人教版高一生物第一章第一节《组成生物体的化学元素》教案(带课堂视频)

教案1

第一节 组成生物体的化学元素

教学目的

　1．组成生物体的主要化学元素的种类（B：识记）。

　2．组成生物体的主要化学元素的重要作用（B：识记）。

　3．生物界与非生物界的统一性和差异性（B：识记）

教学重点

　组成生物体的化学元素的种类和重要作用。

教学难点

　生物界与非生物界的统一性和差异性。

教学用具

　玉米和人体的主要化学元素的种类和含量对比表投影片。

教学方法

　教师讲述与学生讨论相结合的方式。

教学安排　1课时。

 

 

板 书

教学过程

第一节 组成生物体的化学元素 　 　 一、组成生物体的化学元素 　 　 　 　 　 　 　 　 （一）C、H、0、N是组成生物体的基本化学元素 　 　 （二）种类主要有20多种 　 　 　 　 　 　 （三）分类 1．大量元素：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。 　 　 2.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 　 　 　 二、组成生物体的化学元素的重要作用 　 　 　 　 （一）组成原生质的成分 （二）组成多种化合物 （三）影响生物体的生命活动 　 　 　 　 　 　 三、生物界和非生物界的统一性和差异性

引言：在绪论中我们已经知道了生物体有6个基本特征。其中，第一个特征就是生物体具有共同的物质基础和结构基础。对于地球上已知的大约200万种生物来说，无论它们个体的大小、形态、结构和生理功能如何，它们的生命活动都有共同的物质基础。这些物质主要是指组成生物体的化学元素和化合物。这一节课我们首先了解一下组成生物体的化学元素。 　　提问：请同学们考虑一下，我们喝的水，吃的盐，吸入的空气中含有哪些元素？ 　　（回答：水中含氢和氧，盐中含氯和钠，空气中含有氧和氮等。） 　　提问：我们为什么要从外界环境中摄取这些化学元素呢？　 　　（回答：人体生命活动的需要。） 　　讲述：实际上，不仅仅人体需要不断地从环境中吸收各种化学元素，其他的生物（包括动物、植物等）也都需要不断地从外界环境中摄人各种元素。 　　组成生物体的化学元素种类有许多，它们的含量也各不相同，下面我们以玉米和人体为例，来说明组成生物体的化学元素的种类和含量。（出示玉米和人体化学元素对比表投影片。） 　　提问：从表中看，哪一种化学元素是玉米和人体中含量最多的？（回答：是C。） 　　　提问：除此之外，还有哪几种元素含量较多？ 　　（回答：0、H、N。） 　　讲述：从表中可以看出已C、0、N、H这4种元素在组成生物体的元素中含量最多，所以，C、0、N、H是组成生物体的基本元素。 　　提问：表中只列举了9种元素，那么是不是说玉米和人体内只含有这9种元素呢？（回答：不是。） 　　讲述：对，实际上除了表中的9种元素之外，还有Si、Cl、Al、 Fe、Na、Zn……据统计，在生物体的细胞内至少可以找到62种元素，其中常见的约有29种，其中重要的有24种。所以，一般情况下可以说组成生物体的化学元素主要有20多种。 　　提问：构成生物体的这些元素的含量有什么特点呢？同学们可以相互讨论一下。 　　（讨论后回答：有的含量非常多，有的较多，有的很少，差别较大。） 　　 讲述：对，正是因为生物体内各种元素含量差别较大，所以可以按照含量的多少把它们分为两大类：一类是大量元系，一类是微量元素。 　　提问：什么是大量元素？ 　　（回答：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。） 　　提问：哪些元素属于大量元素？ 　　（回答：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg。） 　　提问：什么是微量元素？ 　　（回答：生物体含量很少的一些元素。） 　　提问：哪些元素属于微量元素？ 　　（回答：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。） 　　 提问：请同学们讨论一下，既然微量元素在生物体内含量很少，那么，是不是说它们在生物体内可有可无呢？ 　　（回答：不是。） 　　讲述：对，微量元素对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。 　　下面我们具体看一下这些化学元素在生物体内有哪些重要作用。 　　 请同学们相互讨论后，归纳一下它们的主要功能。 　　（讨论之后，教师让几个学生回答。有的说构成原生质；有的说构成蛋白质、核酸、糖类；有的说构成化合物……） 　　讲述：好，同学们回答的都不错。组成生物体化学元素的功能可以归纳为三个方面：一是构成原生质。例如，C、H、0、N、P、S6种元素就占原生质总量的97％；二是组成多种多样的化合物。如蛋白质、核酸、糖类、脂类等都是由多种化学元素组成的，这些化合物是生物体进行生命活动的物质基础；三是化学元素（主要指一些微量元素）能够影响生物体的生命活动，如微量元素B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长。当植物体内缺B时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良，影响受精过程。 　　提问：我们已经知道了生物细胞内含有多种化学元素，请同学们考虑一下，在这些化学元素中，能否找出一种或几种生物特有的，而非生物所没有的元素呢？ 　　（回答：不能。） 　　提问：这种情况说明了什么呢？ 　　（回答：说明生物界和非生物界具有统一性。） 　　提问：既然如此，那是不是说，生物界和非生物界所含的化学元素的种类和含量都相同呢？ 　　（回答：不相同。） 　　提问：这种不同说明了什么？ 　　（回答：说明生物界和非生物界的差异性。） 　　讲述：对，生物界和非生物界不仅具有统一性，而且还具有差异性。例如：C、H、N3种元素在生物体的含量约占73％，而在岩石中还不到1％。 　　小结：这节课主要讲了以下几个问题： 　　1．组成生物体的化学元素主要有20多种。 　　2．根据化学元素的含量分为大量元素和微量元素。 　　3．各种化学元素在生物体内都有一定的作用。 　　4．非生物界和生物界在物质组成上具有统一性，又具有差异性。

