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高中生物必修3教案
作为一位优秀的人民教师,很有必要精心设计一份教案,借助教案可以更好地组织教学活动。那么你有了解过教案吗?以下是小编精心整理的高中生物必修3教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中生物必修3教案1
教学目标
(1) 知识与技能:减数分裂的概念;
精子的形成过程;
减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA分子数的化。
(2)情感态度与价值观:积极参与合作探究活动,体验合作的力量,养成团体意识和合作意识;通过学习使学生能够用辩证的观点认识生命现象。
教学重点
(1)减数分裂的概念;
(2)精子的形成过程;
教学难点
减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA分子数的变化
教学方法
利用探究式教学法、启发式教学法、模型模拟教学法以及多媒体辅助教学
法等来学习减数分裂的相关内容。
三、教学过程
(1)创设情境,导入新课
教师用ppt打出“受精过程”和“胚胎发育”的动画,创设情景,激发学生学习的兴趣,为进入学习目标做好心理准备。然后和学生一起讨论我们人类是由什么发育而来的。
教师提问:假设进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞,这个假设成立吗?通过学生的假设,从而进入新课《减数分裂》。
(2) 减数分裂的`概念
活动一 小组自主学习:减数分裂的概念
学生阅读教材掌握减数分裂的概念,同时老师在黑板上写下“对象”、“时期”、“特点”、“结果”几个字,让学生从这几方面来更深刻的理解减数分裂的概念。
下一步教师引导学生进行合作学习,开始减数分裂模拟探究活动。
(3) 精子的形成过程
在让学生模拟减数分裂之前,先让学生了解“同源染色体”、“联会”和“四分体”这三个概念,并在ppt上投出:1对同源染色体=1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子
活动二 合作探究:精子的形成过程
每组分发一套染色体模具(用硬纸剪成染色体形态,2种颜色纸表示同源染色体,用小磁铁表示着丝点),其中让一组去黑板上模拟精子的形成过程中染色体的行为变化规律。
学生通过模拟减数分裂的过程,基本掌握了减数分裂各时期的特点,通过小组的构建学生产生了不同的模式图,关于各个时期的特点学生也发生了一些分歧,也存在一些疑惑。全班形成了三种主要模型构建: ①在减数第一次分裂的后期同源染色体没有分离 ②在减数第二次分裂后期着丝点没有分裂 ③在减数分裂过程中不知道染色体如何分配
看完学生的展示后,老师对每个组的模式进行纠正,重点讲解减数第一次分裂的特点,减数第二次分裂的特点和有丝分裂基本相同。在给学生进行指导时应该注意以下几个知识点:①同源染色体的联会形成四分体的时期,同源染色体分离的时期 ②着丝点分裂的时期,非同源染色体自由组合的时期 ③染色体减半和DNA减半的时期
老师强调:一个精原细胞经过减数分裂形成了4个精细胞,精细胞经过变形成为精子。
老师ppt展示精子形成过程,看完展示让学生黑板展示精子形成的大概步骤:
师生共同总结:一个精原细胞经过两次分裂形成了四个精细胞,每个精子细胞中含有数目减半的染色体。
(4)染色体、染色单体和DNA的变化
活动三 合作探究:染色体、染色单体和DNA的变化
通过前面的合作模拟探究、阅读教材、动画展示,让学生总结归纳,引导学生构建减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的变化模型(坐标图以及表格),并要求学生能用表格进行归纳总结,安排学生在黑板上展示(以生物体内的染色体为2N为例)。
按照表格上染色体、染色单体和DNA的数量变化画出减数分裂过程的变化曲线。
(5) 归纳总结
①染色体复制发生在: 间期
②同源染色体的联会发生在: 减Ⅰ前期
③同源染色体分离发生在: 减Ⅰ后期
④姐妹染色单体分开发生在:减Ⅱ后期
⑤染色体数目减半发生在: 减Ⅰ分裂完成时
⑥DNA数目减半发生在: 减ⅠⅡ分裂完成时
(6) 作业布置:完成导学案相关练习
(7)板书设计
2.1减数分裂
一、减数分裂概念
对象:
时期:
特点:
结果:
二、精子形成过程
1. 部位:
2. 过程
三、染色体、染色单体和DNA的变化
教学反思:减数分裂的学习是在以学生过去的知识-有丝分裂为基础的,教学中通过“温故而知新”的方式复习有丝分裂的知识,进而导入新课。新知识的学习是在已有知识基础上进行的,通过新旧知识的比较,完善了学生的知识体系,培养了学生的知识迁移能力,符合学生的认知规律。减数分裂是微观,动态,连续的变化给正确认知带来困难。为了突破教学难点,一方面制作多媒体动画演示减数分裂过程,精心设计将微观变为宏观的教学活动;另一方面利用学生自制的模型模拟减数分裂过程中染色体的行为,化抽象为具体,化复杂为简单让学生对减数分裂的过程掌握得更为透彻。同时,在合作探究过程中,一步步渗透着学生主动参与的新课程理念。
