Bio-inorganic approach to hydrocarbon oxidation

Bio-inorganic approach to hydrocarbon oxidation

Yoshihiko Moro-oka *,Munetaka Akita

Research Laboratory of Resources Utilization,Tokyo Institute of Technology,Midori-ku,Nagatsuta-cho 4259,Yokohama 226-8503,Japan

Abstract

Oxidation reactions mimicking the biological oxidative processes are summarized.A dioxygen molecule can be activated by way of reductive activation within a coordination sphere of transition metal complexes,and the resulting electrophilic oxo species,which can also be generated by treatment with an oxo transfer reagent (so-called ``shunt path''),exhibit oxidizing ability just like an oxene species.#1998Elsevier Science B.V .All rights reserved.Keywords:Monooxygenase;Reductive activation of dioxygen;Epoxidation;Hydroxylation

1.Introduction

A number of catalytic oxidation reactions with molecular oxygen have been developed for the indus-trial production of oxygenates,because dioxygen is the cheapest oxidant in the chemical industry.How-ever,in spite of the extensive efforts to ?nd effective catalyst systems,epoxidation of ole?n (except ethy-lene),hydroxylation of aromatics and selective con-version of lower alkane still have not been realized by the oxidation with molecular oxygen.All these reac-tions are exothermic,down-hill reactions (in the sense of thermodynamics)and,in the biological systems,a group of enzymes,monooxygenases,catalyze these reactions quite selectively under the mild conditions.In the past decade,there have been considerable investigations focusing on the function of monooxy-genase and the reaction mechanism of typical enzymes such as cytochrome P-450has been well-elucidated.By mimicking the active sites and reac-tions of monooxygenase,novel oxidations with mole-cular oxygen in the presence of reducing agents have been developed.In the present review,strategy of these biomimetic oxidations and recent advances in the ?eld are brieˉy summarized with emphasis on the catalytic reactions.2.

Reaction and mechanism of monooxygenase

Enzymes which activate dioxygen to oxidize organic substrates into oxygenates are classi?ed into two groups according to the mode of oxygen incor-poration (Scheme 1).Dioxygenase incorporates two oxygen atoms of a dioxygen molecule into the

sub-

*Corresponding author.Fax:+81459245226;e-mail:

ymorooka@res.titech.ac.jp

Scheme 1.

0920-5861/98/$32.00#1998Elsevier Science B.V .All rights reserved.P I I S 0920-5861(98)00023-6

strate,whereas monooxygenase transfers only one oxygen atom.The latter usually requires NAD(P)H as a cofactor and the other oxygen atom in dioxygen is converted to water.

As summarized in Table 1,most reactions cata-lyzed by monooxygenases are remarkable,since the reactions include epoxidation of C±C unsaturated bond and hydroxylation of aromatic ring or C±H bond in saturated hydrocarbon which are hardly achieved by the conventional catalytic systems.Dioxygenase also catalyzes marvelous reactions including regio-and stereo-selective oxidations as well as the reaction giving very unstable product such as prostaglandin.Although the reactions are highly speci?c,they are rather effortless in terms of activation energy.

Iron and copper are most frequently found in the active center of oxygenases,among which the reaction mechanism of cytochrome P-450has been most exten-sively investigated.Cytochrome P-450is a family of ubiquitous heme-monooxygenase whose active site consists of protoheme-iron-thiolate chromsphere (Fig.1).Some of the cytochrome P-450catalyze speci?c regio-and/or stereoselective oxidations in physiologically important biosyntheses of steroids and fatty acids and another group of cytochrome P-450are known to be non-speci?c and show high catalytic activities for a variety of oxidations,e.g.epoxidation of ole?n,hydroxylation of aromatic or saturated hydrocarbon,oxidative cleavage of hetero-atomic portion of a substrate,oxo-transfer reaction of a molecule containing a hetero atom etc.

The reaction mechanism of cytochrome P-450has been established not only by the biological studies but also by the synthetic works on metalloporphyrin relevant to the possible intermediates in the catalytic cycle.The most probable mechanism is proposed by Groves et al.as shown in Fig.2[1,2].The active species for the reaction is assumed to be a high valent iron oxo species 6resulting from the heterolytic O±O bond cleavage of the coordinated dioxygen molecule.The synthetic models for 6[3]as well as intermediates 3[4],4[5]and 5[6]have been prepared,isolated and characterized.

The most important aspect of the reaction scheme is the reductive activation of dioxygen with two elec-trons and protons from NADPH associated with effec-tive electron and proton transfer systems.Thus,the active species with the strong oxidizing ability,6,can be generated exothermically with the elimination of a water molecule.The formed high valent iron oxo species is active enough to induce electrophilic addi-tion to unsaturated C±C bonds and direct oxidation of saturated hydrocarbons.

Cytochrome P-450can catalyze not only aerobic oxidations in the presence of NADPH but also anae-robic oxidations by oxidants such as iodosylbenzene,alkylhydroperoxide,hydrogen peroxide or peracid and the latter type of reaction is called ``shunt path''[1].Since the concept of the shunt path was postulated for the ole?n epoxidation in 1979for the ?rst time,a number of similar systems have been examined.

Not

Fig.1.Proposed structure of the active site of

P-450.

Fig.2.Postulated reaction mechanism for hydrocarbon oxidation with P-450.

328Y.Moro-oka,M.Akita /Catalysis Today 41(1998)327±338

Y.Moro-oka,M.Akita/Catalysis Today41(1998)327±338329

only iron porphyrin complexes but also many other transition metal systems turn out to be active for the cytochrome P-450-type reactions by the action of various kinds of oxidants with a high oxygenation chemical potential.Synthetic applications have been widely reported on the basis of the shunt path concept with oxidants as well as the reductive activation of dioxygen.

3.Reactivities of active species of oxygen

We have already understood that remarkable reac-tion of monooxygenase mainly comes from the power-ful oxidizing ability of the active oxygen species,high valent oxo-iron species produced by the reductive activation of dioxygen by NAD(P)H.

Before introduction of synthetic applications of the biomimetic systems,the reactivity of typical active oxygen species is brieˉy summarized.The reaction of atomic oxygen at the ground state,O(3P,oxene), generated photochemically was examined more than 30years ago(Scheme2)[7].The?rst step of the reaction of oxene with ole?n is electrophilic addition to form a triplet biradical intermediate,which is rapidly converted to epoxide if the hot molecule is quenched effectively by collision.Some amounts of byproducts such as ketone and aldehyde are formed as results of migration of hydrogen atom and methyl group,respectively.The oxene species also adds to conjugated carbon±carbon unsaturated bond but the intermediate of the reaction easily polymerizes to give resinous product.If such polymerization does not occur,main product may be phenol resulting from the NIH shift.It may be concluded that if active oxygen species like oxene is formed in the presence of ole?nic or aromatic hydrocarbon and undesired polymerization is suppressed,epoxidation of ole?n or hydroxylation of aromatics is easily realized even in the absence of any catalyst.

The oxene species can abstract a hydrogen atom from hydrocarbon but this abstraction is relatively slow at room temperature.The rate of the addition of oxene to cis-or trans-2-butene was103times faster than the abstraction of hydrogen atom from dimethyl ether as revealed by the competitive reaction(Eqs.(1) and(2);R stands for rates.)

[8].

(1)

(2) On the other hand,oxygen atom having a negative charge,Oà,never shows electrophilic reactivity towards hydrocarbon.The reaction of Oàwas studied both in gas phase[9]and on a solid surface[10]and it always abstracts hydrogen or proton as shown in Eqs.(3)±(5).Once this type of abstraction occurs at the early stage of the oxidation of unsaturated hydro-carbon,we can never expect ole?n epoxidation and probably aromatics hydroxylation.On the basis of these facts,we can understand the reason why such oxygenations are never realized on the conventional solid oxidation catalysts with molecular oxygen.The dissociative adsorption of dioxygen on the solid

catalysts

(3)

(4)

(5)

Scheme2.

330Y.Moro-oka,M.Akita/Catalysis Today41(1998)327±338

essentially accompanies electron transfer from cata-lyst to dioxygen to compensate large dissociation energy of dioxygen.The main active oxygen species on the transition metal or metal oxide catalysts are known to be Oà,O2àand rarely Oà2.Since even Oà2is reported to work as a nucleophile[11],it may be impossible to expect that these nucleophiles add to unsaturated carbon±carbon bond to form epoxide or phenol.Thus,the ole?n epoxidation and aromatics hydroxylation require special oxidants such as N2O, H2O2,O3,NaClO,PhIO,peroxide and peracid to generate neutral electrophilic oxygen atom without additional energy(or reducing agents to make such oxygen atom exothermically by leaving a water mole-cule).

