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食物的消化

教学目标 

知识目标
1、知道消化的概念
2、知道食物需要消化的道理
3、知道消化系统的组成及各器官的结构与功能,知道消化腺、消化液、消化酶的关系。
4、知道物理性消化和化学性消化的概念
5、能说出淀粉、蛋白质、脂肪的消化过程。

能力目标
1、通过观察消化系统的挂图或模型,培养学生对直观教具的观察能力。
2、通过对“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验的设计、观察、分析,培养学生的观察能力、思维能力和设计实验能力。

情感目标
1、通过观察对比实验,体验严肃、认真、实事求是的科学态度。
2、通过对实验现象的观察和对实验结果的分析,承认事物的现象和本质的辨证关系。


 

教学建议

知识体系图解:

   

  

教材分析

教材分析:

本节教学在《消化吸收》一章中占有重要地位,应明确三个问题:第一、食物为什么要消化;第二、食物消化的结构基础;第三、食物消化的过程。

教学重点:

1、食物消化的结构基础

2、事物的消化过程

教学难点 :

1、小肠与消化相适应的结构特点

2、食物的化学性消化

教法建议:
建议授课3课时:第1课时通过探究实验,了解食物需要消化的道理。第2课时学习消化食物的结构基础——消化系统。第3课时通过实验探讨食物消化的过程。

关于“食物为什么需要消化”的教学主要是要让学生通过学习,了解食物需要消化的原因——小分子物质才能通过细胞膜进入细胞,才能进一步被细胞利用。建议教师演示“淀粉和葡萄糖的透过性实验”,给学生直观的感性认识。最好先让学会通过讨论,自己设计实验,再演示。

在了解了食物为什么要消化的基础上,很自然就会想到“食物中的大分子物质怎样才能转变为小分子物质呢?”引出——食物消化的结构基础,关于消化系统的组成可让学生看图自己说出。并结合自身实际指出消化系统的主要器官及其自然位置。关于牙齿的教学,可以利用模型简单介绍,建议把牙齿保健的内容放到第四节讲解,让学生先收集一些资料。关于胃的结构的教学,建议先利用挂图明确胃壁的四层结构,并指出整个消化道壁的结构都与其相似;再结合录像或实物,让学生对胃壁内表面有皱褶,能增加消化、吸收的面积有一个感性认识。由于小肠是消化吸收的主要器官,所以在关于小肠的教学中应注意明确:一、小肠长(利用消化系统挂图就可看出);二、小肠内表面有环形皱襞,皱襞上有绒毛(演示实物或看录像)这种结构特点——面积大决定着食物在小肠中停留的时间相对长,消化更充分。进而强调生物学中“结构与功能相适应”的观点。关于大肠的教学,可结合挂图进行讲述,要让学生明确平时易混淆的盲肠和阑尾的位置关系。关于消化腺的教学,主要让学生明确消化腺、消化液、消化酶的关系(见下表)。

 

教学设计示例

重点、难点分析:

1、胃和小肠的结构特点,重在突出“结构与功能的适应性”。

2、淀粉、蛋白质、脂肪的化学性消化过程,难在给学生一个感性认识。

3、“淀粉和葡萄糖的透过性”实验及“唾液对淀粉的消化作用”实验,重在实验的设计、实验的现象及对实验结果的分析。

教学过程 设计:

第1课时:

<第二节引入>:通过前面的学习,我们知道人体维持正常的生命活动所需要的能量来自于食物,而食物中的营养物质必须经过人体的加工才能被利用。那么营养物质为什么需要加工?要经过怎样的加工?又是由我们身体的哪些结构来完成这一过程的呢?这就是我们在第二节要学习的内容。

<本课时内容引入>:复杂的人体是由细胞构成的,人体生命活动的实现也是通过细胞完成的。营养物质首先要进入细胞才能被细胞利用,参与生命活动。那么食物中的营养物质是不是都能进入细胞呢?我们一起来做一个实验。(建议引导学生利用已经具备的知识技自己设计实验)

在甲乙两个大烧杯内装入清水,玻璃管下端用玻璃纸(相当于细胞膜,也可以用鸡蛋的卵壳膜代替)包紧,玻璃管内是待透过细胞膜的溶液。甲装置里装的是淀粉液,乙装置里装的是葡萄糖溶液(课前准备好)。