 

 

第一章 生命的物质基础

 

第一节 组成生物体的化学元素

●教材分析

本章是绪论的开篇章，重点介绍生物基本特征中“生物体具有共同的物质基础”这一特征。其共同的物质基础是指组成生物体的化学元素和由化学元素构成的各种化合物。这部分内容是后面各章知识的基础，因而在教学中要给予足够的重视。

本节主要讲述构成生物体的基本化学元素的种类及其含量，从元素水平认识生物的物质性，以及组成生物体物质的特殊性；通过比较生物体和无机自然界中的化学元素种类和含量，说明生物界和非生物界的物质具有统一性和差异性。

关于组成生物体的化学元素，首先，要弄清最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素几个概念的联系和区别。其次，要明确组成生物体的元素的作用，只有在生活的机体中，在生物体特定的结构基础上，在与其他物质的相互作用中才能体现出来。第三，生物体的大量元素和微量元素是依据含量划分的，不可轻视微量元素的作用。第四，生命元素是构成生命物质的必需元素，但是，生物体中不仅仅都是必需元素，环境中的有些非必需元素也会进入到生物体中，如一些重金属元素。因此，环境保护势在必行。

●教学目标

知识目标

识记：  1.组成生物体的化学元素中的基本元素、主要元素、大量元素、微量元素。2.组成生物体化学元素的重要作用。

能力目标   通过了解组成生物体的化学元素过程，训练学生的观察、对比、归纳的能力。

情感目标   学会用辩证唯物主义观点来认识生物界与非生物界的统一性和差异性。

●重点·落实方案

重点  1.组成生物体的化学元素、大量元素、微量元素、主要元素和最基本元素。

2.组成生物体的化学元素的重要作用。

落实方案  运用对比的方法，使学生发现并且概括出组成生物体的化学元素的特点。

●难点·突破策略

难点     生物界与非生物界的统一性和差异性。

突破策略 利用对比的方法了解生物界与非生物界的统一性和差异性。

●教具准备

1.非生物地壳与生物细胞的元素对比表。2.动物(人体)与植物体(玉米)组成元素的对比表。

●学法指导

1.组成生物体的化学元素中，弄清最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素几个概念之间的联系和区别。联系是：每一种生物体内同时存在最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素。区别是：同一种生物体内最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素的含量是不同的。其中，最基本元素是指C；基本元素是指C、O、H、N，它们在生物体中的含量最多；主要元素是指C、H、O、N、P、S，它们的含量大约分别占生物体原生质总量的0.３%以上，六种大约共占97%；大量元素是指含量占生物体总重量万分之一以上的元素，包括Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、P、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、Ｍg等；微量元素是指含量占生物体总重量万分之一以下的元素，包括Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｂ、Ｍｏ等。

2.理解生物界与非生物界的统一性和差异性是本节课的难点。因而借助于典型的事例理解概念是突破难点的第一步，也是突破难点的关键，在此基础上再通过练习逐步建立统一性差异性的观点。

