高中生物选修2教案

2024-04-08

高中生物选修2教案(精选6篇)

篇1:高中生物选修2教案

2.1.2植物细胞工程的实际应用

教学目标

知识目标:(1)掌握微型繁殖和植物组织培养的联系

(2)掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义

(3)了解单倍体育种和突变体的利用

能力目标:搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料,进行整理、分

析和交流

情感目标:(1)认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系;

(2)关注细胞工程研究的发展和应用前景。教学重点难点

重点:植物细胞工程应用的实例

难点:掌握作物脱毒、人工种子的制备过程 课时安排:1课时 教学过程

(一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)合作探究、精讲点拨

【问题探究】

1、植物微型繁殖技术高效快速的实例有哪些?

2、什么是人工种子?制备人工种子技术是什么?

3、工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么?

【精讲点拨】 在植物微型繁殖新途径的教学中,首先可由植物组织培养技术引入,让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程,思考利用这项技术能做哪些工作?再逐一讲解微型繁殖技术、作物脱毒及人工种子。

一、植物微型繁殖新途径

1、微型繁殖与无性生殖

微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,实际上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中,细胞进行有丝分裂,因此亲、子代细胞内DNA相同,具有相同的基因,因此能保证亲、子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。2.微型繁殖与作物脱毒、人工种子

作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒(的如茎尖、根尖),才能繁殖出无毒的幼苗。人工种子采用的还是微型繁殖的技术,但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽,包上人工种皮就可形成人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状,另外还可不受气候、季节和地域的限制。

二、作物新品种的培育

1、单倍体育种的优点是:后代无性状分离,后代都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短育种年限。单倍体育种从本质上说属于有性生殖,这一点与微型繁殖有所区别。但单倍体育种首先要进行花药离体培养,采用还是微型繁殖的技术,然后用秋水仙素处理,获得纯合子。

2、突变体的利用:在植物组织培养的过程中,由于培养细胞一直处于不断地分生状态,因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。从这些产生的突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。

三、细胞产物的工厂化生产

人参皂甙的工厂化生产过程、蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱的生产,应用的都是植物组织培养技术。

生产过程:第一步,选择人参根作为外植体进行培养,产生愈伤组织,经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质,其中一部分作为保存用,以备下一次生产用,一部分进行发酵生产。第二步,将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养,增加细胞数量。第三步,将发酵罐中培养的细胞进行破碎,从中提取人参皂甙。

篇2:高中生物选修2教案

2.2 动物细胞工程 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术

1.对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养,下列说法正确的是()A.取单个肝肿瘤细胞进行培养,获得细胞群的方法不属于克隆培养法 B.细胞培养过程中不需考虑细菌的污染问题 C.该培养液也能用来培养乙肝病毒

D.在原代培养过程中,培养的细胞最终也会出现停止增殖的现象

解析:A选项的描述属于细胞层次的克隆,A项错误。培养液受细菌污染后,其中营养成分要发生改变,不利于细胞的培养,B项错误。病毒的生存离不开细胞,用培养液不能培养病毒,C项错误。一般的细胞繁殖10代后,将停止增殖,D项正确。

答案:D 2.动物细胞培养过程的顺序是()①原代培养 ②传代培养 ③用胰蛋白酶处理组织,形成分散的细胞悬液 A.①②③

C.②①③

B.①③② D.③①②

解析:动物细胞培养过程的程序为选取幼龄动物或早期胚胎组织作培养材料→用胰蛋白酶处理组织,制备细胞悬液→原代培养→传代培养。

答案:D 3.用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因是这样的组织或细胞()A.容易产生各种变异 C.取材十分方便

B.具有更高的全能性 D.分裂增殖的能力强

解析:用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织,主要因为胚胎或幼龄动物的器官或组织分裂能力旺盛。

答案:D 4.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是()A.制备肝细胞悬液时,可用胃蛋白酶处理肝组织块 B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以促进细胞呼吸 C.为了保证细胞培养所需的无毒环境,需大量添加各种抗生素 D.本实验应设置对照实验,以检测药物对甲、乙的毒性大小

解析:在利用肝组织块制备肝细胞悬液时,常用胰蛋白酶,不能使用胃蛋白酶,因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用,但这样的环境不适于细胞生存,A项错误;细胞培养应在含CO2恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH值,B项错误;抗生素是用来杀菌的,不是杀病毒的,C项错误;本实验应设置对照实验,用添加甲药物、乙药物的培养液分别培养细胞,根据变异细胞占培养细胞的比例,以检测药物对甲、乙的毒性大小,D项正确。

答案:D 5.如图表示动物细胞培养程序图,请据图回答下列问题。

①取动物组织块

↓ ②________

③处理组织分散成单个细胞

↓ ④制成________

⑤转入培养液中进行培养

⑥处理贴壁细胞分散成单个细胞,制成________

⑦转入培养液中进行培养

(1)过程②表示________________________________________。

(2)过程③和⑥用________处理组织或贴壁细胞分散成单个细胞,这样做的目的是_______________________________________ ________________________________。

(3)④和⑥的过程都要把分散的细胞制成__________________。(4)过程⑤进行的细胞培养是________,细胞适于____生长增殖。

(5)过程⑦进行的细胞培养是________,一般传至______代后就不易传下去了,传至________继续培养时,增殖会逐渐缓慢,以至于完全停止,部分细胞的________会发生改变。继续培养时,少部分细胞发生了________,朝着等同于________的方向发展。