高中生物必修3教案2
教学目标
1知识方面:说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2能力方面:进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
3.情感态度价值观:通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断地探索和争论中前进的。
教学重难点
1、教学重点:酶的作用、本质和特性。
2、教学难点:
⑴酶降低化学反应活化能的原理。
⑵控制变量的科学方法。
教学过程
【导入】问题探讨
介绍教材P78斯帕兰扎尼的实验,讨论下列问题:
⑴这个实验要解决什么问题?
⑵是什么物质使肉块消失了?
对细胞来说,能量的获得和利用都必须通过化学反应。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。细胞中代谢过程离不开降低化学反应活化能的酶。
学生回忆:⑴化学反应中无机催化剂的概念?⑵无机催化剂的作用、特点和条件是什么?
学生思考:细胞内的环境是一个常温常压下的状态,在这种环境下化学反应却能高效有序地发生,应该有适合的生物催化剂——酶。
【讲授】一、酶在细胞代谢中的作用
实验]比较过氧化氢在不同条件下的分解。
1、实验原理:2H2O22H2O+O22H2O22H2O+O2
2、实验步骤及现象
3、讨论
⑴——⑷见教材P79。
⑸这个实验为什么要选用新鲜的肝脏?为什么要将肝脏制成研磨液?
⑹滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用一个吸管?为什么?
4、实验结论
5、实验过程的理论分析
⑴在做该实验时让学生感悟酶作为催化剂的突出特点——高效。
⑵控制变量:讲解教材P79相关内容,让学生了解实验设计的原则。
⑶进行实验:
[活化能]分子从常态转变为容易发生化学反应的`活跃状态所需要的能量称为活化能。
用无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。如H2O2的分解,20℃无催化剂时需活化能75kJ/mol;用铂作催化剂时,只需活化能54kJ/mol;用H2O2酶时,活化能下降到29kJ/mol以下。(结合教材P80图讲解)
正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行。
【讲授】二、酶的本质
[资料分析]教师设置下列问题,让学生带着问题去阅读教材P81——82相关内容。
1、巴斯德和李比希的观点分别是什么?
2、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义?各有什么局限性?
3、科学发展过程中出现争论是正常的。试分析巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么,这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用?
4、巴斯德和李比希之间的争论被哪位科学家的研究成果平息了?
5、简述毕希纳实验的过程?
6、从毕希纳的实验可以得出什么结论?
7、要证明酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样还需要对实验如何改进?
8、萨姆纳提取到了脲酶,他是如何证明它的化学成分的?
9、萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质,并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么?
10、请给酶下一个较完整的定义?
11、结合酶本质的探索历程谈谈你对马克思说的:“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点”这句话的理解。
学生讨论回答:
二、总结
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
高中生物必修3教案3
教学目标
1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
3.进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
教学重难点
教学重点:酶的作用、本质和特性。
教学难点
(1)酶降低化学反应活化能的原理。
(2)控制变量的科学方法。
教学工具
教学课件
教学过程
一、情境创设。
人不吃饭行吗?食物进入人体内发生了怎样的变化?这些问题在现在来说都已经十分清楚了。这些变化过程在其他生物中有没有呢?早在二百多年前科学家就对此进行了探索。
实验介绍:1783年意大利科学家斯帕兰札尼将肉块放在小巧的金属笼中,然后让鹰吞下,过了一段时间,将笼子取出,肉块不见了。
问:(1)为何要将肉块放在笼子中?