4.Oxygen transfer reaction

A huge number of catalyst systems for ole?n epox-idation have been reported so far on the basis of the shunt path concept of cytochrome P-450(Scheme3). It was found that many transition metal porphyrins such as manganese[12],chromium[13],ruthenium [14]and osmium complexes[15]are effective for ole?n epoxidation.A variety of oxygen sources such as H2O2,O3,NaClO,PhIO,N2O,peracid,and hydro-peroxide are used for the reaction.Electrocatalysis to activate dioxygen reductively is also successfully employed[16].

Because of the oxidative degradation of the metal-loporphyrin skeleton under the reaction conditions, the catalytic activities of these systems are limited.In order to overcome this disadvantage,much efforts have been paid to prepare robust porphyrins.Intro-duction of electro-negative groups on the pyrrole ring of the porphyrin increases the lifetime of the catalytic species and also enhances the oxidizing capability by increasing the electrophilicity of active iron-oxo spe-cies.Thus,maximum turnover number more than 200,000was reported for the epoxidation of -methyl-styrene with5,10,15,20-tetrakis(2H,6H-diˉuorophe-nyl)porphyrin[17].Perˉuorinated porphyrin iron complex was found to show high and stable catalytic activity[18].It has been also clari?ed that porphyrin is not always necessary for the reaction.Various kinds of organic and even inorganic matrices can be utilized to support active transition metal cations.Inorganic matrices such as microporous materials,layered mate-rials and heteropoly compounds are more stable with respect to the oxidative conditions as well as higher temperature.Titanosilicate was successfully utilized for the propylene epoxidation and aromatics oxidation with hydrogen peroxide[19].Heteropoly compounds combined with phase transfer catalysts are also employed for a series of oxidation with hydrogen peroxide[20].

The most serious disadvantage of the reaction modeling the shunt path oxidation is quantitative consumption of expensive oxidants.Hydrogen per-oxide and hypochloride are relatively cheap but con-sumption of them still strongly limits the application of the reaction to the production of bulk chemicals. Therefore,oxygen transfer reaction based on the shunt path should be directed towards the regio-

or Scheme3.

Y.Moro-oka,M.Akita/Catalysis Today41(1998)327±338331

stereoselective synthesis of more expensive?ne chemicals.

Regioselective hydroxylation of n-alkane was attempted using both hindered porphyrin complexes and microporous materials.Highly hindered por-phyrin,5,10,15,20-tetrakis(2H,4H,6H-triphenylphenyl)-porphyrin Mn complex[21]is rather effective than iron phthalocyanine prepared in the cavity of Y-Zeo-lite[22]for the terminal oxidation of n-alkane (Eq.(6)).Although a considerable amount of1-ol is formed,regioselectivity is insuf?cient and the main product is still2-ols.

Asymmetric epoxidation of prochiral ole?n using chiral porphyrin complexes was attempted soon after the establishment of the shunt path concept(Fig.3). Groves et al.prepared the chiral porphyrin complex [23],and Mansuy et al.reported the``basket-handle'' iron porphyrin complex bearing the L-phenylalanine residues[24]and the enantioselective epoxidation of styrenes was achieved with48%excess of(R)-epox-ides(styrene).The enatioexcess of epoxide was improved by Naruta et al.apparently through the %±%interaction between chiral ligand and substrates [25].

More highly stereoselective epoxidation have been developed by chiral manganese Schiff base complexes by Jacobsen[26]and Katsuki(Eq.(7))[27].Ole?ns bearing various functional groups such as ether,ester, amide,nitro,nitrile and acetylene groups can be epoxidized successfully,and conjugated mono-,di-,tri-,and even tetra-substituted ole?ns are converted to the epoxides in up to99%ee.

Formation of P-450-like active species from dioxy-gen without using any oxidant was examined by several groups.It was reported that ruthenium(II) porphyrin complex is oxidized by molecular oxygen to di-oxo ruthenium(VI)complex,which oxidizes tetramethylethylene to the epoxide at room tempera-ture accompanied by the formation of the starting ruthenium(II)complex(Scheme4)[14].This means that ruthenium porphyrin complex can catalyze epox-idation of ole?n with molecular oxygen.Unfortu-nately,turnover frequency of the system is too much low and no effective aerobic epoxidation with-out oxidants or reducing agents have been reported until now.

Similar challenges using transition metal cations supported in more robust matrices were also made. Selective oxidations of propane to acetone and2-propanol and isobutane to tert-butanol with molecular oxygen were reported for azido(tetraphenylporphyr-inato)complexes of Cr(III),Mn(III)and Fe(III)

at

Scheme

4.(6)

332Y.Moro-oka,M.Akita/Catalysis Today41(1998)327±338

1008C±1508C and 808C,respectively [28].Aerobic oxidation of methane to methanol was also claimed using iron(III)supported on sodalite matrix at 4208C [29].The heterogeneous catalysis by isolated transition metal cation in the solid matrices may be expected to develop a new ?eld of future catalytic oxidation.

5.Aerobic oxidation with reducing agents

As described earlier,monooxygenase may be recognized as the effective catalyst system to promote epoxidation of ole?n and hydroxylation of saturated hydrocarbon and aromatics by activating dioxygen to oxene-like active species with the assistance of protons and electrons from the strong reducing agent NAD(P)H.By following the concept,activation of dioxygen by arti?cial reducing agents may be expected to establish new effective oxidation systems with molecular oxygen.The effective aerobic oxidation of saturated C±H bond and unsaturated C±C bond with iron complex catalyst in the presence of reducing agent has been known for a long time as Udenfriend reaction [30].Ascorbic acid is success-fully employed as a reducing agent to activate molecular oxygen.Barton et al.developed an aerobic oxidation using zinc powder as a reducing agent in

the

Fig.3.Chiral porphyrin complexes used for the asymmetric epoxidation of prochiral

olefin.

(7)

Y.Moro-oka,M.Akita /Catalysis Today 41(1998)327±338333

acidic conditions [31].Saturated hydrocarbon is oxi-dized to the corresponding alcohol or ketone by aerobic oxidation at ambient temperature and the reaction system composed of iron complex/pyridine/acetic acid/zinc powder is called Gif system.We have also demonstrated an aerobic oxidation with zinc powder by mimicking the active site of methanemo-nooxygenase (MMO)and the system can oxidize not only saturated hydrocarbon but also ole?n and aro-matics at room temperature forming alcohol,epoxide and phenol (Eq.(8))[32].

Although these reactions have contributed to the establishment of the concept of biomimetic oxidation,consumption of NAD(P)H,ascorbic acid or zinc powder may not be recommended for the practical synthesis.Thus employment of cheaper reducing agents such as hydrogen,carbon monoxide and alde-hyde were challenged and a group of new reductive oxidations have been developed in the last decade.The reaction mechanism differs depending on the system but it is clear that oxene species can be generated

easily by using a reducing agent as demonstrated by the comparison of energy to form it (Table 2).Dis-sociation of dioxygen requires a huge energy but it is decreased remarkably by using reducing agents and oxidizing ability of dioxygen is enhanced kinetically in the presence of them.

Aerobic epoxidation of ole?n with molecular hydrogen was ?rst demonstrated by Tabushi et https://www.wendangku.net/doc/4218263946.html,ing Mn tetraphenylporphyrin complex (Eqs.(9)and (10))[33].Geraniol and related ole?ns were epoxidized by molecular oxygen selectively.

Regios-

(8)

Table 2

Thermochemistry of O 2-activation O 2-activation

áH (kcal/mol)O 232O

119O 2 2H 2e -3O H 2O à730O 2 H 23O H 2O 1.4O 2 CO 3O CO 2

à8O 2 CH 3CHO 3O CH 3COOH

à10

334Y.Moro-oka,M.Akita /Catalysis Today 41(1998)327±338

electivity of the epoxidation suggested that active species of oxygen is electrophilic just like cytochrome P-450.The reaction was examined as the model of monooxygenase but a serious defect of the reaction from the standpoint of synthetic chemistry is noted,that is,too much hydrogen is wasted independently from the epoxidation.More

effective

(9)

(10)

(11)

epoxidation was developed by Yamada et https://www.wendangku.net/doc/4218263946.html,ing acetaldehyde as a reductant (Eq.(11))[34].The sys-tem is applicable to most kinds of ole?n and may offer a useful aerobic epoxidation method for organic synthesis.Murahashi et al.have also developed useful organic synthesis by using acetaldehyde as a reducing agent [35].

Hydroxylation of aromatic hydrocarbon to phenols was also studied by Sasaki et al.employing Cu(I)/O 2/H 2SO 4(Scheme 5)[36].The system converts Cu(I)

into Cu(II)stoichiometrically but the reaction pro-ceeds catalytically when Cu(II)is reduced to Cu(I)by molecular hydrogen in the presence of a palladium cocatalyst [37].

