1、第一章 第二节 第2课时细胞中的糖类和脂质（2）本课时内容主要包括简要复习糖类的种类和组成、学习多糖的种类和糖类的作用、脂质在维持细胞结构和功能中的作用、进行探究植物细胞是否含有脂肪的实验等内容。依据普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）（下文简称“新课标”）中“学生应在探究过程中，逐步增强对自然现象的好奇心和求知欲，掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力”的核心素养达成目标，本课时设置了对“检测生物组织中糖类”实验的反思性学习环节，结合相关知识，对实验原理、方法和现象进行深度学习，在学生对实验内容和过程进行反思和讨论的过程中，加深对实验内容的理解，有利于逐步培养学生形成生物
2、体内物质结构与功能相统一的生命观念。依据新课标“针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论”，将探究活动的步骤体现在“探究植物细胞是否含有脂肪”的活动过程中。同时，分组实验使学生在探究中学习“团队合作”。由于脂肪是学生熟悉的食物中常见的物质，而磷脂、固醇类物质可能比较陌生，一方面，需要联系实际引导学生认识脂质的各种物质及在生命活动中的作用，避免死记硬背相关知识；另一方面，由于脂质与人的健康密切相关，可在通过联系实际的学习，培育学生的社会责任观念。教学目标1通过反思“检测生物组织中的糖类”的实验，学习鉴定淀粉和还原糖的科学方法。2通过糖类的结构与在生命活动中作
3、用的学习，理解糖类既是细胞的重要结构成分，又是生物体维持生命活动的主要能源物质。3通过实验“探究植物细胞是否含有脂肪”，学习科学探究的基本思路和方法。4通过举例说出脂质的种类和在生命活动中的作用，理解不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。教学目标1：着重体现了“生命观念”“科学思维”和“科学探究”的要素。教学目标2：着重反映了“生命观念”“科学思维”的要素。教学目标3：着重指向了“科学探究”和“科学思维”。教学目标4：着重体现了“生命观念”“科学思维”和“社会责任”的要素。情境设置用PPT展示鉴定淀粉、鉴定还原糖的实验图片。提问：1图示的实验结果来自哪些实验？这些实验是如何进行的？2不
4、同是实验采用的检测试剂不同，实验结果也不同，说明了什么？新课学习一、深度学习“糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质”教师引导：组成生物组织的物质有许多种，即使是糖类，还有多种。提问：1从结构上看，糖类主要有哪几大类？2依据某些化学性质，这些糖类是如何分类的？3淀粉与碘分子产生蓝色反应、还原糖能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀的实验结果，对我们检测鉴定其他物质有什么启发？学生活动：针对问题，小组同学讨论。交流对问题的理解。得出不同的物质与不同的化学试剂可能会产生不同的颜色反应，而这些特殊的化学变化，为检测生物组织中不同的物质提供了一定的依据。教师引导：科学家很早就发现，结构不同的物质，可与不同的化
5、学试剂反应，产生特定的颜色反应。而这些不同的特定的颜色的产生，可以作为检测鉴定某些物质的依据。大分子的淀粉分子具有特定的螺旋结构，能与碘分子结合，结合物为蓝色（展示相关图示）。还原糖和非还原糖结构有差异，化学性质不同，还原糖具有还原性，在加热条件下，与斐林试剂反应时，可产生砖红色沉淀。而这种砖红色物质即为氧化亚铜（下图中的Cu2O），下图中Cu（OH）2是斐林试剂中的NaOH与CuSO4反应的产物（这部分内容教师可视学情确定详略，目的是在跨学科知识帮助下，学生能理解实验的本质和原理）。CH2OH（CHOH）4CHO+2Cu（OH）2 CH2OH（CHOH）4COOH+Cu2O+2H2O学生活动