●课时安排 1课时

●教学过程

导课

1.提问学生什么是生物?

2.生物是生命物质的存在形式，这就是生物的物质性，生物的生命活动都具有共同的物质基础(板书：生命的物质基础)。自然界中的生物和非生物都是由化学元素组成的，那么组成生物的化学元素主要有哪些呢?它和非生物的化学元素又有什么不同和联系呢?(板书课题：组成生物体的化学元素)。

教学目标达成

银幕显示：地壳与生物细胞中元素对比表。

学生活动：让学生观察、对比、思考，发现并且总结出组成生物体的化学元素的特点。

1.从无机的非生命环境(地壳)与生物细胞中的元素对比，发现他们的统一性和差异性。

2.从动物(人体)和植物体(玉米)组成元素的对比中，发现组成生物体的主要化学元素，以及大量元素、微量元素和最基本元素。同时发现不同类型的生物的元素组成存在着差别。

通过学生的回答，教师归纳总结。

1.生物界与非生物界的统一性和差异性。

从元素水平就可以看出生物的物质性，世界上没有生物所特有而自然界没有的元素，生物界和非生物界是统一的。但从C、H、N三种元素在组成人和地壳的化学成分中的质量分数看，相差很大，这就是生物界和非生物界的差异性。

2.组成生物体的化学元素。

银幕显示：人体和玉米组成元素对比表。

组成生物体的化学元素，常见的主要有20多种，每一种生物体内同时存在最基本元素、基本元素、大量元素、微量元素。同一种生物体内最基本元素、基本元素、大量元素、微量元素的含量不同。

3.组成生物体的化学元素的重要作用。

组成生物体的化学元素有两方面的重要作用。一是将进一步组成多种多样的化合物，如蛋白质、核酸、糖类、脂类等；二是能够影响生物体的生命活动，如B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，在缺少B时，植物会得“花而不实”病；人体缺Ｆｅ出现贫血症状，果树缺Ｆｅ会得黄叶病；植物体缺K茎杆软弱易倒伏；人体缺I易患大脖子病等。

组成生物体的化学元素的作用，只有在生活的机体中，进一步组成多种多样的化合物，才能体现出来。也就是说，化合物是生物体生命活动的物质基础。

教学目标巩固

银幕显示检测题

1.生物体生命活动的物质基础是_________和_________。答案：组成生物体的各种元素 化合物

2.生物体内含量最多的四种元素是_________，它们统称为_________元素。这些元素在不同的生物体内含量_________。答案：C、Ｈ、Ｏ、Ｎ基本 不同

3.化学元素在生物体内的重要作用是_________和_________。答案：组成多种多样的化合物影响生物体的生命活动

4.下列元素中，属于大量元素的一组是( )

A.Ｓ、Ｋ、Ｃａ、Ｍg   Ｂ．Ｃ、P、Ｂ、Ｋ  Ｃ．Ｈ、Ｎ、Ｃａ、Ｃｕ       D.Ｍg、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｎ

5.组成玉米和人体的主要元素是( )

Ａ．Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ    Ｂ．Ｃ、Ｈ、Ｏ、P      Ｃ．Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｓ       Ｄ．Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、P、Ｓ