The aerobic oxidation of benzene to phenol is also possible by using carbon monoxide as the reducing agent.Fujiwara et al.reported a palladium-catalyzed hydroxylation of benzene with molecular oxygen and carbon monoxide at elevated temperature (Eq.(12))[38].Although the catalyst system appears to be far from

enzyme,

(12)

18

O tracer experiments reveal that one atom of dioxy-gen is incorporated into phenol and the other to carbon dioxide just like the reaction of monooxygenase.The most effective hydroxylation of aromatic hydrocar-bons with molecular oxygen and hydrogen was recently developed by Miyake et al.(Eq.(13))[39].Benzene is selectively oxidized to phenol on the noble metal catalyst with vanadium pentoxide sup-ported on silica gel,in particular,Pt±V 2O 5/SiO 2.The reaction was carried out both in liquid phase in

the

(13)

presence of acetic acid at 208C±608C and in the gas phase at elevated temperature [40].Suf?cient space time yield for industrial production of phenol was obtained in the reaction under pressure and formation of carbon oxides was almost suppressed.The only weak point of the reaction is waste of hydrogen.The ef?ciency of oxygen to form phenol is 30%±40%meaning that still 7±8moles of hydrogen is consumed to form one mole of phenol.Although the reaction is the most effective one ever reported and almost

satis-

Scheme 5.

Y.Moro-oka,M.Akita /Catalysis Today 41(1998)327±338335

?es industrial demands,a little bit improvement,especially decrease of hydrogen consumption,is requested before the commercial production.Never-theless,the reductive activation of oxygen is expected to develop new industrial oxidations of future tech-nology.6.

Biomimetic oxidations modeling binuclear enzymes

Apart from heme iron oxygenases such as cyto-chrome P-450,a number of enzymes having a binuc-lear active center are known.Methanemonooxygenase having a binuclear iron site and tyrosinase having a dicopper center have been extensively investigated.Binuclear sites are also found in oxygen carriers such as hemerythrin and hemocyanin.We have prepared novel binuclear m ±h 2:h 2dioxygen copper complexes using hindered hydrotris(3,5-dialkylpyrazolyl)borates which exactly reproduce the physicochemical proper-

ties of the active centers of hemocyanin and tyrosinase (Fig.4)[41].This work has been extended to the formation of di-m -oxo copper complexes by using triazacyclononane ligands by Tolman et al.[42].Characteristic reactivity of coordinated dioxygen was observed in both complexes [43,44].Binuclear dioxygen complexes of iron have also been prepared in connection with the reaction mechanism of MMO [45±48].Existence of m ±h 2:h 2or di-m -oxo cobalt complex (Fig.4)and its high reactivity were recently reported by us [49].New types of dioxygen activation will be developed on the basis of peculiar chemical and geometrical properties of binuclear complexes.Actually,a regiospeci?c oxidative polymerization of phenol producing excellent engineering plastics was realized by employing binuclear copper complex catalysts (Scheme 6)[50].Aerobic oxidation based on the catalysts having a multimetal center is also expected to develop a new ?eld of oxidation in near

future.

Fig.4.Novel binuclear dioxygen copper complexes which reproduce the physicochemical properties of the active centers of hemocyanin and

tyrosinase.

Scheme 6.

336Y.Moro-oka,M.Akita /Catalysis Today 41(1998)327±338

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338Y.Moro-oka,M.Akita/Catalysis Today41(1998)327±338

在阳光下主题班会教案

《在阳光下》 ——心存感激学会感恩 开课目的: 1.给学生一个自我反思的机会。 2.使学生了解,成长的过程需要感激使你成长的人。 3.让学生懂得怎样感恩,怎样报答。 开课准备: 多媒体课件。 开课地点: 多功能教室。 参与人员: 初一(1)班全体学生。 指导教师： 自贡20中胡梅 课件制作： 自贡20中舒平 观摩老师: 区教育局领导、校领导、教师、家长等 活动过程: 播放《幻灯片——主题班会封面》

（铃声响后，全班大声诵读《游子吟》） 女：人生道路,曲折坎坷,不知有多少艰难险阻,甚至遭遇挫折和失败。男：在危难的时刻,有人向你伸出温暖的双手,解除生活的困境; 女：在迷茫的时候,有人为你指点迷津,让你明确前进的方向; 男：在跌倒的时候,有人用肩膀、身躯把你擎起来,让你攀上人生的高峰…… 女：你最终战胜了苦难,扬帆远航,驶向光明幸福的彼岸。那么,你能不心存感激吗?你能不思回报吗? 男：下面我宣布“《在阳光下》——心存感激学会感恩”主题班会现在开始。 女：第一乐章学会感恩父母 女：父母是最疼爱我们的人啊！若是我们哪怕有一丝不舒服，他们都会心疼，甚至愿意为我们献出一切！ 男：他们宁可自己生病，自己承受痛苦，他们希望的只是儿女平安、长大成人！请听故事《苹果树与小男孩》。表演者：梁玉容 播放幻灯片《苹果树与小男孩》播放音乐《母亲》 有一个小男孩从小就在一颗大的苹果树下玩耍，春夏秋冬，他很喜欢跟苹果树在一起的感觉，当然苹果树也很喜欢小男孩在他身边开心玩耍的样子。他们感情很深。 可是忽然有一段时间，小男孩好几天都没过来看苹果树了。苹果树很想念他，后来见到他时，苹果树问他：“最近你怎么都不来玩耍啦？”小男孩说：“因为我要读书了，可是我没有钱。”苹果树看着小男孩不开心的样子，很心疼，于是就对他说：“这样吧，你把我的苹果都摘下来去卖，这样你就可以有钱读书了。”于是，小孩就把苹果树上所有的苹果都摘下来去卖了......小孩上学去了。 小男孩依然很久都不来看望苹果树，苹果树知道小男孩在读书，但是很想念他。好不容易盼到小男孩又来了，苹果树很开心：“好久不见了。怎么都不过来玩耍呢？”小男孩说：“我要成家立业了，可是还没有房子......”苹果树心疼地看着忧心忡忡

苏教版七上《植物的开花和结果》(第1课时)word教案

植物的开花和结果 （第一课时） 一、背景与意义分析 本节的课时分配为 2课时，第一课时讲《开花和花的结构》。 花是植物体的重要器官。 识别花的结构，是学生了解植物生殖的基础， 是识别植物种类的 重要依据。植物开花是绿色开花植物的重要生理活动，了解当地常见花卉的 花期是学生应 该具有的常识。学生在日常生活中见到过各种各样的花， 但他们对花的结构缺乏完整的认识。 有的学生一提到花，就想到美丽的花冠，甚至认为花冠是花的主要组成部分。 因此在观察中 要引导学生，注意突出花的主要部分 一一雄蕊和雌蕊。要使学生有秩序、按步骤、有重点 地进行观察。观察之后，要让学生认真绘出花 的各部分结构简图，以加深对花的结构的认 识。 二、学习与导学目标 （一） 知识的积累与疏导： 1、通过组织学生观察花的结构，使学生能正确识别花的基本结构，并能说出花的各 部分的主要功能。 2、探究花中哪 些结构与果实和种子的形成有关。 （二） 技能掌握与指导： 1、通过观察和解剖花的结构，让学生掌握生物学观察的常用方法。 2、通过制作花拼图，培养学生的动手能力。 （三） 智能提高和训导： 通过组内讨论，组间交流，培养合作精神，提高交流表达能力。 （四）情感目标： 1、通过对花的结构的认识，培养学生爱花、护花，热爱大自然，热爱家乡的美好情 感。 2、通过观察花的结构的活动，让学生养成认真、严谨的 、障碍与生成关注 说出雄蕊和雌蕊的形态差别和功能差别。 第五节 科学态度。 1、 说出花各部分的主要功能和花的主要部分。

四、教学方法：创设情境，以学生活动为主的教学。 五、学程与导程活动 课前准备。 1、学生准备 ①预习本课内容。 ②搜集有关花方面的知识。 2、教师准备 ①实验用具及材料（镊子、刀片、胶带等） ②准备有关多媒体光盘和百合花、康乃馨及桃花模型等。 教学过程： 师：请大家看看我手上拿的是些什么花？ 生：这是一朵百合花，那是一朵康乃馨，还有一个是桃花模型。 师：你能用优美的词语来赞美这些花吗？ 生：争奇斗艳、五彩缤纷、绚丽多彩。 师：欣赏这些花，你此时的心情如何？ 生：我感到心旷神怡、赏心悦目。 师：今天我们学的课题是：植物的开花和结果。（板书） 请一个同学说说什么是开花？（板书《开花》） 生：花瓣慢慢展开的现象叫开花 师：在校园里你能欣赏到各种各样的开花植物，你认为它们与人类有什么关系呢？ 生：花可以美化环境，花可以增添色彩…… 师：如果你是一朵花，你想告戒人们什么呢？ 生：小心，另U碰我。要保护我，要爱护我。 师：不同的植物开花的季节不同，请你们互相讨论，找出春、夏、秋、冬四个季节各有什么植物开花？生：春天：桃花、水仙花等。[ 夏天：荷花、广玉兰等。 秋天：菊花、桂花等。 冬天：腊梅、枇杷等。 师：那你们说说桃花是哪一个月开放的？现在请大家欣赏一首古诗们齐声朗 （多媒体现诗）请同学读。