6、：在教师描述相关内容后，讨论交流，确认实验内容与结果的关系。（一）反思“鉴定淀粉”的实验教师引导：展示PPT，引导学生对实验中的问题进行思考和讨论。1在“鉴定淀粉”的实验中，我们是用哪些物质进行实验的？采用哪些生物组织的物质，实验效果更好？2加入淀粉酶的淀粉溶液中加入稀碘液，或在加入稀碘液的淀粉溶液中加入淀粉酶，会出现什么现象？为什么？学生活动：根据实验现象交流讨论，尝试回答上述问题，师生共同完成表中内容。教师引导：淀粉溶液 3 2 蓝色提出常见的实验问题，教师可鼓励学生查阅有关资料，解释实验现象。1有人用碘伏溶液鉴定淀粉，结果发现反应效果不明显。可能的原因是什么？2同学们发现用稀碘液鉴定小麦
7、粉（面粉）中的淀粉，颜色反应不是纯蓝色。可能的原因是什么？学生活动：利用互联网，查阅相关资料。对相关问题作出解释。教师引导：稀碘液的配制：称取0.5 g碘化钾溶于少量蒸馏水中，加1 g碘，溶解后加水至100 mL。生物实验室通常需要再稀释后使用，贮存于棕色瓶中。碘伏是单质碘与聚乙烯吡咯烷酮的不定型结合物。支链淀粉与碘反应为紫红色。这也是用小麦粉进行实验时，颜色不是单纯的蓝色的原因。普通的定性实验中，实验材料可以用分析纯，也可以用生物组织提取物。本实验鉴定淀粉，预期淀粉与碘反应产生蓝色现象，则检测的淀粉是直链淀粉。如果用小麦粉或其他生物组织来源的淀粉，染色后的颜色可能不是蓝色（如同时含有支链淀粉
8、，则淀粉溶液与碘反应产生的蓝色中带有紫红色）。（二）反思“鉴定还原糖”的实验教师引导：展示PPT，引导学生对实验中的问题进行思考和讨论。淀粉溶液 3 2 蓝色1鉴定还原糖实验所用的斐林试剂的化学本质是什么？斐林试剂如何配制和使用才能获得预期的实验结果？2在“鉴定还原糖”的实验中，采用哪些生物组织的物质，实验效果更好（明显）？3有人认为水浴温度在65以上时，更有利于反应的快速进行？为什么本实验设计的温度是5565？实验过程中的哪项设计可允许适当提高水浴（加热）温度？学生活动：针对有关实验问题，进行讨论，尝试做出解释。教师引导：引导学生分析实验方法和结果，提出该实验的设计意图。思考问题。1实验中，
9、4个试管中分别添加的待测物质是什么？2有的试管中添加清水，有的试管中添加稀释唾液，其用途是什么？3如果深入探究该实验中各种物质与还原糖的关系，还可以怎样设计实验并操作？学生活动：讨论有关实验设计的问题，尝试深入探究。例如探究蔗糖酶，检测蔗糖溶液中是否产生了还原糖。1斐林试剂要现配现用。2虽然很多生物组织中都含有还原糖，但出于对颜色反应效果的要求，避免因生物组织的其他物质的颜色，如花青素的颜色影响砖红色的呈现，一般在实验时采用浅色的或白色的生物组织材料进行实验。如梨、苹果。3实验证明，温度较高时能加快还原糖与斐林试剂反应的速度。本实验中有一试管中添加了淀粉酶（稀释唾液），唾液淀粉酶的最适温度在3
10、040。实验步骤4提出加入斐林试剂，并在5060条件下隔水加热，所以在加入斐林试剂前有一个操作要求：“静置5 min”，这5 min是留给淀粉酶水解淀粉的时间。淀粉酶水解淀粉产生还原糖。4若在蔗糖溶液中添加蔗糖酶，则因蔗糖水解产生葡萄糖和果糖，实验也可鉴定出还原糖。5还原糖与斐林试剂反应，溶液中产生砖红色沉淀。（三）深入学习“多糖”教师引导：指导学生阅读教科书P12P13单糖、二糖、多糖的相关图示，观看PPT，分析糖类的种类以及组成，确认淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位都是葡萄糖。学生自学：看书自学、观察糖类组成的示意图，得出结论。教师引导：指导学生阅读教科书P14第一、二、三段内容，结合初中
11、所学光合作用知识，分析三类多糖的来源（存在部位）、分子结构特点等。学生自学：看书自学，分析三类多糖的相关内容并做归类。教师引导：引导学生对三类糖类的组成和存在的生物组织进行归纳。教师引导：指导阅读教科书P14第四、五段。讨论为什么说“糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质”？学生自学：看书自学，得出结论。师生共同活动：对多糖组成和存在问题进行归纳（如下图）。师生共同活动：对多糖在生命活动中的作用进行归纳（如下图）。1淀粉、纤维素、糖原的水解产物都是葡萄糖，葡萄糖是它们的基本组成单位。2糖类是细胞的重要结构物质（如纤维素）和主要能源物质（如淀粉、糖原）。3糖类与蛋白质、脂质结合在细胞免疫、细胞识