解析:进行动物细胞培养时,首先将组织块剪碎,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使其分散成许多单个细胞,然后,用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,再将细胞悬液放入培养瓶内,置于适宜环境中培养。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。以后,细胞进行有丝分裂,数目不断增多。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就 会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分别继续培养,让细胞继续增殖,这样的培养过程通常被称为传代培养。

答案:(1)剪碎组织(2)胰蛋白酶 解除由于接触对细胞生长和繁殖的抑制(3)细胞悬液(4)原代培养 贴壁(5)传代培养 10 10~50代 细胞核型 突变 癌细胞

A级 基础巩固

1.动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于()A.培养基不同

B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能

D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培养成植株

解析:此题考查的是动物细胞培养与植物组织培养的区别与联系。动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养基不同,动物细胞一般用液体培养基培养,而植物组织培养一般用固体培养基,与植物组织培养的培养基相比,动物细胞培养的培养基中还要加动物血清等,A项正确。它们都是在无菌条件下进行的,都可以传代培养,且都能够大量培养。B、C、D项的叙述有误。

答案:A 2.下列关于动物细胞培养的说法正确的是()A.连续细胞系不具有异倍体核型

B.动物组织细胞间的胶原纤维可用纤维素酶水解

C.原代培养细胞、有限细胞系比无限细胞系、肿瘤细胞更容易克隆 D.提高动物细胞克隆形成率需要以滋养细胞支持生长及激素刺激等条件

解析:连续细胞系大多数具有异倍体核型;动物组织细胞间的胶原纤维的主要成分是胶原蛋白,可以用胰蛋白酶酶解,不能用纤维素酶水解;在进行细胞克隆时,原代细胞、有限细胞系通常不如无限细胞系、肿瘤细胞。

答案:D 3.一只羊的卵细胞被另一只羊的体细胞核移植后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下了一只羊羔,这种克隆技术具有多种用途,但是不能()A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优秀个体 C.用于保存物种 D.改变动物的基因型

解析:目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入一个去核的卵细胞,经过试管 培养一段时间后,再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技术。通过该技术能够保持亲本的优良性状,保持性别不变,也能够用于保存物种,但不能改变动物的基因型。

答案:D 4.据英国《卫报》披露,纽卡斯尔大学研究人员不久前成功实现一项生殖医学技术,将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵子中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是()A.此项技术的基础是动物的细胞和组织培养 B.此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同

C.健康妇女捐献的卵子的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用 D.婴儿出生后具有患病夫妇以及捐献健康卵子的妇女三方的遗传特征

解析:动物克隆技术的基础是动物细胞和组织培养,A项正确;此项技术用的受精卵的细胞核,而克隆羊用的是高度分化的乳腺细胞,分化程度不同,B项错误;卵细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用,C项正确;该婴儿细胞的核基因由形成受精卵的夫妇提供,质基因由提供去核卵子的妇女提供,D项正确。

答案:B 5.2015年2月3日,英国国会表决同意允许医学界利用3个人的基因共同育子,成为全世界第一个准许“三亲育子”的国家。“三亲育子”技术是将父母细胞核基因与一位妇女捐赠者的健康线粒体结合在一起,引入的基因只占婴儿总基因的0.1%。这项技术旨在防止因线粒体基因缺陷引起的严重遗传疾病。下列相关描述正确的是()A.线粒体基因缺陷引起的遗传病是母系遗传病,传女不传男 B.“三亲育子”可能会用到人工授精技术、胚胎移植技术等

C.通过“三亲育子”技术得到的“三亲婴儿”的健康线粒体基因不一定能传给其后代 D.若父亲患有线粒体基因缺陷病,需要通过“三亲育子”技术避免将有缺陷的基因传给下一代

解析:线粒体基因缺陷引起的遗传病是母系遗传病,是由母亲的卵细胞传给子代的,表现为母亲患病子女都患病,A项错误;“三亲育子”技术主要利用的是胚胎工程技术,目前在生产实践中应用较多的是体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植,B项错误;通过“三亲育子”技术得到的“三亲婴儿”如果是个女孩,其健康线粒体基因可以通过卵细胞传给其后代,如果是个男孩,其健康线粒体基因一般不能通过精子传给子代,C项正确;精子的线粒体都集中在尾部,且受精时只有精子的头部进入卵细胞,故男子的线粒体基因一般不能通过精子传给子代,若父亲患有线粒体基因缺陷病,子代一般不会患病,D项错误。

答案:C

B级 能力训练

6.回答下列有关动物细胞培养的问题:(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的________。此时,瓶壁上形成单层细胞,这种单层培养法的出现,对细胞培养的发展起了很大的推动作用。

(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限,获得________,朝着等同于癌细胞的方向发展,该种细胞由于细胞膜上________减少,导致细胞间的黏着性________。

(3)在动物细胞体外培养过程中,一般要满足四个方面的条件:无菌无毒的环境、营养、温度、pH及气体环境,其中在培养液中添加________,以防培养过程中的污染;由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,故在使用合成培养基时,通常需加入________等天然成分;气体环境主要是提供细胞所需的O2和CO2,其中O2的作用是_____________,CO2的作用是______________________。