一段时间后,往烧杯和玻璃管内分别加几滴碘液来检验,可见到烧杯中的液体不变蓝,而玻璃管中的液体颜色变蓝了。

再取乙装置中的玻璃管内和烧杯中的液体各取5毫升,分别放入A、B两试管中,再各加入5毫升本氏液后隔水加热来检验,可见到玻璃管中的溶液和烧杯中的溶液颜色都变成了砖红色。

这个实验可以表明像葡萄糖那样的小分子物质是能透过细胞膜的,而淀粉那样的大分子物质不能透过细胞膜。

所以食物中那些淀粉、蛋白质、脂肪类的大分子物质必须要经过加工(这个加工的过程就是食物消化的过程),转变为小分子的物质,才能被人体所利用。这就是食物需要消化的原因。

补充:如本课时时间富裕,可将消化系统的组成提前到这节课学习。
教学设计示例

第2课时:

    <本课时内容引入>:通过上节课的学习,我们了解到通常都是以很复杂的大分子形式存在于食物中的糖类、脂肪和蛋白质,必须先经消化,由大分子分解为小分子后,才能被细胞吸收、利用。而这一切过程是通过人体的消化系统进行的,这节课我们就来学习这个问题。

让学生看消化系统挂图或模型,自己说出消化系统的组成

(一)消化系统的组成

人体的消化系统由消化管和消化腺两部分组成。

1.消化道

由口腔、咽、食道、胃、小肠和大肠、肛门组成。      

(1)口腔:口腔内有舌和牙齿。

   ①牙齿:牙齿是人体中最坚硬的器官,可分为门齿、犬齿和臼齿。

  A、结构:

.牙根:牙槽里的部分。

牙颈:稍细的部分,外包牙龈(口腔粘膜的一部分)。

牙冠:表面覆盖着乳白色的釉质,是人体结构中最坚硬的物质,损坏后,不能再生。

  B、功能:其中门齿可咬切食物,犬齿负责撕裂食物,臼齿负责研磨食物。

  C、其他:人的一生有两副牙。一是乳牙, 20个;二是32个恒牙,28~32个。

  ②舌:是口腔中一块肌肉质的结构,主要的功能是搅拌食物、辅助吞咽,此外还与发音和辨别食物的味道有关。

(2)咽:进食与呼吸的共同通道。

(3)食道:  

    食道位于咽与胃之间,长约25厘米,可以依靠肌肉的蠕动,将食物推入胃。

(4)胃

胃是消化管中最膨大的部分,位于腹腔左上方。胃壁的结构可以分为四层(借助挂图讲解),由内向外为:粘膜、粘膜下层、肌肉层、浆膜。胃壁的平滑肌十分发达,从而使胃的收缩强而有力。胃上端与食道相接的部分,称为pen 门,胃下段与小肠相接,称为幽门。在幽门部的管壁内,有一圈特别发达括约肌,能控制食物通过。

胃的主要功能是:暂时储存并初步消化食物。不同食物在胃里的储存时间各不相同,混合性食物一般4~5小时。空腹时,胃壁肌肉维持一定程度的紧张。故每5小时左右进食一次。

(5)小肠

小肠是消化道中最长的部分,大约有5~6米,内表面有许多环形皱襞。小肠起始部相当于十二手指并列的长度,故称十二指肠(结合挂图见讲解),小肠是消化吸收的主要器官,除了长度的原因,还有其它一些适应性特点,后面会学习到。

(6)大肠

大肠较小肠粗大,长度约1.5米,可分为盲肠,结肠与直肠三部分(利用挂图讲解)。

在大肠的起始端(与小肠相连接处),有一向下突出的盲囊,称为盲肠,其盲端又有一指状的突起,即阑尾。盲肠和阑尾在人体都是退化的器官。大肠有一定的吸收功能。

(7)肛门

     是食物残渣排出体外的通道。

2.消化腺

消化腺包括唾液腺、胰脏、肝脏、胃脏和肠腺。均可分泌消化液,消化液中含有消化酶。

(1)唾液腺

有三对,分别是腮上腺、颌下腺、舌下腺,均有导管将所分泌的唾液输入口腔。成人每天分泌1~1.5升,唾液中含有的淀粉酶,能使淀粉分解成为麦芽糖。另外,唾液中还含有溶菌酶,有杀菌作用。