12、别、信息传递等生命活动中发挥重要作用。（四）深入学习“检测生物组织中的糖类”实验的理论教师引导：指导学生阅读教科书P14第六、七、八段，对糖类的分类及实验原理进行理论分析，加深对实验的理解。1淀粉、纤维素、糖原都是非还原糖，它们的水解产物葡萄糖，包括淀粉水解产生的麦芽糖、纤维素水解产生的纤维二糖都是还原糖，能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。2选择恰当的生物材料实验，才能获得良好的实验效果。学生活动：阅读教科书，从还原糖与非还原糖的角度对所学糖类进行分类。二、学习“脂质在维持细胞结构和功能中的作用”教师引导：阅读教科书P17第一、二段，联系糖类的组成元素、基本组成单位、检测方法等思考问题：1脂质是
13、由哪些元素组成的？2与糖类相比，脂质的化学性质有什么不同之处？脂质可分为哪几类？3哪些生物组织中含有较多的脂肪？怎样检测生物组织中的脂肪？学生活动：阅读教科书P17第一、二段，了解脂质的相关内容。教师引言：动物组织中含有脂肪，花生、大豆等植物种子中也含有脂肪。我们如何检测其他生物组织包括植物细胞中的脂肪呢？教师引导：指导学生阅读教科书P17“走进实验室探究植物细胞是否含有脂肪”，开展探究活动。学生活动：阅读探究活动的相关内容，明确实验目的，了解实验所需的器材和试剂。教师引导：将实验器材和试剂的种类和用途列表归类（如下表），加以说明。类别种类用途生物材料洋葱、核桃种子等待测的可能含有脂肪的植物组
14、织细胞实验器材载玻片、盖玻片、滴瓶、滴管、培养皿制作玻片标本、盛放实验材料刀片、镊子切、取植物组织薄片等光学显微镜观察细胞中的脂肪颗粒试剂盐酸溶液处理植物组织，使细胞彼此解离（易分散）苏丹对脂肪染色体积分数70%的乙醇溶液配制苏丹染液体积分数50%的乙醇溶液去浮色（即标本上多余的苏丹染液）学生活动：认识实验器材和试剂，了解其在实验中的用途，为实验设计和实施做好准备。教师引导：阅读“探究植物细胞是否含有脂肪”的“实验指导”，了解探究活动的实施细则。学生活动：依据教科书P17P18的实验指导，分小组进行探究活动。教师指导：在学生开展活动过程中，关注学生实验中出现的问题，及时指导学生正确进行玻片标本
15、的制作和染色。1对于如教科书所示的洋葱鳞茎，取哪些部位的细胞利于本实验的观察？如何撕取洋葱鳞片叶表皮细胞？1提出问题：植物细胞中是否含有脂肪？2作出假设：这些植物细胞中含有脂肪。3设计实验：选择洋葱鳞片叶、核桃或花生种子，制作临时玻片标本，用苏丹染液染色（稀盐酸溶液处理后更易着色）。4实验操作：制作植物组织的玻片标本（临时装片），用引流法（在盖玻片一侧滴加苏丹染液，在另一侧用吸水纸吸），使标本浸没在苏丹染液中。片刻，同样用引流法，滴加体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色。5观察：将玻片标本放在显微镜下，观察被染色的脂肪颗粒。6结果与分析：细胞中的脂肪被苏丹染液染成橘黄色。2 对于核桃种子的玻片标
16、本制作中，什么样的标本有利于显微镜下的观察？怎样制取？学生活动：小组讨论，逐步实施。实验完成后，请各小组交流思考的问题，汇报实验结果。教师指导：阅读教科书P18比较、归纳脂肪、磷脂、固醇类、蜡等脂质在生命活动中的作用，启发学生联系初中青春期的相关知识，关注脂质与人类健康的关系。 学生活动：阅读、比较、归纳相关内容，如脂肪是细胞内重要的储能物质。举例说明脂质对人体健康的影响。师生共同活动：归纳脂质的元素组成、种类、在生命活动中的作用等。师生共同活动：小结本课涉及的实验内容。教学板书第一章 细胞的分子组成第二节 细胞中的糖类和脂质（第2课时）一、糖类是细胞的重要结构物质和主要能源物质（一）鉴定淀粉