(4)动物细胞培养可用于检测某种物质的毒性大小,若用被检测物质培养的细胞与对照组相比,发生变异的细胞数目所占的百分比大,则该物质的毒性大,判断的依据是________________________。

答案:(1)接触抑制(2)不死性 糖蛋白 降低

(3)抗生素 血清、血浆 供给细胞进行有氧呼吸 维持培养液的pH(4)物质的毒性越大,越容易导致细胞发生变异

7.某生物兴趣小组对一种抗癌新药进行实验时,以动物肝癌细胞为材料,测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响。请回答下列有关动物细胞培养的问题。

(1)在动物细胞培养时,将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为________培养基。通常在培养基中还需要加入适量________等一些天然成分。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是________________。另外,还应该保证被培养的细胞处于________、________的环境。

(2)在细胞生长过程中,当细胞贴壁生长到一定程度时,其生长会受到抑制,这种现象称为________。

(3)为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的________。(4)请你帮助兴趣小组的同学分析本实验,实验的自变量是________________,实验组和对照组除了自变量不同外,其他处理均应该相同,这是为了遵循实验设计的________原则。

解析:(1)将动物细胞所需要的各种营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基,称为合成培养基。由于对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此,在使用合成培养基时,还要加入一些动物血清、血浆等天然成分。细胞培养所需的气体中有CO2,作用是维持培养液的pH。被培养的细胞必须处于无菌、无毒的环境中,才能保证细胞正常地生长增殖。(2)动物细胞在分裂过程中有接触抑制的现象。(3)抗生素能杀死培养基中的微生物,保证无菌无毒环境。(4)要测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响,实验的自变量为抗癌药物的有无。其他无关变量应该相同,否则会干扰实验结果,这种设计遵循的是实验的单一变量原则。

答案:(1)合成 血清、血浆 维持培养液的pH 无菌 无毒(2)接触抑制(3)抗生素(4)是否加入抗癌药物 单一变量

8.美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛,年产奶量达30.8 t,我国奶牛产奶量年平均水平仅为3~4 t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞,采用核移植技术获得高产奶牛(如下图)。

(1)目前完成①的方法有______________、________________、________________、化学物质处理等。

(2)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是 _______________________________________________________ ______________________________________________________。(3)④过程所利用的技术是_____________________________。其原理是______________________________________________ __________________________。

(4)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与________一样的全套基因,这种繁殖方式属于______________。

解析:进行动物体细胞核移植需用去核的卵母细胞作受体细胞,对构建的重组细胞需经历动物细胞培养,并诱导形成早期胚胎。重组细胞能够培育为动物体,表明动物细胞核具有全能性;克隆动物属无性繁殖。

答案:(1)显微操作去核 梯度离心 紫外光短时间照射

(2)卵母细胞体积大,易操作,营养物质丰富,且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质(3)动物细胞培养 细胞增殖(4)受精卵 无性繁殖

9.华南虎是原产中国的老虎品种,已有近30年没有野生华南虎出现的报告,野生华南虎也被一些专家认为已经濒临灭绝。科学工作者尝试用普通老虎完成体细胞克隆华南虎的研究,下图是其培育过程,请据图回答:

(1)克隆华南虎的遗传性状与________(填字母)虎基本一致。(2)A、B、C 3只虎哪一只没有提供遗传物质?________。(3)克隆华南虎的过程是否遵循孟德尔的遗传定律?为什么? _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。

(4)有人设想将虎的体细胞与牛的体细胞进行融合,以期获得新物种“虎—牛”,你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一愿望?________。原因是______________________________________ _____________________________________________________。

解析:(1)由克隆华南虎的过程可知,华南虎A提供细胞核,华南虎B提供细胞质,所以克隆虎D的遗传性状与供核的A更接近,即相当于克隆了A。(2)老虎C只提供胚胎发育的场所,没有提供遗传物质给D。(3)核移植过程没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖,没有减数分裂方式的出现,不遵循孟德尔遗传定律。(4)无论是高度分化的动物体细胞,还是不同种动物体细胞融合后的杂交细胞,经细胞培养只会细胞增殖,不会发生细胞分化,形成不了个体,动物体细胞的全能性无法体现。

答案:(1)A(2)老虎C(3)不遵循。克隆属于无性生殖,而孟德尔的遗传定律仅在有性生殖的减数分裂过程中起作用

篇3:高中生物选修2教案

专题一:

课题1. 果酒和果醋的制作

在进行这个实验的时候,教师在学生自主学习的基础上,讲解相关的理论知识,如酵母菌的代谢特点,为什么果酒发酵过程中其他杂菌不能生长繁殖? 规范实验操作,强调注意事项以及实验安全。实验中需要的榨汁机、发酵瓶以及灭菌锅等,可以用75% 的酒精对手和发酵瓶进行消毒,用手代替榨汁机,玻璃瓶、矿泉水瓶等可以作发酵瓶( 未开封) 。在实验的过程中,要尽量将葡萄捏碎一些,瓶盖不应旋紧,以便发酵时排出CO2,加入少量活化的酵母菌使效果明显。制作完成,学生带回教室,每天观察现象并做好记录,待有酒味后,自选几组拧开瓶盖,盖上无菌纱布,制作果醋。最后进行展示交流,分析实验成败与得失。

专题二:

课题1. 微生物的培养与运用

在进行专题二课题1“微生物的实验室培养”教学时,首先结合教材插图,让学生对固体和液体培养基有感性认识,然后通过资料分析,认识培养基的组成成分。关于无菌技术则在学生了解实验操作过程中如何防止杂菌污染的基础上,理解消毒与灭菌的区别,并了解常用的消毒和灭菌方法。学生可以操作倒平板、平板划线法、稀释涂布平板法等,结合微生物分布的普遍性的实验探究,让学生意识到日常的生活环境中,每时每刻每处都存在着微生物,任何一个不经意的动作都可能将某种微生物引入到培养物中,从而深刻理解无菌操作的重要性。再比如,进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”这节实验课时,先要进行菌株筛选,然后再统计菌落的数量,可以使用稀释涂布平板法进行,然后设置对照。进行土壤取样时,比较方便,可以就近去公园或者郊区的农田获取土壤。

专题三:

课题1. 菊花的组织培养

在进行“菊花的组织培养”这节实验时,步骤如下: 先制备MS固体培养基,通常情况下,实验室常用4℃保存的培养基母液来进行制备; 然后选取菊花茎段,要选择成长比较旺盛的嫩枝,然后在无菌水里进行清洗消毒;接下来就是进行接种工作,接种时要特别注意消毒,每瓶应该接种6 - 8块外植体; 接种完成后就放在无菌箱中进行培养,每天应该确保12小时的光照; 待生出根后将其移栽到土壤中,每天观察幼苗的生长情况,并做记录。由于这个实验所花的时间比较长,对于课堂上来说,可以运用交互式白板,向学生展示实验的过程,并进行讲解。

专题四:

课题1. 果胶酶在果汁生产中的作用

在果汁的生产中,经常会出现果肉出汁率低以及果汁黏度较高的问题,教师可以联系学生已有的关于酶的知识,引导学生认识果胶酶的特性及其作用。

进行实验之前,应该先回顾必修一“探究影响酶活性的条件”,此时自变量是温度或者PH,可以设置相应的温度梯度或者PH梯度; 在探究温度对酶活性的影响时,在淀粉酶与淀粉混合之前应处于相应的温度下5MIN;而在探究PH对酶活性的影响时,应先用体积分数为0. 1% 的氢氧化钠或盐酸溶液调节反应液中的p H; 而因变量酶的活性则是通过测定果汁量来定量分析的。还探究了果胶酶的最适用量,对生产实践具有指导意义。

专题五:

课题3. 血红蛋白的提取和分离

蛋白质是我们身体不可或缺的重要物质,在大量的事物里都含有蛋白质成分,下面我们就通过实验学习初步的蛋白质分离法。

首先要进行取样,选取日常生活中常见的猪或兔的血液来进行蛋白质的分离。经过对红细胞的洗涤、蛋白质的释放、透析等步骤,将蛋白质液收集起来; 接下来进行凝胶色谱操作。对于没有条件的学校,可以自己动手制作凝胶色谱柱。这样既节省成本,也能锻炼学生的动手能力。制作完成后,要进行凝胶色谱柱的装填工作,装填要按照步骤进行,且确保柱内不能有气泡产生。装填完成后,就要进行样品的加入和洗脱。加入时,应该使用吸管把1毫升透析之后的样品添加到色谱柱的顶部,确保样品不能渗透到凝胶床内。待样品完全进入凝胶层,然后就进行洗脱。最后等到蛋白质接近色谱柱的顶部时,就用试管收集留出的液体。

专题六:

课题2. 胡萝卜素的提取

本课题是必修1《叶绿体中色素的提取与分离》的深化,要求学生初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。采用问题引导学生自学就能较好完成基础知识的教学,难点在于胡萝卜素的提取的实验设计和操作过程。首先要选择萃取剂,应该选择溶解度大、沸点高且与水不相容的萃取剂,如四氯化碳等,另外还要考虑影响的萃取的因素,比如,颗粒物的大小、含水量以及萃取的温度等; 胡萝卜应先处理成细小的颗粒,这样干燥时易除去多余的水分,然后再彻底粉碎; 萃取和浓缩时要注意先开冷凝水,再开酒精灯,操作时要确保安全,将获得实验数据进行整理,然后进行验证,看是否出现胡萝卜素层析带。

篇4:高中生物选修1的实验教学研究

[摘 要]人教版高中生物选修1《生物技术实践》是我国普通高中首次开设的生物选修模块之一,影响深远,意义重大。高中生物选修1以学生为主体,通过实验设计和操作实践,全面培养学生的科学探究能力。基于此,主要通过对实验材料的获取、实验完成的条件和操作实践三方面的研究来探讨高中生物选修1的实验教学策略。