人类对宇宙的新探索的教案(基于资源的教案)

人类对宇宙的新探索 【教学重点】 本节内容是以人类对宇宙的认识为线索，由探测宇宙、开发宇宙和保护宇宙环境等内容组成。充分体现了人类活动和宇宙环境的关系。人类探测宇宙的目的是为开发宇宙资源，开发宇宙带来的一个重要问题是宇宙环境的保护，因而在教学中，使学生认识开发宇宙资源和保护宇宙环境的重要意义是本节的重点。本节的知识难度不大，但思想性比较强，教学中要充分利用教材中的图表资料或补充一些课外资料，运用读图、阅读分析资料和讨论等方法，有利于掌握知识，同时也使学生受到正确的思想观念教育。 【教学手段】多媒体资料库，多媒体课件 【教学过程】 【课前活动】要求学生分组收集有关世界和我国航天技术发展的资料，不同小组负责不同的领域。教师也可以把自己搜集的资料分发给学生。 【导入新课】通过了解地球的宇宙环境和日、月、地的关系，已认识到宇宙环境对地球的影响。然而人类对宇宙的探测经历了怎样的发展过程？探测宇宙的意义是什么呢？ 【活动】①由学生把课前收集、了解的关于航天发展的资料内容做简要介绍。②阅读教材P11文字和插图，强调学生注意人类对宇宙的新探索“新”在哪里，并加以说明。 【提问】人类借助航天器和航天技术的发展，克服重重困难，穿过地球大气层，进入宇宙太空，开创了探测宇宙环境的新时代。在进入宇宙太空的新探索中，探测器、探测方式、探测内容和意义上，有哪些发展和变化？ 【多媒体课件演示】展示相关的航天科学知识。如航天飞机、空间站、宇宙飞船等。 【活动】通过阅读教材内容，归纳填写下列表格内容。

【视频播放】播放“人类对火星的探测过程”视频。 【视频播放】播放“拓荒者号火星探测”视频。 【讲述】通过教材和刚才播放的视频片断，我们了解到，航天飞机的试航成功，使人类对宇宙空间的认识，已经从空间探索进入到空间开发和利用的新阶段。这是因为航天飞机能重复使用，是地球表面和近地轨道之间运送有效载荷的飞行器。在轨道上运行时，可以完成多种任务。航天飞机的出现是航天史上一个重要的里程碑，使人类自由往返宇宙空间、开发利用宇宙资源成为现实。 【多媒体演示】课本“中国向宇宙空间进军大事记”说明我国已步入世界航天技术先进国家的行列。多媒体课件中介绍我国航天领域的重大事件。 【提问】宇宙太空有哪些可供人类开发利用的资源？如何进行开发？开发宇宙资源的重要意义是什么？ 【活动】学生分组，根据所了解的知识和教材有关内容，进行议论。（对上述问题的回答，不仅限于书本内容，要让学生充分发表个人见解，可举实例说明，也可大胆想象未来开发宇宙的广阔前景，培养学生的发散思维）。 【讲述】美国的整个阿波罗工程包括（1）确定登月方案；（2）准备了四项登月飞行辅助计划—“徘徊者”号探测器计划，发射9个探测器；“勘测者”号探测器并发射5个自动探测器在月面软着陆；“月球轨道环行器”计划，发射三个绕月飞行的探测器；“双子星座”号飞船计划，先后发射10艘各载2名宇航员的飞船。（3）研制运载火箭；（4）进行实验飞行；（5）研制阿波罗号飞船；（6）实现载人登月飞行。这项工程历时11年，耗资255亿美元。参加该工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。这一切说明探测开发宇宙资源需要以强大的国力做基础，以科学技术做支撑，否则是难以实现宇宙空间探测和开发的。 【视频播放】播放“太空殖民”、“太空生命维持系统”、“人类登陆火星”等视频。【总结】宇宙太空是人类未来发展的后备空间，在人类面临人口增长、资源枯竭、环境污染、生态破坏诸多问题的情况下，探索开发宇宙资源，有着重要和深远的意义。宇宙开发离我们并不遥远，目前人类的技术完全能够利用地球周围的资源，如何利用以及什么程度上的利用取决于经济上的可行性。宇宙开发对现在的社会生活逐渐发挥越来越重要的作用。

《学会沟通,阳光生活》主题班会教案

【班会主题】“学会沟通，阳光生活” 【班会目的】理解、掌握人际沟通中正确的态度和方法技巧。 【班会形式】讲授、游戏活动、故事、真情告白、情境体验。 【班会时间】2012-11-26 【班会地点】初二（3）班教室 【参与人员】初二（3）班班主任及全体学生 【会前准备】 1．学生分组：按座位分成4个大组 2．演示课件：多媒体课件PPT。 3．音乐布置：温馨柔和的背景音乐。 4．热身准备：每人准备一张A4白纸。 （主题班会现场，通过音乐活跃课堂气氛，放松学生心情，拉近师生距离，为后面的学习提供良好的情绪铺垫。） 【教师导语】 世界著名成功学大师、心理学家卡耐基说：“一个人的成功，15％靠专业知识，85％靠人际关系和处世技巧。”心理学家研究发现，如果一个人长期缺乏与别人的积极交往，缺乏稳定而良好的人际关系，这个人往往就有明显的性格缺陷。对于刚进班的学生，学会处理人际沟通显得非常必要，所以，要迈好中学第一步首先就要懂得如何与人交往与沟通。 人际沟通是需要学习的，没有人天生就是沟通大师，每个人在与人沟通中都会遇到这样或那样题、困惑，这是非常正常的事情。重要的是，通过不断的实践和学习，来提高自己的沟通素养和水平。 【班会流程】 一、【提出问题】 在家庭中，父母与子女之间需要沟通、交流 在学校里，师生、同学之间需要沟通、交流 在社会上，更需要与所接触的人沟通、交流 ………… 沟通与交流，是现代人必须具备的一种技能 我们再来思考几个具体的问题： 分班了，我应该怎么做才能尽快融入集体？ 今天受到了批评，我该如何与老师沟通呢？ 这次期中考试没有考好，怎么向父母交代？ …… 我们需要与人沟通，与人交流，因为我们需要理解别人，也渴望被人理解，我们都想生活在一个轻松、愉悦的环境中……那么，在生活中，我们如何做才能与人沟通，有效交流呢？ 二、【活动：真情告白】

拥抱阳光——主题班会活动教学设计

《拥抱阳光》主题班会教案 一、活动目的： 1通过本次活动，使学生明白生活中“阳光”的重要性。 2在活动中，培养学生心中装着友爱，体验诚信，感受真诚，弘扬中华美德，激发学生爱国热情。 二、活动准备： 1、收集资料（小故事、视频、图片、歌曲等） 2、游戏（植物大战僵尸） 3、PPt 三、教学过程：（课前互动拉近学生距离，老师还准备了一些活动所需要的道具，课前发给学生，能更好的激发学生参与活动兴趣。） （一）、图片激趣导入： 1、出示有许多阳光照射的图片 师：什么给你留下了最深刻的印象? 生：阳光。 师：阳光对于我们来说至关重要，要是有一天没有了太阳，我们也就会失去光明，失去温暖，所以老师也有一个愿望：要是能种太阳该多好啊！（播放《种太阳》动画） 种太阳的愿望多美好!一个送给南极，一个送给北冰洋，这就是送给他们的爱啊！ 2、谈话导入

在我们的生活中除了自然界的阳光以外，其实，在我们每个人身上，每个人心中也有阳光，这就是我们具有的阳光品质，阳光精神。今天，就让我们一起拥抱阳光吧！ （二）、走进阳光 1、师：三月的攀枝花阳光普照，孩子们的脸上也充满了阳光般灿烂的笑容。我们的内心就如同这间阳光小屋一样温暖，因为在我们的小屋里拥有着许多美好的阳光品质。（出示图片一座房子） 2、学生各抒己见。（同时出示动画图片） 师：原来阳光就是......（点明主题） （三）谈“阳光” 1、创设情境 （1）过去你怕黑，现在在阳光里，你......，(你变得.....) （2）原来你需要妈妈督促你学习，如今在阳光里，你...... （你击败了....） （3）从前的你上课不敢举手发言，今天在阳光里的你..... （你战胜了.....） （你拥有了.......你不再......) 2、他们战胜了胆小，懒惰，击败了自卑，这不就是我们熟悉的植物大战僵尸吗？看，他们又来了....... 3、游戏激趣（植物大战僵尸）

生物开花和结果教案(人教版七年级上)