答:排除了胃对肉块的物理性消化。
问:(2)对肉起消化作用的是什么物质?
答:一定是某些物质进入到金属笼中,使肉分解。现在已经知道这个能让肉分解的物质就是--酶。
问:(3)进行肉类消化的过程的条件是怎样的?
答:进行分解肉的反应是在一种极温和的条件下进行的。
问:(4)在实验室中能否也能让肉分解?能的话需要怎样的条件?
答:实验室也能进行肉的分解,但是比起在生物体中来说,需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈的条件才能进行。
二、问题探讨
1.这个实验要解决的问题是:鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化?
2.是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.提示:收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
总结:对于一个生物体来说要进行的生理活动非常之多,构成生物体的每一个细胞内的物质需要不断地合成与分解,不断地处于自我更新的状态,而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应,每一个化学反应都伴随着能量的变化。细胞中全部有序的化学变化的总称就叫细胞代谢。
细胞生存的条件是很温和的`,那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下,迅速高效地进行呢?在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?
三、过氧化氢在不同条件下的分解
实验前介绍:动植物在代谢中产生的过氧化氢,对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反应。
2H2O2H2O+O2
问:如何获得过氧化氢酶?
答:新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶,所以新鲜肝脏研磨液含有较多的过氧化氢酶。
按以下实验步骤来进行实验:
对上述实验进行分析,对照实验的特点。
问:上述实验分成了1、2、3、4号四支试管,哪些是四支试管共同的条件?两两比较不同的条件有几个?
答:共同点:都在试管中加入2mLH2O2溶液,都在相同的压力下进行。
不同点:1和2:只有温度不同;1和3:3多了2滴FeCl3溶液;1和4:4多了2滴肝脏研磨液;3和4:加入的催化剂不同。
问:1号试管没有加任何试剂,它起的作用是什么?
答:它起的是对照的作用。
结论:进行该实验的其他因素相同,而只有其中某一因素不同,观察其对实验结果的影响。如果结果不同,那么影响该结果的就是这一不同的因素。在上述实验3试管和4试管只有加入的催化剂不同,那么该实验的结果3放的氧气少,4放出氧气多就是因为加入到4号催化剂的催化效率比加入到3号的高。即酶具有高效性。
问:2和4试管现象基本相同,能否在生物体中也利用2的方法来解毒?
答:不能。加热到这样的温度会造成生物的细胞死亡。
问:能否用同一滴管给3和4试管加FeCl3溶液和肝脏研磨液?
答:不能。共用滴管会让肝脏研磨液(或FeCl3溶液)残留在滴管内,难以判断出过氧化氢的分解是哪种滴加液的作用,影响实验结果的准确。
问:为何酶的催化效率会比无机催化剂更高呢?
答:酶降低了活化能。活化能就是分子从常态转化变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。活化能越大,反应就越不容易进行,反之就容易进行。
四、总结
在生物体中,生物体内的化学反应每时每刻进行着。以人为例:据估计人体细胞内每分钟大约要发生几百万次的化学反应,这么多的化学反应能在人体中顺利而迅速地完成,完全是靠酶的催化作用。它和无机催化剂相比,具有更高的催化效率。
酶在细胞内的物质变化过程中起着重要作用,这个作用是其他物质无法代替的。它降低了化学反应中的活化能,而自身却没有发生变化,所以是一种催化剂。它是细胞内产生的,所以它也是细胞中具有高效催化效率的生物催化剂。它的作用就是降低活化能。
在医院常用双氧水作为身体出现小伤口的消毒用药,能观察到什么现象吗?试解释该现象。
能看到伤口有气泡产生。原因是人体细胞中产生的酶将双氧水分解成了水和氧气。
课后小结
酶在细胞内的物质变化过程中起着重要作用,这个作用是其他物质无法代替的。它降低了化学反应中的活化能,而自身却没有发生变化,所以是一种催化剂。它是细胞内产生的,所以它也是细胞中具有高效催化效率的生物催化剂。它的作用就是降低活化能。
课后习题
完成课后练习题。
参考答案:
基础题
1.巴斯德:发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。
李比希:引起发酵的是细胞中的某些物质,但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