[关键词]高中生物 选修1 实验教学 研究

[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2016)110117

一、利用本地资源优势,引导学生获取实验材料

高中生物选修1《生物技术实践》是一门以实验为基础的科学,在开展实验教学时需要完好的实验材料,这些材料往往受到教材内容编排、地方性和季节性等因素的限制。

本地农村地域广阔,地形复杂、气候多样,有丰富的动植物资源。植物有野生的,也有人工栽培的。动物有驯养的,也有野生的。因此,农村是一座丰富的生物资源库。

为此,在教学中,教师应利用本地的资源优势,引导学生获取相关的实验材料,

如专题1——课题1“果酒和果醋的制作”所用到的主要材料——葡萄,在本地就可以随做随取;专题1——课题2“腐乳的制作”实验流程中的配制卤汤所用的香辛料在本地的种类很多,如胡椒、八角、桂皮、姜、辣椒等,且很容易获取;专题1——课题3“制作泡菜”所用的萝卜、黄瓜、豆角等也容易获取。农村学生从小就与插秧、割麦、摘果等农村劳动有接触。且田边地头都长有各种各样的植物,学生接触它们的机会多,对它们的生活习性、形态特征比较了解。因此,教师应利用好本地的资源优势,引导学生从大自然中选取选修1中很多课题的实验材料,以促进选修1实验教学的有效开展。

二、改善不利条件,有效开展实验教学

由于实验课费力费时费钱,且效果不明显等原因,许多学校不愿意开设高中生物选修1的实验课。在高中生物选修1的实验教学方面,农村高中所面临的困境尤为明显。主要体现在:教学设备落后,实验器材欠缺;师资力量不足,缺乏专职实验教师。实行课改后,很多教师超负荷工作,没有足够精力来组织实验教学;上完必修3后学生已分文理科,很多学校都开始忙着高考备考,无心顾及选修1教学。因此,按课程标准来完成选修1实验教学的少之又少。如何在现有条件下有效开展高中生物选修1的实验教学,成为目前普通高中需要迫切解决的问题。因此,

笔者认为,

生物教师首先要备好课:备新课程标准、备教材、备学生、备教法,对于这些基本功,要做到心中有数,力争因材施教。其次,教师在每次实验课前应亲自动手,熟悉实验的全过程,规范自己的操作,一举一动都要做好学生的榜样,把实验的方法和步骤向学生讲清楚,使实验教学按要求顺利完成。每一次的实验,应该明确实验目的,让学生有目的地进行实验的操作、观察和分析,从而培养学生严谨的科学态度、细致的观察能力和严明的思维习惯。另外,实验之前生物教师还要引导学生进行实验预习,选出实验小组长,帮助教师在实验前准备材料用具,实验时协助教师等。

由于实验步骤有时候比较复杂,可采取让学生边看教科书边分步操作的方法。实验后指导学生将自己观察到的结果与教科书的图或参考数据作对比,得出正确的实验结论,分析自己实验失败的原因。在实验中常出现部分学生得不到正确的实验结果的现象,教师要引导他们分析原因,指出取材、规范操作的重要性,培养学生的科学素养。

三、加强教师的实验指导

1.指导学生实验操作

实验中一些直接影响实验效果的关键步骤,教师需精心指导,并让学生反复练习。比如显微镜和放大镜是生物实验中使用较多的仪器,必须让学生熟练掌握它们的使用方法,这样才能在真正使用时有充裕的时间观察标本,提高实验效果。

2.教会学生观察、记录、分析的方法

教师指导学生观察、记录、分析实验结果时,先要向学生交待观察、记录、分析的任务和目的。例如,专题1——课题1“果酒和果醋的制作”实验过程中需要适时观察发酵液的颜色、体积、液面等微小变化来初步判断发酵的程度,这一步很关键,最后再用化学方法等加以鉴定。专题1——课题2“腐乳的制作”和专题1——课题3“制作泡菜”学生的观察很重要。

3.教师演示关键实验步骤

受教材篇幅的限制,高中生物选修1教材中并没有介绍实验的具体操作步骤,学生知道原理,但对整个过程如何操作,却不知其所以然。在这种情况下,只能靠教师补充,演示关键实验步骤。比如专题1——课题1“果酒和果醋的制作”实验过程中发酵瓶的冲洗和封闭充气口;专题1——课题2“腐乳的制作”过程中装瓶的步骤;专题1——课题2“腐乳的制作”过程中装坛的步骤。

高中生物选修1的实验教学在农村中学的实施还是有很多的局限性,随着以后办学条件的改善和发展,及教师对教学的优化与改善,相信定能更好地完成相关的实验教学。

篇5:高中生物选修2教案

教学目的与要求:

1. 解变上限定积分定义的函数,及其求导数定理,掌握牛顿—莱布尼茨公式。

2. 解广义积分的概念并会计算广义积分。

3.掌握用定积分表达和计算一些几何量与物理量(平面图形的面积、平面曲线的弧长、旋转体的体积及侧面积、平行截面面积为已知的立体体积、变力做功、引力、压力和函数的平均值等)。

5.1定积分概念 一. 定积分的定义

不考虑上述二例的几何意义,下面从数学的角度来定义定积分 定义 设函数f(x)在[a,b]上有界,在[a,b]中任意插入若干个分点,把区间[a,b]分成n个小区间,记xixixi1,i1,2,......n,max{x1,x2,......,xn}在[xi1,xi]上任意取一点i,作和式:

1)f()x.......(iii1n如果无论[a,b]作怎样分割,也无论i在[xi1,xi]怎样选取,只要0有f(i)xiI(I为一个确定的常数),则称极限I是i1nf(x)在[a,b]上的定积分,简称积分,记做

baf(x)dx即I=f(x)dx其

ab

第-35 –页 精品教学网 .net 中f(x)为被积函数,f(x)dx为积分表达式,a为积分下限,b为积分上限,x称为积分变量,[a,b]称为积分区间。注

1. 定积分还可以用语言定义 2由此定义,以上二例的结果可以表示为A=

baf(x)dx和S=v(t)dt

T1T23有定义知道ba与函数f(x)以及区间[a,b]f(x)dx表示一个具体的书,有关,而与积分变量x无关,即

baf(x)dx=f(u)du=f(t)dt

aabb4定义中的0不能用n代替

n5如果Lim0f()x存在,则它就是f(x)在[a,b]上的定积分,那iii1么f(x)必须在[a,b]上满足什么条件f(x)在[a,b]上才可积分呢?