课题：第三单元第二章第三节开花和结果 学习目标： 1、举例说出花的结构； 2、描述传粉和受精的过程： 3、概述花与果实、种子的关系，养成爱护花的习惯； 学习重点、难点： 重点：花的结构、传粉和受精的过程、花与果实、种子的关系。 难点：花与果实、种子的关系 学习过程： 一、情境引入： 1、观察课件上的与花有关的一些画面，感悟花在自然界中的作用； 2、思考：果树在开花季节，若遇到阴雨连绵的天气，常会造成果树减产。为什么？ 二、自主探究，合作交流： 学习任务一：掌握花的基本结构 1、自学教材p102，结合桃花的结构彩图，对照桃花的实物模型，思考教材中的讨论题； 2、小组讨论交流“观察与思考”中的讨论题。（花的主要结构是雄蕊和雌蕊；花的子房将来发育成果实） 3、结合课件，对照桃花模型，认识桃花各部分结构名称，理解各部分的功能，归纳知识点； 4、拓展反思：花的哪些结构与果实和种子的形成有关？ 学习任务二：描述传粉和受精的过程 1、学生自学教材p103“传粉和受精”，结合彩图“受精的过程”，理解传粉的概念和受精的过程；

2、学生展示自学成果，交流传粉和受精的过程； 3、观看课件，加深理解受精的过程； 4、拓展反思：在被子植物的一生中，若花的传粉和受精受到影响，会出现什么现象？ 学习任务三：描述果实和种子的形成 1、课件展示“传粉和受精完成以后，花的各部分的变化”，增强直观效果； 2、学生结合教材p104“从花到果实的过程”彩图，认识果实和种子的形成过程，理解花与果实、种子的关系； 3、学生展示学习成果，复述花与果实、种子的关系； 4、拓展反思：花与果实、种子的形成有什么关系？ 三、系统总结： 引导学生总结归纳本节知识体系。 四、尝试应用： 运用所学知识分析玉米田里产生的下列现象： （1）玉米果穗常出现空瘪的籽粒； （2）白粒玉米上常出现黄色籽粒； 五、诊断评价： 1、花的主要部分是（） A、花柄和花托 B、花萼和花冠 C、雄蕊和雌蕊 D、子房和胚珠 2、若在开花前把桃花甲去掉雌蕊，桃花乙去掉雄蕊，桃花丙不作处理。将甲乙丙三朵花分别用透明的塑料袋罩上，扎紧袋口，结果是（） A、甲不结果实，乙不结果实，丙结果实 B、甲不结果实，乙结果实，丙不结果实 C、甲不结果实，乙结果实，丙结果实

高中地理 1.3《人类对宇宙的新探索》教案4 人教版必修

人类对宇宙的新探索① 教学目标 1．知识目标：了解人类认识的宇宙范围在不断扩大，理解宇宙探索的意义，了解宇宙探索的现状。 2．德育目标：培养学生热爱科学和勇于探索的精神，认识保护宇宙环境对开发、利用宇宙的重要意义。 3．能力目标：培养学生观察能力、读书能力、分析综合思维能力等学习能力。 教学方法 导学式。 教学重点 宇宙探测的意义。 教学媒体 利用投影仪、录像片。 教学过程 【导入新课】播放录像：航天飞机发射。 【教师说明】这是1998年6月3日清晨美国发现号航天飞机升空时的情景。 【教师提问】搭载它一起升空的有一个什么仪器？ 学生回答：阿尔法磁谱仪。 【教师提问】阿尔法磁谱仪的任务是什么？ 学生回答：探索宇宙本源，寻找暗物质和反物质。

【教师讲述】阿尔法磁谱仪进入太空，探索宇宙本源是人类对宇宙的又一次新探索。今天我们一起来学习人类对宇宙的新探索。 【教师提问】人类利用哪些手段了解宇宙呢？ 学生回答：双眼、望远镜、人造卫星、航天飞机、宇宙飞船等。 【教师提问】人类对宇宙的新探索始于哪种探测手段？ 学生回答：1957年10月4日，前苏联第一颗人造地球卫星上天。因为它是首次在地球以外观测地球。 【播放录像】《第一颗人造地球卫星》 【教师提问】谈一谈你所知道的人类从此以后又有哪些新探索手段？进行了哪些探测活动？获得了哪些成果？ 【出示投影】（补充资料） 人类对宇宙的新探索 （1）1959年，前苏联发射成功“月球3号”，它所携带的自动行星际站绕到月球背面上空，第一次主动拍摄了人类从未见过的月背照片。 （2）1961年4月21日，前苏联宇航员加加林乘座“东方号”宇宙飞船用108分钟绕地飞行一周，成为第一个飞出地球的人。 （3）1969年7月20日，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗乘座“阿波罗11号”宇宙飞船登上月球。 （4）1971年，前苏联第一个“礼炮号”空间站发射上天。 （5）1976年，美国发射的“海盗号”飞船第一次登陆火星。 （6）1988年11月15日，前苏联发射第一架航天飞机“暴风雪号”。 （7）1995年，美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机和俄罗斯“和平号”轨道空间站首次对接成功。 （8）1997年7月4日，美国“探路者号”飞船顺利在火星上着路。 【教师提问】人类这些探索活动与望远镜观测有何不同？ 学生回答：排除大气干扰，可直接取样。 【播放录像】《宇航员与月球车》

开花和结果公开课教案

第三节开花和结果 教学目标： 1、概述花的结构。 2、描述传粉和受精的过程，阐明花与果实和种子的关系。 3、认同花、果实、种子对于被子植物繁衍后代的重要意义，养成爱护花的习惯。 教学重点： 1、花的结构、花结构的主要部分。 2、传粉和受精。 3、花结构和果实、种子形成及其结构的对应关系。 教学难点： 1、花的结构的主要部分。 2、受精过程。 教学准备： 多媒体课件 教学方法： 观察、分析法 课时安排： 1课时 教学过程： 〔引入新课〕： 第二章标题为被子植物的一生，通过前面的学习，我们已经知道根不断生长及植株枝繁叶茂的原因。被子植物生长到一定时期就会开花。花朵美丽的色彩和四溢的芳香，对植物本身有什么意义？为什么有的植物的花既不艳丽，又不芳香？带着这些问题，我们来学习新的一节“开花和结果”。 一、花的结构 花是由什么发育而来的？（花芽） 同学们对桃花应该很熟悉，语文书上形容它“粉的像霞”，有哪位同学近距离的观察过

桃花，估计都没有。下面我们就以桃花为例来认识花的结构。 学生活动：翻到书P102“桃花的基本结构”，快速的认识各部分的结构名称。（1分钟）投影：对照投影检查学生对各部分结构名称的记忆情况。 认识花的各部分结构及胚珠的内部结构。 提问：平时我们所看的是桃花的哪部分结构？（花瓣） 提问：对花自身来说，哪些结构是最重要的？为什么？ （雌蕊、雄蕊，因为开花是为了结果，这些结构是产生果实和种子的结构。） 二、传粉和受精 雌蕊和雄蕊是如何产生果实和种子的？ 播放视频：（3分钟） 讲述：花粉从花药落到雌蕊柱头上的过程叫传粉。 提问：花粉是如何落到柱头上的？（昆虫、风） 小结：通过播放的视频，现在同学们应该知道花颜色鲜艳、有香味可以吸引昆虫，没有艳丽色彩和香味的花，花粉多而轻盈，借风来传粉，即：风媒花、虫媒花。这些也说明生物的形态结构与环境的适应。（注意要联系前面所学习的内容） 提问：传粉以后就会结果实了吗？（不行，还必须通过受精过程才能结果实） 投影：受精过程动画 讲述：（结合投影）在柱头黏液的刺激下，花粉萌发长出花粉管，同时一个生殖细胞分裂形成两个精子，到达胚珠，一个与卵细胞结合，另一个与极核结合，这就完成受精作用。 三、果实和种子的形成 传粉和受精完成以后，果实和种子是如何形成的？ 投影：动画显示子房膨大形成果实 从动画中同学们可看出，受精作用完成后，只有子房继续发育，其它结构都纷纷凋落。子房发育形成果实。 提问：果实包括哪两部分的结构？（果皮和种子） 种子包括哪两部分的结构？（种皮和胚） 投影：启发学生得出子房各部分与果实相对应的结构。 四、人工辅助授粉 投影：正常玉米果穗和缺粒玉米果穗 提问：为什么玉米会出现缺粒现象？（传粉不足）