毕希纳:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。
萨姆纳:酶是蛋白质。
2.提示:(1)细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要高效率地进行,酶的催化效率比无机催化剂高得多。
(2)细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行,无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。
3.D。
拓展题
1.提示:可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前,之所以很难鉴定酶的本质,主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。
2.提示:(1)如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。(2)目前已有发现具催化活性的DNA的报道
高中生物必修3教案4
一、教学目标:
1)知识方面:
1.描述内环境的组成和理化性质。
2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2)情感态度与价值观方面:
关注维持内环境稳态与健康的关系。
3)能力方面:
尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。
二、教学重点和难点:
1)教学重点
1.内环境的组成和理化性质。
2.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2)教学难点
1.内环境的理化性质。
2.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
三、教学方法:
问答法、举例法、讲解法、探究法、讨论法、多媒体辅助学习法
四、课时安排:1课时
五、教学过程
[导入新课]
师:同学们好!在开始今天新的一章内容学习,首先请大家看几幅图片。
(播放图片,学生观看)
师:20xx年12月29日,“黑河好八连”的战士在哨位上站岗执勤。当日,地处中俄边境的黑龙江黑河市气温是零下三十五度。他的体温是多少呢?是不是也是零下三十五度呢?20xx年7月28日下午3时,天气闷热难当。重钢股份公司炼钢厂炼钢炉前温度起码超过100℃,他的体温是不是也达到了100摄氏度呢?
生:不是,应该是37摄氏度左右。
展示抗洪展示图片,抗洪抢险战士可能会面临高温,缺干净水的恶劣生活环境抗洪抢险战士生活环境中蚊虫多,细菌等微生物也多,战士们容易患病。。
师:前面所看到的恶劣环境对人体健康有何影响?在寒冷或炎热环境中人体是如何维持体温的?如何来维持内环境的稳定的?这就涉及到本章所学习的主要内容。下面我们首先来学习
第1节——细胞生活的环境。
[新课讲解]
师:首先我们来看一下问题探讨。
课件展示草履虫和红细胞的图片:
讨论1:图1和图2各是什么细胞?请说出细胞的名称。
讨论2:它们分别生活在什么样的环境中?两者的生活环境有何异同?
生: 中是人体血液中的血细胞,图2中是单细胞动物草履虫。
师:还记得人体血液中的血细胞有几种吗,他们生活的.环境和草履虫有相似之处吗?二者又有何不同?
学生自由讨论,老师点学生起来回答问题。
教师总结:同学们回答得很好,两者生活环境的相似之处是:都是液体环境。不同之处是血细胞生活在体内的血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换,而草履虫直接生活在外界环
境中,可直接与外界进行物质交换。血浆的理化性质更为稳定,如温度基本恒定等。下面我们就一起来学习一下今天的第一个内容:体内细胞生活在细胞外液中。
课件展示红楼梦中的林黛玉的剧照。
师:红楼梦中有这么一句话,女人是水做的,其实不管是女人还是男人都是水做的,人体内含有大量的液体成分。我们就把它称为体液。
体液——不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。
细胞内液(存在于细胞内,约占2/3)
体液
血浆
细胞外液(存在于细胞外,约占1/3)组织液
淋巴等
师:人体内细胞数量很多,存在于细胞内的液体总和大约占2/3,所以细胞内液多。那么细胞直接生活的环境是什么?
生:细胞外液
师:细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴等。下面阅读教材相关内容,思考并讨论以下问题。
①体液、细胞内液、细胞外液、内环境之间有何关系?
②内环境各部分的物质交换关系如何?
细胞内液
体液 血浆
细胞外液 组织液
淋巴等
教师着重讲解几个概念。
血浆:血液中的液体成分。
组织液:是存在于组织细胞间隙的液体。
淋巴:组织液被毛细淋巴管吸收,成为淋巴液。
内环境:体内细胞生活的环境,即细胞外液。
教师展示内环境的图片同时请同学们思考几个问题
1、血细胞直接生活的内环境是什么?
