回头看了前面两节,感觉还是有点偏重于知识的归纳了,尤其第二节 。后面尽可能着重于思想方法来讲,知识能简略就简略,反正课本上都有 。
今天来讲必修一第2章第1节《细胞中的元素和化合物》,目录如下 。
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【无机物的定义和特点 无机物的定义 化学中有机物的概念】这1节从知识考点上来说太简单了,一般情况下老师都只讲几分钟就结束。下面是这一节的教学目标及重难点 。
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这1节主要有一个生物学思想和一个学习思维:生物学思想是生命的物质性思想;学习思维是图表分析的思维方法 。
01 生物界与非生物界的统一性与差异性下图是土壤与植物体的部分元素含量比较,从这个图中能得出什么结论?
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一般分析得出结论的题,都要求我们的思维全面严谨 。
一般情况下,要求比较得出结论的,我们的思维往往要考虑两个方向:相同点与差异点 。
一、对于平面图的分析,就是看二维方向:纵向和横向 。
对于这张图,纵向看,反映的是元素种类:元素种类基本相同 。这说明生物界与非生物界具有统一性 。
横向看,反映的是元素含量:对于同一种元素,在土壤与植物体内的含量不同 。这说明生物界与非生物界具有差异性 。
二、为什么组成生物体的元素与无机自然界的元素种类基本相同?但是含量又有差异?
这个问题本质上是对生命进化的理解 。
第一问,从进化历程看,生命起源于无机自然界 。所以,必然是从无机自然界中获得元素来构建生命 。说明了生命的物质性 。
第二问,生物在构建自我的过程中,是根据自我生命的需求来选择吸收各种元素的 。这反映了生命的自主性 。
02 不同生物元素组成的特点下图是人和玉米部分元素组成的图表,根据此图分析,可以得出什么结论 。
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对于坐标曲线图,分析的基本思路是首先看横、纵坐标的含义 。
从横坐标看,是元素种类:人和玉米的元素组成种类相同;推广到一般性结论,就是:组成不同生物体的元素,其种类基本相同 。
从纵坐标看,是元素含量:同种元素在玉米和人体内的含量有差异 。推广到一般结论:组成不同生物的元素,其含量往往有差异 。
03 组成细胞的元素下面的知识基本上是记忆的了,但记忆也是要先理解的 。
下面这些元素化合物知识可能涉及到一些化学知识 。都说是生化不分家,化学学得好对生物是有很大帮助的 。
一、大量元素与微量元素
科学家把含量在万分之一以上的称为大量元素;万分之一以下的称为微量元素 。其中大量元素占到细胞重量的97%以上 。9种大量元素和6种微量元素是要求记住的 。
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二、为什么大量元素是位于前20号的轻元素?
下面这张元素周期表中,是细胞组成元素在周期表中的位置分布 。从大量元素的分布看,全部都是前20呈轻元素 。这是为什么?
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这个问题主要是答出第一点就好 。
①生命的诞生是建立在随机与偶然基础之上的,构建生命的几率是很低的,必然需要足够丰富的元素,才有可能构建出生命 。前20号元素恰是地球含量最多的元素 。
②轻元素使得生物单位体积内质量更轻,有利于生命活动的进行 。这也是自然选择的结果 。如果是重元素构建的生命,在进化过程中早被淘汰掉了 。
③从构建物质看,这些轻元素大多是非金属元素,能够与其他原子之间开成共价键 。共价键有饱和性,共价键的键能也更高 。所以,以共价键构成物质的稳定性更高 。而且,共价键才有可能形成高分子 。原子序数越小的原子,形成的共价键越稳定 。相反,离子键没有饱和性,结合比较松散,缺乏稳定性,也不可能形成高分子化合物 。所以,如果是重元素靠离子键形成生命是不可能的 。
④原子序数越小,形成的有机物的流动性越强 。构建生命的灵活度越高 。
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