析，培養(yǎng)邏輯思維和歸納總結(jié)能力。能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生物大分子在生命活動(dòng)中的作用。3、素養(yǎng)目標(biāo)建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。在小組合作探究中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和科學(xué)探究能力。三、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)1、重點(diǎn)細(xì)胞所含主要元素的種類及其在細(xì)胞內(nèi)的含量。生物大分子的形成機(jī)制。2、難點(diǎn)理解碳元素成為生命核心元素的原因。四、學(xué)習(xí)過程（一）課前預(yù)習(xí)1、閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，初步了解細(xì)胞中的元素種類以及生物大分子的概念。2、查閱資料，尋找生活中與元素和生物大分子相關(guān)的實(shí)例，如某種富含特定元素的食物或者某種生物大分子發(fā)揮重要功能的事例。（二）課中學(xué)習(xí)1、導(dǎo)入（5分鐘）教師展示一些常見的食物圖片，如雞蛋、牛奶、蔬菜等，提問學(xué)生這些食物能夠?yàn)槲覀兊纳眢w提供哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生思考這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又是由哪些元素組成的，從而引出本節(jié)課的主題——元素與生物大分子。2、元素的種類與含量（10分鐘）教師呈現(xiàn)人體細(xì)胞和玉米植株中元素種類與含量的表格。組織學(xué)生分組討論以下問題：人體細(xì)胞和玉米植株的元素種類有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？從這些元素的含量中可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？每組選派代表發(fā)言，教師進(jìn)行總結(jié)歸納：在人體細(xì)胞和玉米植株中，C、H、O和N是4種基本元素，所占的干重百分比超過85%，其余的則由Ca、P、K、S、Fe、Cl、Mg以及其他微量元素所構(gòu)成；元素含量差異較大，但都包含多種相同的元素，這也為“生物體存在共同的祖先”這一觀點(diǎn)提供了證據(jù)。3、碳原子的特性（15分鐘）教師通過PPT展示碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖，講解碳原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，包括原子核中的質(zhì)子、中子數(shù)量以及核外電子，尤其是4個(gè)價(jià)電子的特點(diǎn)。舉例說明碳原子形成的化學(xué)鍵，如甲烷（CH?）中碳原子與氫原子之間的單鍵，乙烯（C?H?）中碳原子之間的雙鍵等。讓學(xué)生在紙上畫出簡(jiǎn)單的碳鏈結(jié)構(gòu)，如直鏈、分支鏈和環(huán)狀結(jié)構(gòu)，教師巡視并進(jìn)行指導(dǎo)。組織學(xué)生討論為什么碳原子能夠形成如此多樣的結(jié)構(gòu)，這對(duì)生物大分子的形成有什么意義。4、生物大分子的構(gòu)成（20分鐘）教師講解生物大分子的概念，指出含有碳骨架的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等是組成生物體最重要的有機(jī)化合物。以葡萄糖（C?H??O?）為例，講解糖類是如何以碳鏈為骨架構(gòu)建起來的；以脂肪酸和甘油構(gòu)建脂肪為例，闡述脂質(zhì)的構(gòu)建；以氨基酸構(gòu)建蛋白質(zhì)為例，說明蛋白質(zhì)的構(gòu)建過程。組織學(xué)生分組制作簡(jiǎn)單的生物大分子模型，如用彩色小球代表不同的原子，小棍代表化學(xué)鍵，制作一個(gè)簡(jiǎn)單的葡萄糖分子模型或者一個(gè)氨基酸模型。每組展示自己制作的模型，并解釋其構(gòu)建過程和原理，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。5、碳是生命系統(tǒng)的核心元素（10分鐘）教師引導(dǎo)學(xué)生回顧前面所學(xué)的內(nèi)容，從碳原子的結(jié)構(gòu)、形成的化學(xué)鍵以及生物大分子的構(gòu)成等方面，思考為什么碳是所有生命系統(tǒng)中的核心元素。