提示:血浆。
2、体内绝大多数组织细胞直接生活的内环境是什么?
提示:组织液。
3、大量的淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的内环境是什么?
提示:淋巴液。
4、毛细血管壁细胞直接生活的内环境是什么?
提示:血浆和组织液。
5、毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是什么?
提示:淋巴液和组织液。
请同学们自习看书并回答血浆组织液和淋巴的异同点。
相同点:
它们都属于细胞外液,共同构成人体内环境,基本化学组成相同。
不同点:
(1)在人体内存在的部位不同:血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之间,淋巴分布于淋巴管中;
(2)生活于其中的细胞种类不同:存在于组织液中的是体内各组织细胞,存在于血浆中的
是各种血细胞,存在于淋巴中的是淋巴细胞等;
(3)所含的化学成分有差异,如血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质很少。 师:接下来我们一起看一下组织液、血浆、淋巴液之间的内在联系。
当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系我们可以通过下面这个图来显示。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。
(叫学生上来画,教师批改、点评、补充)
视频展示内环境之间物质交换的示意图。(多放几遍,加深印象,让学生理解组织液、体液、血浆间的内在联系)
想一想:在血浆、组织液、细胞内液这三种体液中,O2浓度由高到低的顺序是什么?CO2的浓度由高到低的顺序是什么?
提示:O2浓度由高到低:血浆 > 组织液 > 细胞内液
CO2浓度由高到低:细胞内液 > 组织液 > 血浆
接下来我们要学习的是细胞外液的成分。
首先请同学们阅读课本上的资料。
讨论:1、如何将表中物质按化学性质进行归类?
2、除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
3、在组成血浆的离子中,哪些离子的含量较多?它们可能起什么作用?
4、HCO3- 、HPO42- 可能起什么作用?
提示:表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子,有机物包括糖类、蛋白质、脂质、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。
提示:还含有气体分子、调节生命活动的各种激素、其他有机物(如维生素)等。 提示:Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。
提示:维持血浆的酸碱平衡。
课件展示:
二、细胞外液的成份
教师总结:
水:90%左右
1、血浆的主要成分无机盐:1%左右
蛋白质:7%——9%左右
其它物质
2.组织液、淋巴的化学成分和含量与血浆相近,但又有所不同。最主要的差异在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质很少。
3.细胞外液本质上是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。 师:在必修1中我们曾学过植物细胞通过渗透作用来吸水或者失水;红细胞置于清水中渗透
吸水会涨破,置于高浓度食盐水中渗透失水会皱缩,那么在细胞外液中细胞会出现这种情况吗?首先请学生阅读课本,思考问题。
1、细胞外液的理化特性主要指哪些性质?
提示:细胞外液的理化特性主要指渗透压、酸碱度和温度。
2、什么叫溶液渗透压?
提示:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
3、细胞外液渗透压主要由什么决定?
提示:溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
4、正常人血浆的PH是多少?
提示:7.35—7.45
5、人为什么能保持血浆PH的相对稳定?
提示:与它含有HO3-、HPO42-等离子有关。
6、人体细胞外液的温度一般维持在多少度?
提示:37℃左右
教师对学生的回答做一个总结。
(旁栏思考题)
提示:哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水。
师:细胞作为一个开放的系统,可以直接与内环境进行物质交换。
教师展示内环境之间物质交换的图片。
请学生思考:氧气是如何进入细胞内的?食物中的葡萄糖又是如何进入细胞的?细胞中的二氧化碳是如何排出细胞的?细胞中的尿素是如何排出的?
分别点学生起来回答。
教师点评并总结。
Na+和Cl-等直接来自于食物,不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中,经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。由此可见细胞与外界环境之间进行物质交换需要以内环境为媒介。
师:通过以上讨论可以看出,内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个器官系统的参与,同时,细胞和内环境之间也相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
[课堂总结]
课件展示:内环境的概念、组成、理化性质及物质交换。
请同学们自己在笔记本上试着画出本节的概念图。
高中生物必修3教案5
教学目标
1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
3.进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
教学重难点
教学重点:酶的作用、本质和特性。
教学难点
(1)酶降低化学反应活化能的原理。
(2)控制变量的科学方法。
教学工具
教学课件
教学过程
一、情境创设。
人不吃饭行吗?食物进入人体内发生了怎样的变化?这些问题在现在来说都已经十分清楚了。这些变化过程在其他生物中有没有呢?早在二百多年前科学家就对此进行了探索。
实验介绍:1783年意大利科学家斯帕兰札尼将肉块放在小巧的金属笼中,然后让鹰吞下,过了一段时间,将笼子取出,肉块不见了。
问:(1)为何要将肉块放在笼子中?