让心灵充满阳光主题班会教案

一、教学目的： 1.通过本次班会，使学生懂得同学之间如何相处，培养学生人际交往的能力。 2.借此次班会让学生学会宽容、学会理解，心中永远充满着阳光。 二、教学过程： 师：同学们!《让我们的心灵充满阳光》主题班会现在开始。请主持人上场。 主持人A：同学们，让生活失去色彩的不是伤痛，而是内心的困惑，让脸上失去笑容的，不 是磨难而是静静关闭的内心世界，没有人的心灵永远一尘不染，让我们的心灵洒满阳光，拥抱健 康对于我们每个人来说至关重要。 主持人B：今天，就让我们一起走进充满阳光的心灵世界。探讨同学之间该如何相处，如何 交往。 A:同学们，我和你们一样，经常为班级的小矛盾干扰心情，但不知怎么解决，有时候我也控 制不了自己，大发雷霆，成为矛盾的制造者，唉! B:下面我们来做一个测试，主要自我评价一下，自己的心理是否健康，我们用最真实的想法 作出选择，同学们都准备好了吗? 请老师出题： 师小结：同学们，人无完人，在我们每个人的心理都存在着这样那样的心理疾病，这不要紧，关键是要有战胜自我的勇气，这样才能拥有健康。下面请看短剧： (二)、情境表演《跳皮筋》 1.先自我介绍：我叫小欣、我叫小芳、我叫小英、我叫小红。小欣说："我们一起跳皮筋，好吗?"，大家："好啊，怎么玩呢"?小芳说：我不和小英一组，她那么胖，笨死了!听到小芳说自己笨，小英顿时火了，他指着小芳的鼻子：你才笨呢!你又胖又蠢，活像一个小胖猪!小芳听到小英 骂她，伤心地跑到一边，哭了起来 师：小芳她们为什么玩不到一块?小芳又为什么会哭呢?谁来说说? 面对这种情形，应该怎样 解决呢? 师小结：这几个同学说得很对，同学之间就应该友好相处，不要嘲笑同学的缺点要学会尊重 别人，不侮辱他人，这是我们每个人做人的原则。接下来请大家继续看情境表演《上课铃响了》 2.情境表演： 王小艳："我叫王小艳，上课铃响了，同学们快进教室!" 王小燕和同学们从外面拥挤着走进 教室，这时一位同学不小心踩到她的脚后跟，王小燕大叫一声：哎呀!踩我的脚干什么，你的眼睛 长哪去了?同时跺着双脚，大发脾气，用双手捂住眼睛哭泣，那个同学再三向她说对不起，其他同 学都劝王小燕别哭了，王小燕不予理睬，继续发脾气，一位同学喊："老师来了"，王小燕才停止 哭泣，回到座位上，还在生气 师：孩子们看完了表演，大家来说说，王小燕做得对不对?为什么?(生充分说) 师小结：是的，我们应该有宽容之心，同学之间遇到了矛盾，不要斤斤计较，要原谅他人， 即使别人有做得不当的地方，在他意识到了自己的错误，并向你到了歉，我们就应该原谅他，更 何况，常生气对身心健康没有好处，只有与同学和谐相处，你才能拥有更多的快乐，下面(出示) 我们一起来看以下同学之间友好相处的正确做法，老师给大家的建议是：(生齐读)同学之间，学会友好，不嘲笑缺点。学会尊重，不欺小凌弱。学会宽容，不斤斤计较。学会 理解，不撒娇任性。 师：那么接下来，让我们来"听故事，悟宽容"。或许听完之后会有所启发。请听《仇恨袋》 主持人A：听了古希腊的这个神话故事，同学们有什么感想呢?(你怎么看仇恨呢?你觉得同学间要 仇恨吗?)(学生发言) A：是的，仇恨正如海格力斯所遇到的那个袋子，开始很小，如果你忽略它，它就会自行消亡; 如果你老是想着它，它就会在你心里不断膨胀。 B：人的心中一旦充满了仇恨，就再也装不下别的东西。这种状态下，人最容易失去理智，在 仇恨的指引下干出后悔莫及甚至葬送自己前程的事情。 A：同学们每天生活在一起，难免磕磕碰碰，有了上面的启示，遇到下列情况，你又该怎样做?相信你会正确处理(出示) (三).说句心里话

开花和结果教案公开课

第三节《开花和结果》教案 一、教学思路 1、教学目标： 知识与技能：概述花的主要结构；描述传粉和受精的过程；阐明花与果实和种子的关系。 过程与方法：通过教师引导，学生探究、自主学习的方式进行教学。 情感、态度与价值观：养成爱花、护花。 2、教学重点、难点 （1）花蕊与果实和种子形成的关系 （2）受精的过程及受精后子房的发育 （3）爱花习惯成为学生的一种自觉行为 3、教学方法：“目标引领、自主学习、教师释疑、当堂反馈”教学模式辅助多媒体教学。 4、教学评价：本节课教师对学生探究的过程及时给予多种评价，激发学生的求知热情、求知欲望，使不同层次的学生都获得成就感。

5、课时安排：1课时 6、课前准备：学生准备新鲜的植物的花；教师准备PPT课件。 二、教学过程 （一）、激情导入：初中学生的学习往往带有感情色彩，有了学习的兴趣才会产生学习的欲望。如果直接进入主题，学生往往会觉得不感兴趣，就不会去主动的探求知识。所以，我运用了一组多媒体课件让学生观看，让学生的情绪“兴奋”起来，继而产生了观花、赏花的愿望。接着用“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”的诗句让学生联想桃花落了会长出什么？继而引出课题《开花和结果》 （二）第一部分：花的结构 1、老师首先说：说起花你们并不陌生，你们是否知道 ①花是由什么芽发育成的？ ②花都有艳丽的色彩和香味吗？ ③不同的花它们的大小、形状和颜色一样吗？ 请同学们讨论，进而让学生明确：虽然花的大小、形状和颜色不同，但它们的结构却基本相同。

2、出示学习目标：花的基本结构是怎样的呢？请同学们探究你手中的桃花的基本结构，画出你喜欢的花，并尝试标出各部分结构名称。思考：花的哪部分将来发育成果实？对于植物繁衍后代来说，花的哪些结构是最重要的？ 3、自主学习：学生动手探究花的基本结构，画出花并标出各部分结构名称。 讨论思考题，尝试解决。 4、教师释疑：教师巡视、指导，不能解决的问题给与点拨。 5、当堂反馈：①出示桃花图片，让学生指出各部分结构名称。（板书） ②假如一朵花的雌蕊被害虫吃掉了，这朵花还能发育成果实吗？ 让学生进一步巩固花的雌蕊和雄蕊与果实和种子的形成有关。（三）第二部分：传粉和受精 1、目标引入：教师播放蜜蜂在花丛中飞舞的片段，问：蜜蜂在花丛中飞来飞去在做什么？什么叫传粉？传粉的方式有哪些？ 2、自主学习：学生带问题自学课本内容，解决问题。

九年级科学下册 第一章 第1节 人类对宇宙的认识教案 浙教版

第1节人类对宇宙的认识 1教学目标 （1）认知目标：知道宇宙是有起源的、膨胀的、演化的。 了解大爆炸宇宙论的主要观点。 （2）技能目标：能利用气球建立星系运动模型来类比宇宙的膨胀 （3）情感和价值观：知道从地心说到日心说的发展以及宇宙起源的多种学说，领悟科学家追求真理的精神。 2学情分析 学生在学习了地球与宇宙之后，来进一步探究宇宙的过去、现在和未来的结局，内容比较抽象，难度比较大，但为学生的想象力和创新力发展提供了广阔的空间 3重点难点 教学重点：宇宙大爆炸理论 教学难点：宇宙的起源证据---------星系运动模型的建立 4教学过程 教学活动 活动1【导入】人类对宇宙的认识 引入： [师]宇宙是什么？《淮南子·原道训》注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。也就是宇宙=时间+空间+物质（能量） [师]那么宇宙从哪里来，它的过去、现在、将来的结局如何？ 活动2【讲授】1、古代人类对宇宙的认识 学生阅读了解宇宙起源的有关神话传说。1、盘古开天辟地；2、上帝创造宇宙万物；3、盖天说；4、浑天说；5、宣夜说……

思考讨论1：说说你所了解的关于宇宙起源的神话故事。 2：古代人为什么会对宇宙的起源形成这样的认识？ （古代观察天空的工具仅仅是眼睛，而现代科学家能借助更先进的科技手段对宇宙的起源进行更深入的研究，才发现了许多关于宇宙起源的证据。所以说人类对自然界的认识水平是和当时的科学技术发展水平相适应的。） 活动3【讲授】2、从的“地心说”到“日心说” 学生阅读托勒密的宇宙体系 让学生讨论说说，地心说的主要观点，它有哪些是值得肯定的？ [师]“地心说”是亚里士多德的首创。而集大成者是公元2世纪古希腊最伟大的天文学家托勒密-------创立了历史上第一个完整的宇宙体系！“地心说”的核心是大地是宇宙的中心，太阳和其它天体都是绕地球转动的。 学生阅读哥白尼的宇宙体系 让学生说说，日心说的主要观点，它有哪些不足之处呢？ [师]16世纪，波兰天文学家哥白尼建立了“日心说”宇宙体系。核心是“太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳转动的” 思考讨论3：为什么人们会感觉到太阳是东升西落，而地是静止不动的呢？ 4：日心说中有关宇宙以太阳为中心的提法也是不正确的，用你所知道的相关知识加以解释。 [师]不能因为地心说的错误抹杀托勒密的历史功绩。不能因为地心说被占统治地位的教廷利用而贬低地心说。不能因为“日心说”反宗教而过分地迷信。那么，宇宙有中心吗？宇宙的中心在哪里？ 活动4【讲授】3、现代宇宙学说 让学生阅读美国天文学家哈勃的发现