(2)胃腺

胃腺是胃壁粘膜内陷形成的,可以分泌胃液(主要由盐酸和胃蛋白酶构成),能初步消化蛋白质。

(3)肠腺

肠腺是小肠粘膜中的微小腺体,分泌肠液,呈碱性,含有消化淀粉、蛋白质、脂肪的酶,成年人每日分泌肠液约1~3升。

(4)胰腺

位于胃的后方,是一条狭长而扁平的腺体,靠近胃与十二指肠。分泌的胰液,经胰管注入十二指肠。胰液呈碱性,含消化蛋白质、淀粉和脂肪的酶。

(5)肝脏

肝脏是人体最大的消化腺,位于膈肌之下,腹腔的上方偏右,成人肝脏重1.5千克。肝脏能分泌胆汁,呈碱性,虽然不含消化酶,但可帮助脂肪的乳化,使脂肪变成脂肪微粒。肝细胞分泌的胆汁,均先运到胆囊中暂存,待有食物进入十二指肠,引起胆囊的收缩,把胆汁挤压出来,经总胆管注入十二指肠总胆管的末端与胰管合并而共同开口于十二指肠,该处也有括约肌的控制,平时紧缩,在进食时才会舒张而打开,使胆汁和胰液经此流入小肠。

另外,肝脏还能在蛋白质、糖类、脂肪代谢中起到重要作用,并能解毒等等。

板书:

二、食物消化的结构基础——消化系统

(一)   消化道

(二)  
1、口腔—咽—食管—胃—小肠—大肠—肛门

(1)口腔:牙齿咀嚼;舌搅拌

(2)咽:进食与呼吸的共同通道

(3)食管:

(4)胃:暂存食物,初步消化

(5)小肠:长5~6米,是消化吸收的主要器官

(6)大肠:长1。5米,有一定吸收功能

(7)肛门:排出食物残渣

 2、消化腺

消化腺

开口

所分泌的消化液

含有的消化酶

唾液腺

口腔

唾液

消化淀粉的酶

胃腺

胃腔

胃液

消化蛋白质的酶

小肠腺

小肠腔

肠液

消化淀粉、蛋白质、脂肪的酶

肝脏

小肠腔

胆汁

不含酶

胰腺

小肠腔

胰液

消化淀粉、蛋白质、脂肪的酶

教学设计示例

第3课时:

    <本课时内容引入>:看录像(媒体素材中《消化和吸收》的片头),提出问题

具体设计如下:

1、利用“动画片”复习引入,提出问题。

课上首先让学生看一段动画片后回答问题——这段动画片讲述了我们前面学过的哪点知识?动画演示的是一个小男孩想把一个体积很大的家具搬进屋子,但搬不进去,他动了脑筋后将大家具拆成小件,就一件一件地搬进了屋子。这段动画形象地表明了食物中的大分子物质只有转变为小分子物质,才能进入细胞即“食物为什么消化”的道理,学生很容易得出答案,学习兴趣也开始萌动。随之提出:“‘拆’的过程在哪个结构中进行?”的问题,学生很轻松地答出:“消化系统”。此时唯一剩下的,也是这节课要解决的问题就呈现出来了:“‘拆’(大分子物质转变为小分子物质)是怎样进行的呢?”学生的“胃口”被调动起来,兴趣高涨。

2、利用已有知识联系生活实际,做出假设。

在明确了课题之后,先让学生说说自己当天吃的早餐,再让学生将其归类:如面包、肉包子的皮儿、粥主要成分是淀粉;鸡蛋、牛奶主要成分是蛋白质;肉包子的陷儿、牛奶里含有脂肪。在这个基础上进一步明确课题:我们这节课要解决的问题就是淀粉、蛋白质、脂肪是怎样被消化的。然后让学生以小组为单位利用已有知识对其做出合理的假设。由于学生已有了“食物为什么消化”和“食物消化的结构基础——消化系统”的知识,做出假设相对来说是比较容易的。找几个小组汇报后,将学生所说的消化过程进行归纳:在牙齿咀嚼、胃肠蠕动的作用下,食物可以由较大的体积转变为较小的体积,但大分子物质仍然是大分子物质,这个过程属于“物理性消化”;与此同时在口腔、胃、小肠里食物会与消化液混合,在酶的作用下,大分子的淀粉、蛋白质、脂肪会转变为小分子物质,这个过程属于“化学性消化”。物理性消化学生是很容易想象的,而化学性消化是难以想象的,“我们能看到人体内食物中的大分子物质转变为小分子物质的过程吗?能否利用已有的知识技能设计实验模拟人体内发生的这个过程呢?”利用问句将这节课的重点指出来,要求学生以小组为单位进行讨论。