17、：淀粉与碘分子结合，溶液呈蓝色（二）鉴定还原糖：还原糖与斐林试剂反应，溶液中产生砖红色沉淀（三）多糖：淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位都是葡萄糖二、脂质在维持细胞结构和功能中的作用（一）组成脂质的主要元素和主要种类（三）探究植物细胞是否含有脂肪：苏丹染液脂肪橘黄色（现象）（四）脂质的功能类别功能脂肪重要储能物质磷脂构成细胞质膜等固醇类胆固醇合成其他物质的原料、构成动物细胞质膜等性激素促进生殖器官发育、生殖细胞形成维生素D促进对钙、磷的吸收课堂反馈1下列物质中，不属于淀粉、纤维素和糖原这三种多糖水解产物的一组是（）葡萄糖 麦芽糖 乳糖 蔗糖 纤维二糖A B C D解析葡萄糖是淀粉、纤维素和糖原的
18、最终水解产物，麦芽糖是淀粉的水解产物，纤维二糖是纤维素的水解产物，麦芽糖和纤维二糖的水解产物都是葡萄糖。蔗糖和乳糖都是由两种单糖分子组成的，蔗糖水解产物中的果糖、乳糖水解产物中的半乳糖都是以上三种多糖所不具备的。答案B2下列有关多糖的描述中，正确的是（）A多糖是光合作用的产物，是细胞中主要的能源物质B支链淀粉结构与糖原相似，与碘分子能产生蓝色反应C糖原包括肝糖原和肌糖原，是动物细胞中的多糖D在植物细胞中，淀粉的水解产物能合成为纤维素和糖原解析淀粉是植物细胞中由光合作用的产物合成的，也可以看作是光合作用的产物。但纤维素虽然是植物细胞中合成，用于构成细胞壁的物质，但不是光合作用的直接产物。糖原是动
19、物细胞所有的多糖，是在动物细胞中合成的，不属于光合作用的产物。支链淀粉结构与糖原相似，都有短的糖链构成的分支，与碘分子产生的是紫红色反应，直链淀粉与碘分子产生的是蓝色反应。糖原不存在于植物细胞中，包括肝糖原和肌糖原都是动物细胞中的多糖。在植物细胞中，葡萄糖可合成淀粉和纤维素，不能合成糖原。答案C3在检测糖类和脂肪的实验中，下列有关操作错误的是（）A检测还原糖的斐林试剂用两种试剂现配现用B检测脂肪的苏丹用蒸馏水配制，去浮色用纯乙醇C检测淀粉的材料来自玉米、水稻等农作物的种子D在餐后一段时间后采集唾液并保存在适宜条件下备用解析实验前，将用于配制斐林试剂的0.1 g/mLNaOH溶液和0.05 g/
20、mLCuSO4溶液分别装入两个玻璃瓶中，盖盖保存，在实验开始时，将两种溶液按比例混合配制成斐林试剂，即现配现用。检测脂肪的苏丹用体积分数为70%的乙醇配制，去浮色用50%的乙醇溶液。玉米、水稻等谷类作物种子中淀粉含量较高，都可作物实验材料。而如果是为了检测某种植物材料是否含有淀粉，所取部位都可以作为实验材料。实践表明，餐后一段时间采集的人唾液水解淀粉的效果更好。若课前采集，要防止各种环境因素导致酶失活。答案B4下图是细胞质膜的模式图。图中所述的磷脂极性头部是亲水性的，脂肪酰尾部是疏水性的。根据已经学习的知识，针对图中所示内容，回答问题。（1）细胞质膜上分布的糖蛋白是由 和 组成的，糖脂是由 和
21、 组成的有机化合物。（2）糖蛋白和糖脂在 、 、 等生命活动中发挥重要作用。（3）图中显示的脂质是 ，而动物细胞膜的组成成分还包括 。（4）依据图示可推测，细胞质膜是由 、 和 等物质构成的。解析本题基于细胞质膜的真实情境考查糖类、脂质等有关内容。根据图中所示，可见细胞质膜上分布的糖蛋白是由糖类和蛋白质组成的，糖脂是由糖类和脂质组成的。糖蛋白和糖脂在细胞免疫、细胞识别、信息传递等生命活动中发挥重要作用。图中显示的脂质是磷脂，动物细胞膜的组成成分还包括胆固醇，植物细胞含有固醇类物质，但不含胆固醇。分析图示可知，细胞质膜是由糖类、脂质、蛋白质等物质构成的。答案（1）糖类蛋白质糖类脂质（2）细胞免疫细胞识别信息传递（3）磷脂胆固醇（4）糖类脂质蛋白质课堂总结通过本节课，我们反思了检测生物组织中糖类的实验的关键内容，对实验原理有了更深刻的理解。通过探究植物细胞中的脂肪，不仅加深了对检测生物组织中的不同物质原理的理解，也能更加熟练地运用化学试剂鉴定不同的物质。通过对教科书内容的阅读、分析、归纳等学习过程，我们能举例说出糖类和脂质在细胞结构和功能中的作用，还能说出它们对人体健康的影响等重要内容。学习本课内容后若还存有疑问，欢迎课后和与老师进行交流。对于本课提到的蛋白质等内容，将在下一节课学习。 15 / 15