6.组成大豆的最基本元素是( )  A.Ｃ     Ｂ．Ｈ     Ｃ．Ｏ     Ｄ．Ｎ

7.下列是硼对植物体生命活动影响的描述，正确的是( )

A.硼属于微量元素      B.能够促进雄蕊的发育  C.大量积累硼有利于受精作用  D.缺少硼时花粉发育不良

8.生物界和非生物界具有统一性的一面是因为( )

A.构成细胞的化合物在非生物界都存在                   B.构成细胞的无机物在自然界都存在

C.构成细胞的化学元素在无机自然界都能找到             D.生物界和非生物界都有新陈代谢

布置作业  P12复习题第二大题第1小题。

结课   组成生物体的化学元素有两方面的重要作用，但是，组成生物体的元素的作用，只有在生活的机体中，在生物体特定的结构基础上，在与其他物质的相互作用中，才能体现出来，化合物是生命元素的主要存在形式，蛋白质和核酸是生命的最基本物质。

●板书设计

第一章 生命的物质基础

第一节 组成生物体的化学元素

一、生物界与非生物界的统一性和差异性

1.统一性：世界上没有生命特有的元素

2.差异性：含量相差很大；表现形式有本质区别

二、组成生物体的化学元素及分类

三、组成生物体的化学元素的重要作用

1.化合物是生命元素的主要存在形式，是生物体生命活动的物质基础。如蛋白质、核酸、糖类、脂肪等。

2.化学元素能直接影响生物体的生命活动，如：B、Fｅ、Ｋ、Ｉ等

●教后分析

1.本课涉及许多概念，如最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素等，这些概念之间又有包容关系，因而采用比较法进行识记，效果会很好。

2.本节内容从元素水平认识生物的物质性，使学生树立起辩证唯物主义的世界观。但是，理解生物界与非生物界的统一性和差异性，是本课的难点。统一性是指组成生物体的最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素在无机自然界都能找到，没有一种是生物界所特有的；差异性一方面是指在生物体内和无机自然界中含量差别很大，另一方面是指在生物体内和在无机自然界中表现形式有本质区别。相同种类的化学元素在生物体内，以特定的结构形式，与其他物质相互作用表现出生命的六大特征，这是无机自然界所不能的。

典型例题分析：组成生物体的化学元素

［例1］Mn是许多酶的活化剂，例如缺Mn的植物，因不能激活硝酸还原酶，无法利用硝酸盐。这一事实说明Mn( )

A.是生命活动的物质基础 B.能组成多种多样的化合物

C.能影响植物体的生命活动 D.属于主要元素

解析：生命活动的物质基础是指组成生物体的各种元素和化合物，Mn元素是其中的一种，因而只能是生命活动的物质基础之一。关于B和C选项，是组成生物体的化学元素的两大重要作用，Mn元素在此例中只体现了C选项，未体现B选项。主要元素特指C、H、O、N、P、S6种，因而D选项是错误的。答案：C

［例2］相同种类、相同含量的化学元素，在生物体内表现为生命现象，在自然界中则不能。这说明生物界与非生物界具有( )

A.统一性 B.多样性 C.变异性 D.差异性

解析：统一性是指生物界与非生物界具有相同的、相通的特性，因而A选项错误。本例题说明生物界与非生物界具有差异性，而与多样性、变异性无关。  答案：D

［例3］组成人体的基本元素是( )

Ａ．Ｃ Ｂ．Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ

Ｃ．Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、P、S Ｄ．C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg

错解：C   错误原因：没有搞清楚基本元素和主要元素的区别。

解析：Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、P、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、Ｍg是组成生物体的大量元素，其每种元素的含量占生物体总重量的万分之一以上；C、H、O、N、P、S是组成生物体的主要元素，其含量占原生质总重量的0.３％以上；C、Ｈ、Ｏ、Ｎ是组成生物体的基本元素，其含量高于P、Ｓ，在生物体内最多；C是最基本元素，存在于所有的有机化合物中。人体属于生物体的一种，因而基本元素是Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ。答案：B