3、设计并完成体外实验模拟体内消化过程,解决问题。

(1)确定要研究的大分子物质:

由于4人一个小组,要想在课上通过实验解决三种大分子物质的消化问题是很难实现的,每个小组确定一个问题,10个小组研究的问题各不相同,再进行实验结果的交流汇报效果会比较好。因此在参与小组讨论的时候我鼓励学生选择不同的研究对象,学生根据自己小组成员的兴趣、能力确定要研究的大分子物质。

(2)设计实验,初步定出设计方案:(可以参考阅读资料,或找老师帮助)

对于大分子物质的检验方法学生了解的较少,多数学生只知道淀粉遇碘酒变蓝,因此给学生准备了一份书面的阅读材料,里面介绍了一些关于大分子物质的特性、检验及一些关于酶的知识,学生通过阅读,选择利于自己工作的内容,再给予一定的加工,初步定出实验方案。在这个过程中学生的选择性、能动性都得到了锻炼,教师只是一个指导者,也许连指导者都算不上,就是学生中的一员。

(3)交流设计方案,修改、完善实验方案:

不同的小组,就算研究的问题相同,实验设计思路也各有千秋,让一些小组起来汇报,由学生进行评价,找出优点和不足,教师再给予恰当的点拨,学生再次修改实验设计方案,让其趋于可行。在这个过程中,特别是学生相互学习的过程中,学生的能动性被充分调动起来,创造性也有了一定程度的体现。

(4)进行实验(等待过程中预期实验结果)

在学生确定了实验方案后,首先要自己选择实验用具。教师事先按研究的大分子物质不同准备了不同的实验材料及用具,与一种大分子物质相关的放在一个实验盘中,学生领取了实验盘后,要按自己的设计进行选择。学生的选择性、主动性得到了锻炼。在接下来的实验中,小组成员间的分工合作是由学生自主操纵的,每一位组员都得到了适当的锻炼,学生的合作意识得到了加强,真正从自己学的过程中体会到了自己的价值,肯定了自己的能力。

4、分析实验结果,得出结论。

通过实验,学生亲眼看到了食物中的大分子物质被分解成了小分子物质,尽管没有进行检测,但已经可以说明一定问题,即:一定条件下,消化酶作用于大分子物质,使其分解为相应的小分子物质了。

以上过程也可用较保守的方式讲解:教师做演示实验,然后和学生一起总结。

1.口腔内的消化:

食物入口,首先要经牙齿咀嚼、切断、撕裂、磨碎,使食物和消化液接触。口腔中的舌的味觉可避免吃下有害的物质,在咀嚼食物时,又可借助舌的运动,将食物与唾液拌和成食团,以便吞咽。

唾液中的唾液淀粉酶将淀粉消化为麦芽糖。但由于食物在口腔中存在时间短,所以,只有部分淀粉变成麦芽糖。如果咀嚼时间长,你会发现人口的馒头和米饭变甜,就是这个原因。

食物经咽吞下,食道受到食团的刺激,管壁的肌肉自上而下地扩张和收缩,交替活动,称为蠕动。将食团逐步向下推挤,推至食道下端,胃的括约肌舒张,食物进入胃。

2.胃内的消化:

食物进入胃内,唾液淀粉酶是否还能继续消化淀粉?不行,因为胃液是酸性的,影响唾液淀粉酶的活性。所以,唾液淀粉酶失去活性。

食团进入胃后,胃的肌肉收缩、蠕动,一方面揉碎食物,另一方面使食物与胃蛋白酶结合,在酸性条件下,胄蛋白酶活动,将食物中的蛋白质分解为多肽。食物在胃内停留数小时后,破消化为粥状的食糜。随胃的蠕动,进入小肠。

3.小肠的消化

食物进入小肠后,进行最完全的消化和吸收。食物在小肠内,小肠蠕动,推动食糜前进,同时将消化液与食糜充分混合。包括胆汁、胰液和肠液。而这些碱性的消化液也与食糜的酸性中和,发挥作用。