組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，然后每個(gè)小組派代表發(fā)言。教師總結(jié)：碳原子獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其能夠形成多種化學(xué)鍵，進(jìn)而構(gòu)建出多樣的碳骨架，這些碳骨架為生物大分子的多樣性提供了基礎(chǔ)，而生物大分子在生命活動(dòng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，所以碳是生命系統(tǒng)的核心元素。6、課堂小結(jié)（5分鐘）教師與學(xué)生一起回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括細(xì)胞的主要元素種類、碳原子的特性、生物大分子的構(gòu)成以及碳是核心元素的原因等。強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)，提醒學(xué)生注意理解和掌握。（三）課后拓展1、作業(yè)布置基礎(chǔ)作業(yè)完成教材上的課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。列表比較C、H、O、N這4種基本元素在不同生物大分子（糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)）中的含量差異。拓展作業(yè)查閱資料，了解一種微量元素（如鐵、鋅等）在生物體中的重要作用，并撰寫一篇簡(jiǎn)短的科普文章（300字左右）。結(jié)合當(dāng)前的健康飲食觀念，設(shè)計(jì)一份一天的飲食計(jì)劃，要求包含富含不同生物大分子的食物，并說明這些食物對(duì)身體的益處。2、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，主題為“元素與生命的奧秘”。要求學(xué)生通過查閱資料、實(shí)地調(diào)查（如去醫(yī)院了解微量元素缺乏癥的病例）等方式，深入探究元素與生物大分子在生命活動(dòng)中的作用以及它們之間的相互關(guān)系。每個(gè)小組制作一份PPT或者手抄報(bào)，在下一次課堂上進(jìn)行展示和匯報(bào)。五、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)1、課堂表現(xiàn)（30%）參與課堂討論的積極性和質(zhì)量（10%）。小組活動(dòng)中的表現(xiàn)，包括與小組成員的協(xié)作能力以及在小組任務(wù)中的貢獻(xiàn)（10%）。課堂提問的回答情況（10%）。2、作業(yè)完成情況（40%）基礎(chǔ)作業(yè)的準(zhǔn)確性和完整性（20%）。拓展作業(yè)的質(zhì)量，包括科普文章的科學(xué)性、邏輯性以及飲食計(jì)劃的合理性（20%）。3、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成果（30%）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中的資料收集、整理和分析能力（10%）。PPT或者手抄報(bào)的內(nèi)容質(zhì)量，包括信息的準(zhǔn)確性、豐富性以及排版美觀性（10%）。展示和匯報(bào)時(shí)的表達(dá)能力，包括語言表達(dá)、邏輯思維等（10%）。六、答案1、基礎(chǔ)作業(yè)答案教材課后練習(xí)題答案：根據(jù)教材內(nèi)容和課堂講解進(jìn)行準(zhǔn)確作答。C、H、O、N在不同生物大分子中的含量差異：糖類：一般C、H、O比例為1:2:1，N含量極少或無。脂質(zhì)：C、H比例較高，O相對(duì)較少，N含量少（磷脂含N）。蛋白質(zhì)：C、H、O、N是其基本元素，N含量相對(duì)較高。2、拓展作業(yè)答案以鐵元素為例：鐵是生物體中一種重要的微量元素。在人體中，鐵主要參與血紅蛋白的合成。血紅蛋白能夠與氧氣結(jié)合，將氧氣運(yùn)輸?shù)缴眢w的各個(gè)部位，滿足細(xì)胞呼吸的需求。如果人體缺鐵，就會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血，出現(xiàn)頭暈、乏力等癥狀。在植物中，鐵是葉綠素合成所必需的元素，缺鐵會(huì)導(dǎo)致植物葉片發(fā)黃等現(xiàn)象。飲食計(jì)劃示例：早餐：一杯牛奶（富含蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等），提供身體所需的能量和構(gòu)建身體的材料；一片全麥面包（富含糖類），提供能量。午餐：一份雞肉（富含蛋白質(zhì)），有助于肌肉生長(zhǎng)和修復(fù)；一份蔬菜沙拉（富含糖類、維生素等），提供各種微量