经典反例:f(x)1]中的有理点1,x为[0,在[0,1]上不可积。

1]中的无理点0,x为[0,可见函数f(x)在什么情况下可积分并不是一件容易的事情。以下给出两个充分条件。

定理1 设f(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上可积。定理2 设f(x)在区间[a,b]上有界,且只有有限个间断点,则f(x)在[a,b]上可积。

定理3 设f(x)在区间[a,b]上单调,则f(x)在[a,b]上可积。

6几何意义

第-36 –页 精品教学网 .net 当f(x)0时,baf(x)dx表示曲边梯形的面积;当f(x) 0时,baf(x)dx表示曲边梯形的面积的负值;一般地,若f(x)在[a,b]上有正有负,则0baf(x)dx表示曲边梯形面积的代数和。

[例1]计算1exdx

解:显然f(x)在[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上可积,现将[0,1]分成n个等分,分点为xi取ixi作和式:

ni,i0,1,2,.....n,xi1/n,1/nnLim0i1111e[(e)n1]f(i)xiLimeLimeLime1100n0nni1i1en1nninin1n1n所以:10exdx=e-1 7.按照定义

5.2定积分的性质积分中值定理 有定积分的定义知,baf(x)dx是当ab时无意义,但为了计算及应用的方便,特作两个规定: 1. a=b时,2. a>b时,babf(x)dx=0 f(x)dx=-f(x)dx

baa 性质1:和差的定积分等于它的定积分的和差,即

ba[f(x)g(x)]dxf(x)dxg(x)dx

aabb

性质2:常数因子可以外提(可以推广到n个)

第-37 –页 精品教学网 .net bakf(x)dxkf(x)dx

ab性质3:无论a,b,c的位置如何,有

baf(x)dxf(x)dxf(x)dx

accb性质4:f(x)1则baf(x)dxba

性质5:若f(x)g(x)则性质6:baf(x)dxg(x)dx,ab

abbaf(x)dxf(x)dx

ab性质7:设在a,b,mfxM,则

bmbaafxdxMba

性质8:(积分中值定理)若f(x)在[a,b]上连续,则[a,b]上至少存 一点,使下式成立,例1.利用定积分几何意义,求定积分值上式表示介于x面积

2、(估计积分值)证明 2103 证: baf(x)dx(ba)f()

011x2dx

4之间0, x1, y0, y1x2dx2xx21 29912xxx在0,1 上最大值为,最小值为2

44222∴ 212xx231 第-38 –页 精品教学网 .net ∴ 230112xx21 25.3定积分的计算方法 一.变上限积分函数的导数

设函数f(x)在[a,b]上连续,x为[a,b]上任一点,显然,f(x)在[a,b]上连续,从而可积,定积分为

xaf(x)dx由于积分变量与积分上限相同,为防止混淆,修改为(x)变上限积分的函数。

xaf(t)dt(ab)称(x)是定理1:设f(x)在[a,b]上连续,则(x)导,且导数为(x)证明省略

xaf(t)dt在[a,b]上可

dx(f(t)dt)f(x)dxa定理2:如果函数f(x)在[a,b]上连续,则积分上限的函数(x)f(t)dt是f(x)在[a,b]上的一个原函数。

ax注意:

1定理说明了连续函数的原函数一定存在 2此定理指出了定积分与原函数的关系

二、基本定理 牛顿—莱伯尼兹公式

定理 如果函数F(x)是连续函数f(x)在区间[a,b]上的一个原函数,则

。(1)证 已知函数F(x)是连续函数f(x)的一个原函数,又根据前面的定理知道,积分上限的函数

第-39 –页 精品教学网 .net

也是f(x)的一个原函数。于是这两个原函数之差为某个常数,即

。(2)在上式中令x = a,得。又由的定义式及上节定积分的补充规定知,因此,C = F(a)。以F(a)代入(2)式中的C,以代入(2)式中的,可得,在上式中令x = b,就得到所要证明的公式(1)。由积分性质知,(1)式对a>b的情形同样成立。为方便起见,以后把F(b)– F(a)记成。