答:排除了胃对肉块的物理性消化。
问:(2)对肉起消化作用的是什么物质?
答:一定是某些物质进入到金属笼中,使肉分解。现在已经知道这个能让肉分解的物质就是--酶。
问:(3)进行肉类消化的过程的条件是怎样的?
答:进行分解肉的反应是在一种极温和的条件下进行的。
问:(4)在实验室中能否也能让肉分解?能的话需要怎样的条件?
答:实验室也能进行肉的分解,但是比起在生物体中来说,需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈的条件才能进行。
二、问题探讨
1.这个实验要解决的'问题是:鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化?
2.是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.提示:收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
总结:对于一个生物体来说要进行的生理活动非常之多,构成生物体的每一个细胞内的物质需要不断地合成与分解,不断地处于自我更新的状态,而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应,每一个化学反应都伴随着能量的变化。细胞中全部有序的化学变化的总称就叫细胞代谢。
细胞生存的条件是很温和的,那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下,迅速高效地进行呢?在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?
三、过氧化氢在不同条件下的分解
实验前介绍:动植物在代谢中产生的过氧化氢,对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反应。
2H2O2H2O+O2
问:如何获得过氧化氢酶?
答:新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶,所以新鲜肝脏研磨液含有较多的过氧化氢酶。
按以下实验步骤来进行实验:
对上述实验进行分析,对照实验的特点。
问:上述实验分成了1、2、3、4号四支试管,哪些是四支试管共同的条件?两两比较不同的条件有几个?
答:共同点:都在试管中加入2mLH2O2溶液,都在相同的压力下进行。
不同点:1和2:只有温度不同;1和3:3多了2滴FeCl3溶液;1和4:4多了2滴肝脏研磨液;3和4:加入的催化剂不同。
问:1号试管没有加任何试剂,它起的作用是什么?
答:它起的是对照的作用。
结论:进行该实验的其他因素相同,而只有其中某一因素不同,观察其对实验结果的影响。如果结果不同,那么影响该结果的就是这一不同的因素。在上述实验3试管和4试管只有加入的催化剂不同,那么该实验的结果3放的氧气少,4放出氧气多就是因为加入到4号催化剂的催化效率比加入到3号的高。即酶具有高效性。
问:2和4试管现象基本相同,能否在生物体中也利用2的方法来解毒?
答:不能。加热到这样的温度会造成生物的细胞死亡。
问:能否用同一滴管给3和4试管加FeCl3溶液和肝脏研磨液?
答:不能。共用滴管会让肝脏研磨液(或FeCl3溶液)残留在滴管内,难以判断出过氧化氢的分解是哪种滴加液的作用,影响实验结果的准确。
问:为何酶的催化效率会比无机催化剂更高呢?
答:酶降低了活化能。活化能就是分子从常态转化变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。活化能越大,反应就越不容易进行,反之就容易进行。
高中生物必修3教案6
【教学重点】植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式;渗透作用的原理;植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程;蒸腾作用及其对植物的作用;合理灌溉在生产和生活实践中的运用
【教学难点】渗透作用的原理
【课时安排】授课1课时,实验1课时
【教学手段】挂图、多媒体课件、实验
【教学过程】
1、引言
课前可准备两组天竺葵植株,一株正常浇清水,一株浇浓盐水,以备上课学生观察之用;课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据;也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施;或者是植被对水资源起到保护作用的事例,这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题,激发学生学习的积极性,同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会,同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林也会较深的体会。
学生讨论水资源方面的资料,同时观察两株天竺葵的生长异同,从而引入植物细胞吸水与失水的学习。
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生,因此,教师可提出一些问题,以了解学生对水分代谢的理解程度,找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足,从而进行有针对性的教学。比如,教师可提出以下问题:
①植物吸水的主要器官是什么?