做一个阳光自信的人主题班会教案范文

做一个阳光自信的人主题班会教案范文 自信不是自负，它是每个人对自己的自我价值和优势的正确恰当的评价。这里给大家分享一些关于《做一个阳光自信的人》主题班会，希望对大家有所帮助。 学情分析： 在开学的几个月中，同学们渐渐习惯了初中生活，但上课发言不用心，声音比较小，这是缺乏自信的表现，所以本次班会以自信为主题。 活动目标： 透过大家一齐讨论自信，并针对班级的实际状况，使同学正确认识自信的重要性，树立自信心，迈向成功之路。 活动准备： 1、确定两名主持人。 2、制作班会课件。

3、同学们准备名人自信故事。 4、帮忙学生编排“课本剧” 活动过程： 一、导入词： 敬爱的老师，亲爱的同学们： 这天的班会由我和宋淼主持。这节班会的主题是：“我自信，我成功” 二、了解自信： 主持人：我们整天说要自信，那么什么是自信呢? 学生发言： 小结：

每个人的一生都是曲折坎坷的，个性是在追求学业和事业的道路上，更不会是事事如意，一帆风顺的。而自信正是黑暗中的一盏明灯，大海中的一面帆，是登山的云梯，渡水的飞舟，它能给人通往成功的勇气和期望。在现实生活中，当你和别人闹矛盾时，自信会让你伸出热情的双手，主动与对方言和，当你受挫折时，自信会使你奋勇前进。 三、自信的重要性 1、主持人：同学们，让我们一齐来欣赏一个心理学家所做的实验：心理学家曾做了一个实验：将一只跳蚤放入杯中。开始，跳蚤一下子就能从杯中跳出来。然后，心理学家在杯上盖了透明盖，跳蚤仍然会往上跳，但是碰了几次盖后，碰疼了，慢慢就不跳那么高了。 提出问题：跳蚤还能跳出杯子吗?为什么? 学生A：跳蚤跳不出杯子，因为它明白上面有一个盖子。 学生B：跳蚤跳不出杯子，因为跳蚤习惯了。 学生C：跳蚤跳不出杯子，因为跳蚤失去了自信了。

初中生物《开花和结果》优质课教案、教学设计

《开花和结果》教学设计 一、教材分析 本章讲述的是被子植物的一生：包括种子的萌发、植株的生长、开花和结果。本节是本章的第三节，是在前面了解了种子的萌发、植株的生长的基础上，认识植物的开花、结果的过程。从教材内容设计看，本节由“花的结构”“传粉和受精” “果实和种子的形成”三部分组成。其中，“受精的过程及受精后子房的发育”这部分内容较抽象，需要教师让抽象的知识形象化，才能调动学生的积极性。 二、学情分析 六年级下学期的学生抽象思维虽已有较大的发展，但仍需具体的感性知识作支持。所以，教师在教学中要注重学生的这一认知规律导入时要从生活入手，激起学生的学习兴趣。教学中运用多种教学手段，引导学生分析、探究、解决问题 三、设计理念 新课程提出，教学要“面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习”。《课标》要求在教学中要注重对学生进行“情感态度、价值观”的教育。基于课改理念及《课标》要求，我在教学中注重以学生为主体，促进学生的各种能力的培养。通过“目标引领、自主学习、教师释疑、当堂反馈”的教学模式，给学生充分展示的时间和空间，让学生真正成为学习的主体，学会自主学习的方法、技能，培养科学探究的能力。同时，在学生理解生物学知识的过程中，顺其自然地对学生进行情感教育，使知、情、意、相结合，达到教育的目的。 四、设计思路 1、教学目标：

概述花的主要结构；描述传粉和受精的过程；阐明花与果实和种子的关系。 2过程与方法：通过教师引导，学生探究、自主学习的方式进行教学。 3情感、态度与价值观：养成爱花、护花的自觉习惯。 4、教学重点、难点 （1）花蕊与果实和种子形成的关系 （2）受精的过程及受精后子房的发育 （3）爱花习惯成为学生的一种自觉行为 5、教学方法：“目标引领、自主学习、教师释疑、当堂反馈”教学模式；辅助多 媒体教学。 6、教学评价：本节课教师对学生探究的过程及时给予多种评价，激发学生 的求知热情、求知欲望，使不同层次的学生都获得成就感。 7、课时安排：1 课时 8、课前准备：教师准备新鲜的花及其它用具；PPT 课件。 五、教学过程 （一）、导入：教师结合课堂实际(讲桌及每位同学均有一朵花)开门见山导课:有花的课堂是美丽的,今天我们学习第三节开花和结果 继而板书课题第三节开花和结果。 （二）师生齐看课件,了解学习任务,师指一生读学习任务加深印象,然后指 导学生根据学案提示预习课本 (三)第一部分：花的结构 1、师说：花能形成果实,可是化是花是怎样形成果实的?要弄清这个问题,我 们先研究花的结构, 板书一花的结构

A7阳光心态_伴我成长主题班会设计教案

“阳光心态伴我成长” 心理健康主题班会教案 一、班会主题：阳光心态，伴我成长 二、活动班级：五年级 三、活动人员：班主任、五年级全体同学 四、活动背景 提到心理健康，有的同学一定很想说，我的心理没有问题，给我讲心理健康干什么。其实，这是对心理健康含义的一种误解，心理健康对于我们每个人来说都是十分重要的。世界卫生组织给人的健康下了一个这样的定义："健康不仅是没有身体的残缺和疾病，还要有完整的生理、心理状态以及社会适应能力。这无疑表明，人不仅要重视生理健康，而且要珍视心理健康。 和为贵，谐为美！校园需要和谐的音符。然而和谐校园就需要青少年的心理素质和心理健康水平，这不仅关系到千千万万个家庭的幸福，关系到中华民族整体素质的提高。一个人的生活质量如何，成功与否很大程度上取决于其心态如何。小学生学生如果不能很好地应对这些压力，及时释放心中的不良情绪，很可能出现各种不良后果，如沉迷网络等。近年来，受社会不良习气的影响，部分青少年中出现了傲慢无礼而又懒散、禁不起挫折的现象。传统的思想道德教育脱

离了青少年的实际生活。为了避免这一状况的发生，我班将将开展“阳光心态，伴我成长”心理健康主题班会活动，建立心理干预机制，及时排解他们的困惑、迷茫，防患于未然。 五、活动目的 （1）挖掘同学傲慢无礼等消极情绪及无效沟通的几种影响因素帮助他们走出困境。 （2）帮助同学们注重身边的文明与礼仪，培养崇高礼仪美德，使美好的道德品质、道德行为在同学们中蔚然成风，促进班级的和谐，促进学校，社会的和谐。 （3）使同学意识到个体的和谐对班级、校园乃至社会和谐发展的重要意义。 六、活动流程 （一）班主任宣布班会主题及目的 （二）阳光心态的定义和内涵 教师边展示PPT课件，边讲解。 简单的说，阳光心态就是积极心态。 积极的心态——是心灵的健康和营养，这样的心灵能吸引财富、成功、快乐和健康。 消极的心态——是心灵的恶疾和垃圾，这样的心灵，不仅排斥财富，成功、快乐和健康，甚至会夺走生活中已有的一切。 具体的说，阳光心态表现在哪些方面？PPT课件展示

《开花和结果》教学设计Word版

初一生物下册 《开花和结果》教学设计 乳山寨中学 王珊珊

《开花和结果》教学设计 一、教材分析： 本课是六年级下册第三单元“生物圈中的绿色植物”第二章“被子植物的一生” 第三节。本节课知识点清晰，包括三个部分。第一部分花的结构；第二部分传粉和受精；第三部分果实和种子的形成。前面两节学生已经学了“种子的萌发”、“植株的生长” “开花”是绿色开花植物一生中非常重要的时期，是形成果实和种子的前提，对于学生全面认识绿色开花植物起着关键作用，在章节中是一个重点。本节内容解答了种子的由来，回应了第一节，可以让学生完整地了解被子植物的一生，这也为后面学习绿色植物在生物圈中的地位及作用打下基础。 二、学情分析： 前面两节，学生已经学了“种子的萌发”、“植株的生长”,但他们在现实生活中大多没有亲眼见过开花和结果、传粉和受精的过程，特别是受精的过程比较抽象，不好理解；虽然六年级的学生活泼好动，对于周围的事物充满了好奇，希望能够亲自解开其中的奥秘，有一定的动手能力，但对科学的观察方法了解很少，科学的意识也比较薄弱，因此教学设计要充分考虑选择适合学生特点的教学模式与手段。 三、教学目标： 1、知识目标 （1）认识花的基本结构，说出花的主要部分。 （2）概述传粉和受精的过程， （3）阐明花与果实和种子的关系。 2、能力目标 （1）尝试对花进行解剖观察，提高动手能力。 （2）运用生物学的知识，说出传粉和受精以及开花到结果的过程，提高口头表达能力。 3、情感目标 （1）认同花、果实、种子对被子植物传种接代的重要意义。 （2）养成爱护花的习惯，理解人与自然和谐发展的意义。