公式(1)叫做牛顿(Newton)-莱步尼兹(Leibniz)公式,它给定积分提供了一种有效而简便的计算方法,也称为微积分基本公式。

例1 计算定积分。

解。

例2 计算。

解。

第-40 –页 精品教学网 .net 例3 计算。

解。

例4 计算正弦曲线y = sinx在[0, ]上与x轴所围成的平面图形的面积。

解。

例5 求

解 易知这是一个型的未定式,我们利用洛必达法则来计算。

因此。

第-41 –页 精品教学网 .net 例

6、limcosxx01tlntdtx4limcosxlncosxsinx 3x04x1sinxlncosx limcosxlimlim2x0x0x04xx

11sinx limx042xcosx85.4定积分的换元法

定理:设(1)f(x)在[a,b]上连续,(2)函数x(t)在[.]上严格单调,且有连续导数,(3)t时,a(t)b 且()a,()b则有换元公式:

baf(x)dxf((t))(t)dt…….(1)注

1. 用换元法时,当用x(t)将积分变量x换成t求出原函数后,t不用回代,只要积分上下限作相应的变化即可。2. x(t)必须严格单调 3. 可以大于

4. 从左往右看,是不定积分的第二换元法;从右往左看,可以认为是第一换元法。

1、02x22xx2dx02x21-(x1)2dx

法一

设 x-1sin t

第-42 –页 精品教学网 .net π2π2π(1sin t)2322cos t dt20(1sint)dtπ cost2 设 法二 x2sin2t

π20原式

8 例2.设fsin4 t dt83!π3π 4!22x在,Fxx0上连续,且

x2tftdt, 证明:若f(x)为偶函数,则F(x)也是偶函数。证:

Fxx0x2tftdttux2uftdtx0

x0x2tftdt

Fx

例3. 奇偶函数在对称区间积分性质,周期函数积分性质(1)fx在[-a,a]连续,a0 x为偶数,则-axaTa当f当f(2)af(x)dx20f(x)dxaa

为奇函数,则

T-af(x)dx0

f(x)dx0f(x)dx,fx以T为周期

说明在任何长度为T的区间上的积分值是相等的。

第-43 –页 精品教学网 .net 例

4、-11x(1x2001)(ex-e-x)dx4 e原式 2011x(ex-e-x)dx

x-x

2xd(e-e)

0

2x(exex)10

5、4 eπcos xcos x2dxdx π222cosx2sinx1sinx2π200π 1dsin x2arctansinx21sinxπ20π 2 例

6、设f解: 设x为连续函数,且f(x)sinxπ0π0f(x)dx 求fx

则fxsinxA f(x)dxA

两边积分

 π0f(x)dx(sinxA)dx

0πAcosx0Ax0

Aππ2 1π

第-44 –页 精品教学网 .net ∴ f(x)sinx2 1π5.5定积分的分部积分法

定理:若u(x),v(x)在[a,b]上有连续导数,则

bauvdxuv|bauvdx

ab证明:因为(uv)uvuv,则有uv(uv)uv,两边取定积分。有babuvdxuv|bauvdx也可以写成:udvuv|avdu

aaabbb例1.解:10xexdx

110010xxexdxxdexxex|10edxe(e1)1 e例2.解:sin(lnx)dx

1ee1esin(lnx)dxxsin(lnx)|xdsin(lnx)esin1xcos(lnx)dx1111xee1e=esin1cos(lnx)dxesin1xcos(lnx)|1xsin(lnx)dx

11xe=esin1ecos11esin(lnx)dx

1e1=[esin1ecos11] sin(lnx)dx12例

3、设 fx1xln tdt1tx0,1求fxf

x1x1ln tlnt解:fxfdt1xdt 11t1tx

第-45 –页 精品教学网 .net

1lnx1 x2 1x11xxln例4. 设f(x)在[a,b]连

(a,b)可导,且f(x)0,F(x)x1f(t)dt证明在(a,b)内,有F(x)0 axa证:F(x)(xa)f(x)af(t)dt(xa)2x

(xa)f(x)(xa)f()(xa)2xaaxb

f(x)f()

f(x)0f(x)在(a,b)单调减,x

f()f(x)故 F(x)0

5.6定积分的近似计算 5.7广义积分 一 无穷限的广义积分

定义1 设函数f(x)在区间[a , +)上连续,取b>a,若极限

存在,则称此极限为函数f(x)在无穷区间[a , +)上的广义积分,记作,即

(1)。

第-46 –页 精品教学网 .net 这时也称广义积分分发散。

收敛;若上述极限不存在,称为广义积类似地,若极限存在,则称广义积分收敛。

设函数f(x)在区间(- ,+)上连续,如果广义积分和都收敛,则称上述两广义积分之和为函数f(x)在无穷区间(-, +)上的广义积分,记作收敛;否则就称广义积分,也称广义积分发散。

上述广义积分统称为无穷限的广义积分。

例1:计算广义积分0arctgxdx 1x2解:0barctgxarctgx122bdx=limdxlim[arctgx]|0

b01x2b21x28例2.计算广义积分sinxdx以及0sinxdx

解: 0sinxdxcosx|0(1limcosa)显然发散

a同理sinxdxsinxdxsinxdx也发散

00例3: 证明广义积分证 当p = 1时,(a>0)当p>1时收敛,当p 1时发散。

第-47 –页 精品教学网 .net , 当p1时,因此,当p > 1时,这广义积分收敛,其值为广义积分发散。

二.无界函数的广义积分

;当p1时,这现在我们把定积分推广到被积函数为无界函数的情形。

定义2 设函数f(x)在(a,b]上连续,而在点a的右领域内无界,取,如果极限(a,b]上的广义积分,仍然记作收敛。

类似地,设函数f(x)在[a,b]上除点c(a

都收敛,则定义

存在,则称此极限为函数f(x)在,这时也称广义积分;

(2)否则,就称广义积分发散。

第-48 –页 精品教学网 .net 例1 证明广义积分证 当q = 1时,当q < 1时收敛,当q  1时发散。,当q 1时,因此,当q < 1时,这广义积分收敛,其值为这广义积分发散。