②植物吸水的主要部位是什么?
③你了解植物根尖的结构吗?
④植物体运输水和无机盐的通道是什么?你知道这些通道在植物体的哪个部位吗?
⑤水在植物体内都可以参与哪些生理功能?
⑥植物体内水分是如何散失的?
⑦你了解蒸腾作用吗?这个生理过程对植物体的生活有什么重要意义?
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后,教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一难点内容。
在向学生介绍植物的吸胀吸水后,可提出下面的问题供学生讨论:
同样干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中一段时间后,大豆种子和玉米粒相比,你认为哪种籽粒膨胀幅度更大?为什么?
干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中后,它们的细胞是采用吸胀的方式来吸水的,即大豆和玉米中的亲水性物质,如蛋白质、淀粉、纤维素这些物质吸水引起的。而蛋白质、淀粉、纤维素的亲水能力是不一样的,其吸水能力的顺序由大到小为蛋白质、淀粉、纤维素。而大豆种子中主要的储存物质是蛋白质,而玉米粒中主要的储存物质是淀粉,且它们的细胞壁中都含纤维素。因此豆类种子的吸胀现象就比谷物的种粒明显。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
向学生介绍植物吸水最主要的方式,即渗透吸水。
(1)分析渗透装置,总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理。
教师一定要充分利用教材所给的渗透装置,引导学生把与该装置有关问题讨论透彻,这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
让学生特别注意渗透模型装置所选用的膜是一种半透膜,并向学生说明,这种膜的特点是水分子可以自由通过而蔗糖分子很难通过。
学生在观察实验现象的同时,提出下面的问题引发学生的'思考:
①同学们已经观察到,漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面,此时蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,而且长颈漏斗的管径又不是很细,所以排除了毛细现象的原因,请你想一想,是什么力量使蔗糖液会逆着重力方向上升?
②如果把蒙住长颈漏斗的半透膜,换成全透性纱布,你认为蔗糖液面会上升吗?
使学生得出半透膜的存在是发生渗透作用的关键。
③如果在烧杯中也放入与长颈漏斗中的相同的蔗糖液,你认为长颈漏斗中的蔗糖液还会上升吗?
使学生得出浓度差是发生渗透作用的另一重要条件
④如果把这个渗透装置再放置下去,漏斗中的液面会不断持续上升吗?为什么?
使学生理解渗透压这一概念
通过以上的分析,引导学生总结出,渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散;发生渗透作用的条件是:一是有半透膜的存在,二是半透膜两侧具有浓度差;水分渗透的趋势是:水分子由浓度高的一侧向低的一侧渗透。
(2)引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后,教师先引导学生分析一个成熟植物细胞(比如根尖成熟区表皮细胞)的结构,它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过,而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液,这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞,使学生意识到:渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的,从而学生可以得出结论:成熟的植物细胞是一个渗透系统。
(3)学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
①在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后,可以提出这样一个问题:
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢?”
或“如果将成熟的植物细胞置于清水中(或低于细胞液浓度的水溶液中),这个细胞会发生什么现象呢?”
鼓励学生大胆地提出自己的实验设计,之后与书上的实验九进行比较,讨论:
书上的实验设计好在呢?
自己的实验设计好在呢?
自己的实验设计中哪些地方还需要改进?
鼓励学生大胆地提出对实验九的假设
②之后,学生做实验九,实验结束后,根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确,同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象?为什么会发生质壁分离的复原?
③实验结束后,教师可提出一些综合性的问题引发学生的讨论,使学生对本节内容有一个全面深入的理解,比如教师可以问:
《植物细胞质壁分离及其复原》的实验为什么可作为鉴别细胞死活的依据?