四、教学重、难点 教学重点：花的结构及花与果实、种子形成的对应关系。 教学难点：受精的过程及受精后子房各部分的发育。 五、教学方法：分组实验法、观察法、比较法、小组讨论法、讲述法 六、学法指导：小组合作、自主学习、全班交流 七、教学准备： 教师准备：新采摘的各种花、放大镜、刀片、镊子、载玻片、培养皿、解剖盘、课件、电子白板等。 学生准备：新采摘的各种花、透明胶。 简单说明：接到徐老师下达的任务“从教材中自主选择一节内容上一节公开课”。思来想去，选择了《开花和结果》这一节，一是因为以往每次上这一节内容的时候要么是第一学期末，或是第二学期初，每次都在遗憾，没有那么多的实物给学生做实验。而这个季节上这一节课还比较赶趟，能消除这个遗憾！二是因为从上学年，我们初中生物的实验教学越来越受到重视，今年，我们学校要求，每一节实验课都必须真做，学校专门成立领导小组不定时到实验室检查，检查结果纳入考评。所以想在这节课中，将学生的动手操作实验与知识的探究结合起来，以适应这个严峻的教学形式。做得不好的地方，敬请各位同仁提出宝贵的意见！（谢谢大家！） 八、教学过程：

新北师大版九年级教案：16.2浩瀚的宇宙 教案

浩瀚的宇宙 教学目标： 1.大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入. 2.通过人类对宇宙探索历程的展示，培养学生对科学的追求、激发学生探索宇宙的兴趣，认识宇宙的科学态度、探索宇宙的科学精神. 3.大致了解我国的航空航天技术进展，体会我国载人航天成就在体现我国的综合实力及提升国际地位中的重要作用和影响. 重点难点： 1.人类对宇宙结构的认识历程 2.结合“神舟”飞船的成功发射，弘扬爱国主义精神，增强民族的自豪感. 教学过程： 以学定教 一、人类对宇宙的认识历程 教师：从古代人类向往宇宙，到实现飞天梦，人类一直在探索着宇宙.请大家说说我国实现飞天梦的大致历程(学生通过课前预习来回答) 从探索宇宙的工具为线索： 1.古人观天：用肉眼观测.对于地球上的万物，我们的古人认为是由“盘古开天”形成的，天圆地方. 2. 近代人观天：用望远镜观测. 3. 现代人观天：用射电望远镜（观测的范围可达3.0×1010L.Y.）和太空望远镜(哈勃)等来观测. 结论:人类对宇宙的认识历程是一个由近及远的过程. 二、两种学说 教师：人类认识宇宙是怎样的过程？在这个过程中，哪些科学家的发现、学说是你了解的？ [学生以自己原有的知识，进行课堂全班性的交流] 人类对于宇宙的认识，开始于地球在宇宙的位置. 古时候，人们从直观的感觉出发，认为地球是静止不动的，日月星辰东升西落，是由于它们在围绕地球旋转.早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle）就已提出了

"地心说"，即认为地球位于宇宙的中心，恒星、行星、太阳和月亮都在各自的轨道上围绕地球旋转.这是历史上最早的地心说.公元140年，古希腊天文学家托勒玫发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说.根据这一学说，地球为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动.这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年. 16世纪初，杰出的波兰天文学家哥白尼（Nicolaus Copernicus）经过长期的观测、研究，发现托勒玫的地心说有根本性的错误.1543年，在他的不朽名著《天体运行论》中系统地提出了日心说.在他阐释的日心体系中，太阳居于宇宙的中心，地球和其他行星沿着圆形轨道绕太阳运行.他对星空，尤其是对行星的运动状况做了将近40年的观测计算，提出了一种全新的宇宙理论---日心说. 意大利学者布鲁诺（Giordano Bruno）进一步认为，太阳只是无数恒星中的一颗，仅是太阳系的中心，而不是宇宙的中心，这一认识使哥白尼日心说得到了进一步发展.由于日心说危及到当时罗马教会的思想统治，反动教会对布鲁诺恨之入骨，用种种恐怖手段逼迫布鲁诺放弃日心说，布鲁诺宁死不屈，最后被活活烧死. 以后的许多科学家利用更先进的观测仪器，经过了长期的观察、总结、计算，从而最终证实了哥白尼的日心学说.地球的地位从居宇宙之中的特殊天体降为绕太阳运动的一颗普通行星. “地心说”已经在16世纪时被否定了，“日心说”也随着人们对宇宙越来越多的了解，渐渐露出它的不完整性. （通过对两种学说的讲解让学生感受到探索历程的艰难曲折） 三、恒星也在运动 1718年，英国天文学家哈雷通过观测和分析，首次指出恒星不动的概念是错误的.1783年，另一位科学家赫歇尔通过对所观测到的大量恒星运动的统计分析，发现太阳以大约每秒20千米的速度朝着织女星方向运动.太阳空间运动的发现彻底动摇了哥白尼的日心体系中太阳固定不动的观念. 1917年，美国天文学家沙普利通过对银河系内天体分布的分析，确认太阳并不位于银河系的中心，而是处于相对说来比较靠近银河系边缘的地方.太阳只是银河系中一颗毫无特殊地位可言的普通恒星，地球更谈不到了. 恒星不是绝对不动，它们的相对位置也在变化.

“阳光体育快乐足球”主题班会教案

“阳光体育快乐足球”主题班会教案 一、活动目标： 1．通过活动增加学生参加体育锻炼的意识及了解体育锻炼的重要性。 2．让学生学会在有计划、有步骤地参加体育活动。 3．通过活动，培养学生体育锻炼的兴趣，从活动中感受亲身参与体验乐趣。二、活动重点： 充分认识阳光体育的重要性，明确阳光体育实施的迫切性和与我们实际生活的密切关系。 三、活动过程： （一）唱团歌。 （二）活动流程： 1．宣布活动开始： 主持人男：我们祖国是一个有着悠久历史、灿烂文明的大国。 主持人女：中华民族是一个勤劳、勇敢、智慧、开放的民族。 男：在上千年的历史长河中，中华体育精神哺育中华儿女。 女：体育精神就像一颗璀璨的明珠，光照人间。 男：体育竞技是中国通向世界的重要渠道。 女：体育竞技能展现我国强大的体育实力。 合：体育运动就在我们的身边，“阳光体育快乐足球” 主题班会现在开始！ 2．快乐的大课间活动： 女：是的，每天锻炼一小时，健康工作五十年，幸福生活一辈子。男：只有上上下下树立体育运动的精神,才能赢来更多关爱与更多的信任。 女：我们应当从小做起，自觉参加体育锻炼的活动。 合：一个有自信的人，面容上有光彩，行动上有坚持，生命中才有拼搏。 男：体育运动可以给人带来健康的体魄。 女：体育运动可以给人带来快乐、吉祥。 男：下面进行大课间活动展示。

3．快乐的冬季足球运动： 女：我们的大课间活动是多么丰富多彩。 男：运动是幸福的，但带给我们的快乐是无穷的。 女：最近，我们学校又开展了足球体育运动比赛。 男：是的，足球赛为我们赶走了冬季的寒冷，带来了强健的体魄。女：同学，让我们一起到操场进行足球比赛吧！ 4．宣布结束 女：同学们，未来属于我们的，我们站在新世纪的起跑线上，让我们一起行动，参与到阳光体育中去吧！ 男：同学们，只有一个身体健康的人，才有拼搏、奋发上进的精神，才能真正成为社会的接班人。 合：我们坚信，运动会给我们带来美好的明天！我们的班会活动即将结束，请王老师为今天的班会活动作总结发言。 （三）班主任讲话： “教育里没有了体育，教育就不完全。”中国奥林匹克运动的先驱张伯苓曾这样告诫我们。目前，阳光体育运动正在全国中小学校蓬勃发展，数以亿计的青少年纷纷走向操场、走进大自然、走到阳光下，在喜爱的体育项目中强身健体。阳光体育运动“每天锻炼一小时，健康工作五十年，幸福生活一辈子”的口号，唤醒了青少年心中对体育的梦想、对运动的热爱。预祝大家在阳光体育运动比赛中获得优异的成绩。 （四）班会仪式。 （五）活动结束。