;当q 1时,例2.计算广义积分4dx4x0

解:4dx4x0lim4dx4x004lim(24x)|0lim[224]400例3:广义积分可以相互转化

sin1x201xdx1sintdt

篇6:高中化学选修2教案

教育心理学家奥苏伯尔说:“假如让我把全部教育心理学仅归纳为一条原理的话,那么我将一言以蔽之曰:影响学习的最重要的因素,就是学习者已经知道了什么?要探明这一点,并应据此进行教学。”

教材的第一章着重研究了化学能与热能的关系,本章则着重研究化学能与电能的关系,均属于热力学研究的范畴。通过以前章节的学习,学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识,为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性,和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展,将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来,帮助学生进一步的深入认识化学电池。

现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池,如生活中最常用的一次电池(碱性锌锰电池)、二次电池(铅蓄电池)、和在未来有着美好应用前景燃料电池。简介了电池的基本构造,工作原理,性能和适用范围,引出了“活性物质”,比能量,比功率自放电率,记忆效应,等概念。同时向学生渗透绿色环保的意识。

学生在日常的生活中经常接触到各种电池,对他们的性能有一定的感性认识并且具备了一定的理论知识。本节课的教学计划采取由学生分组进行课前准备,各组同学通过查阅资料,搜集信息就某一类电池的结构,性能,反应原理,应用范围,优缺点进行分析归纳,并指派一位同学进行发言,其他同学对其发言进行评价。期望通过这种方式培养学生的自主学习能力,信息搜集处理能力及团队合作精神。教师做好引导,协调,充分调动每一个学生的积极性,激发他们的兴趣鼓励他们敢于发表自己的看法,真正使学生成为课堂的主人和主体。

教学重点:一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用

教学难点:化学电池的反应原理

二.教学过程

【课前准备】

学生预习本节教材内容,并组成学习小组分别搜集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料。将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结。以此培养学生的自主学习能力,信息收集处理能力和合作精神。

【导入新课】

在前面的课程中,我们已经学习过化学反应与能量的变化的知识。我们知道化学能可以直接的转化为热能、电能等其他的能量形式,在上一节课中我们学习的“原电池”就是将化学物质的化学能直接转化为电能的装置,下面我们一起回顾有关原电池的知识。

【复习回顾】

1.构成原电池的条件

构成前提:有一个能够自发进行的氧化还原反应

构成条件:有两个活性不同的电极

有电解质溶液

构成了闭合回路

2.原电池的原理(以Cu-Zn原电池为例)

负极:Zn–2e-=Zn2+发生氧化反应

正极:2H++2e-=H2发生还原反应

【过渡】

原电池装置尽管能够将化学能直接转化为电能,但是能量转化效率太低,而且缺乏实用性。我们现在使用的各种化学电池都是科技人员在原电池这一理论模型的基础之上,在不断的实践中应用各种不同的材料和技术设计出的具有更高的能量转化效率、供能稳定可靠、电容量大、工作寿命长、使用维护方便的各种实用电池。各种化学电池的性能也不尽相同,如何判断一种电池性能是否优劣下面我们请各组发言同学上台为大家介绍常见的各类电池。同学们注意对比不同电池的结构、性能、反应原理、和使用范围。

【学生活动】

1学生代表上台介绍一种一次电池(碱性锌锰电池)的基本构造、反应原理、以及主要的性能、使用范围,应用前景等方面的知识。

2其他同学就其发言进行评价、交流、提出问题,发言同学及其合作小组成员负责解答。教师进行引导

【教师小结】教师就一次电池(碱性锌锰电池)进行小结

碱性锌锰电池比酸性碱性锌锰电池存放时间较长,电压稳定。

电极反应:

负极:Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=Zn(OH)2(S)

正极:2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-=2MnOOH(s)+2OH-(aq)

总反应:Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=2MnOOH(s)+Zn(OH)2(S)

【学生活动】

1学生代表上台介绍一到两种二次电池(铅蓄电池,锂离子电池)的基本构造、反应原理、以及主要的性能、使用范围,应用前景等方面的知识。

2其他同学就其发言进行评价、交流、提出问题,发言同学及其合作小组成员负责解答。教师进行引导

【教师小结】教师就二次电池(铅蓄电池)进行小结

铅蓄电池在所有二次电池中可充电次数最多,电压稳定,使用方便,安全可靠,价格低廉在生产生活中有广泛的应用。铅蓄电池的主要缺点是“比能量”低,笨重,废弃后会污染环境。

电极反应:(放电时)可以自发进行

负极:Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)

正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)

总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)

电极反应:(充电时)不能自发进行

阴极:PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)

阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)

总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)

【学生活动】

1学生代表上台介绍一到两种燃料电池(氢氧燃料电池,甲醇燃料电池)的基本构造、反应原理、以及主要的性能、使用范围,应用前景等方面的知识。

2其他同学就其发言进行评价、交流、提出问题,发言同学及其合作小组成员负责解答。教师进行引导

【教师小结】教师就燃料电池(氢氧燃料电池)进行小结

燃料电池的能量转换效率超过80%,远高于普通的燃烧反应,而且排放的废弃物也很少,有利于节能减排。燃料电池在未来有着广阔的应用前景。

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