通过分析渗透装置中发生的渗透吸水现象,应该能得出以下的结论:
作为一个渗透系统要满足两个条件,其一,两溶液系统间一定有半透膜隔开;其二,两溶液系统间一定要存在浓度差。
植物细胞质壁分离及其复原实验分析
通过对植物质壁分离及其复原实验的分析,应该得出这个结论:植物细胞是一个渗透系统。因为植物细胞满足渗透系统成立的两个条件,其一,细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质合称原生质层,而完整的有生理功能的膜结构是选择透过性的,因此原生质层就相当于一层半透膜。
此处要请学生注意,半透膜与选择透过性膜是有区别的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小决定的,即分子直径大于膜孔隙的物质不能通过半透膜,只有分子直径小于膜孔隙的物质才能通过,因此半透膜是一种物理膜;而选择透过性膜的透性是由膜上磷脂双分子层的物理化学性质和膜上蛋白载体共同决定的,当然大分子物质是不能过膜的,但何种小分子物质过膜是受到严格选择的,不单纯由该物质的分子直径而定,因此细胞的膜结构是生物膜。
其二,植物细胞液泡中有细胞液,植物细胞外是环境溶液,它们之间被原生层这个半透膜隔开,且这两种溶液之间存在浓度差。
当植物细胞死亡后,其细胞中的膜结构也会随之解体,变得不完整,这样植物细胞作为渗透系统的第一个条件也就没有了,质壁分离也就不会发生。
还有一个问题值得一提,请学生想一想,如果把植物细胞放在高浓度的尿素溶液中,此时会发生什么现象呢?提示一下,蔗糖是不能通过膜结构的,而尿素的过膜方式为自由扩散。想到了吗,植物细胞在高浓度蔗糖液中时,因为蔗糖不能过膜,细胞液和外界溶液之间总会有浓度差,植物细胞会不断失水而发生质壁分离,除非把外界溶液换成清水,才可能出现质壁分离复原现象;而当植物细胞在高浓度尿素溶液中时,细胞液和外界溶液之间会有浓度差,植物细胞会不断失水而发生质壁分离,但因为尿素可过膜,随着尿素不断进入植物细胞,两种液体之间的浓度差会消失,此时就是不把外界溶液换成清水,也可能出现质壁分离复原现象。
其实这个简单的实验还可证明很多生物学事实,有必要向学生提一下。如可证明细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性、细胞膜的选择透过性、植物细胞是一个渗透系统、细胞得失水分与浓度差的关系,甚至可以定量地测定出细胞液的浓度,可以请学生琢磨一下。
3、水分的利用和散失,这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义,这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道,植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了,据此,可以提出下面的问题:
蒸腾作用是对水分的浪费吗?
从而引出蒸腾作用对植物生活,以至整个生态系统的重要意义。
这部分教学可在引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系后,使学生理解蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力,也是植物体水分的利用和散失的主要方式。
有时间的话,教师让学生了解蒸腾作用的强弱在一定程度上可反映植物水分代谢状况,可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物,适应环境的形态和结构特征,与影响蒸腾作用有关。
4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例,一边让学生分析该措施的生物学原理的方式,以强化学生对水分代谢知识点的理解。
探究活动
测定蒸腾作用强度
【实验目的】学习用普通托盘天平快速测定蒸腾作用强度的方法
【实验原理】植物在一定时间内,单位叶面积或单位鲜重散失的水量,称为蒸腾强度,单位一般用克/小时·平方米或克/小时·100克鲜重来表示。
测定植物蒸腾作用强度的基本思路是:测定植物整体或部分在蒸腾过程中重量的损失,从而判断蒸腾作用强度的大小。
植物蒸腾失水,重量减轻,故可用托盘天平称量一定时间内植物的失水量,以表示蒸腾强度。这种方法的特点是能在自然条件下进行测定。因枝叶离开母体后,短时间内在生理上没有明显的变化,故所求得的蒸腾强度与实际情况近似。
【实验材料和用具】托盘天平、枝剪、植物体
【实验步骤】
将天平调零后,放置在距被测植物较近且平稳处。
在被测植株上选一枝条,重约20克左右。在枝的基部缠一线以便悬挂,然后剪下立即用托盘天平称重,并计算蒸腾强度。
蒸腾强度=(蒸腾水量(mg)/组织鲜重(g))х(60/测定时间(min))
测定不同时间(晨、午、晚),不同部位(上、中、下),不同环境,不同植物种类的蒸腾强度,并加以解释。
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