进入小肠的食糜,含有未消化完全的蛋白质和多肽,经由胰蛋白酶的作用,将之分解为分子较小的多肽,然后在肽酶的作用下,彻底分解,产生氨基酸。

胰淀粉酶接替唾液淀粉酶的未完成的工作,把尚未消化的淀粉分解为麦芽糖,进一步在酶的作用下分解成为葡萄糖。

脂肪的消化,主要是靠胆汁的乳化作用。因为脂肪不溶于水,不易被水溶性的脂肪酶所分解,但胆汁可以乳化脂肪,使脂肪分散为许多小滴而散布于水中,加大酶的接触面积,在肠脂肪酶和胰脂肪酶的作用下,脂肪被分解为甘油和脂肪酸。

板书:

三、过程

(一)   物理性消化:牙齿咀嚼、胃肠蠕动

化学性消化:

或者是:三、过程:

 

探究活动

探究胃液对蛋白质的消化作用

[问题]  胃液中的胃蛋白酶消化蛋白质需要什么条件?

[假设]  胃蛋白酶需在酸性、温度为37℃环境条件下消化蛋白质

[实验设计]

(1)材料用具:鸡蛋;烧杯,试管,试管夹,滴管,量杯,玻璃杯,天平,角匙,酒精灯,三脚架,石棉网,玻棒,温度计,火柴,特种铅笔,石蕊试纸,开水,冰水(或冷水),浓盐酸,3%盐酸,10%氢氧化钾(氢氧化钠)溶液,胃蛋白酶,食盐。

(2)实验方法:通过进行对比实验,比较胃蛋白酶在37℃酸性环境和胃蛋白酶在37℃中性环境以及胃蛋白酶在高温和0℃环境下,消化蛋白质的情况。

(3)预期:如蛋白酶确实需要37℃酸性环境,则该环境中的蛋白花与蛋白酶混合后就会消失,溶液就会变得透明,其它环境中的蛋白花溶液应该没有反应。

(4)实验过程

①制作蛋白花。取一个鸡蛋,把蛋白倒入烧杯中,加入1克食盐和少许清水,用玻棒搅匀,然后注入150毫升80~90℃的热开水,冲成白色的蛋白花。

②制人造胃液。称取0.2克胃蛋白酶粉末,溶于100毫升的水中,再加入10毫升3%的盐酸,配制成人造胃液,贴上标签。(或者把新鲜的猪胃冲洗干净,切碎或用刀刮下粘膜放入广口瓶里,加入5毫升浓盐酸,即制成同样含有胃蛋白酶的胃液)。

③制中和胃液。取1份胃液,逐滴加入10%氢氧化钾或氢氧化钠溶液,搅拌均匀,边滴加边用石蕊试纸测定,直到制成中性的中和胃液。

④取4支试管,编号。先在每支试管中各加入少许等量的、已冷却的蛋白花,然后,在1号试管和4号试管中分别加入等量的人造胃液。在2 号试管里加入等量的中和胃液。在3号试管里加入等量的已煮沸的人造胃液。轻微摇荡4支试管,使各试管中溶液充分混合,成为混浊的蛋白花液。

⑤ 将1~3号试管放入盛有37℃~40℃温水的玻璃杯中(随时添加开水的方法,来维持杯中的水温)。把4号试管放入盛有冰水或冷水的玻璃杯中,经5~10钟后,取出4支试管,观察试管中溶液的变化。结果如下表:

试管

加入物质

温度

实验结果

1

2

3

4

蛋白花+等量人造胃液

蛋白花+等量中和胃液

蛋白花+等量煮沸人造胃液

蛋白花+等量人造胃液

37℃

37℃

37℃

0℃

蛋白花消失,溶液呈透明状

蛋白花没发生变化蛋白花没发生变化

蛋白花没发生变化

[实验结果]  根据上面的实验可以看出

①第1号试管内蛋白花消失,溶液呈透明状。说明胃液中含有的蛋白酶在与人体正常体温接近的37℃左右的酸性环境里,能把蛋白质分解成溶解于水的多肽。

②第2号试管的蛋白花没有发生变化,说明胃液不适于中性的环境;

③第3号试管内蛋白花没有发生变化,说明胃蛋白酶经煮沸后已经被破坏了,失去了活性,不能消化蛋白质。

④第4号试管蛋白花没有发生变化,说明温度过低,胃蛋白酶的活性降低,影响了蛋白质的消化。

[实验结论]  根据实验结果,证明胃蛋白酶适合在酸性环境和37℃范围消化蛋白质