资源简介

第2章 组成细胞的分子
第2节　细胞中的无机物
年级 高一年级 授课时间 1课时
课题 第2节　细胞中的无机物
教材分析 本节教材包括“细胞中的水”和“细胞中的无机盐”两部分。在“问题探讨”中创设了学生熟悉的生活情境，这一情境来自真实生活，学生对于夏天中暑后的治疗产生好奇。 水是所有生物体内最重要的无机分子。教材安排了楷体字内容介绍关于水分子的空间结构和氢键，在不增加学生负担的情况下，可以让学生更深人地了解水的结构、性质与功能之间的关系，也有助于学生运用结构与功能相适应的观点来认识事物。自由水和结合水的概念在本节中比较重要，所以教材在给出相关定义后，便通过介绍具体的事例来进行解释，分析这些事例就可以对自由水和结合水的作用特点及相互关系有更加清晰的认识。 细胞中有多种无机盐。这些无机盐大都以离子的形式存在，不同离子的作用不尽相同，教材给出了多方面的资料，如在“思考·讨论”中让学生讨论Mg、Fe和P的作用;在总结过程中列举了缺乏Na+、 Ca2+所引起的病症;在旁栏的资料搜集中启发学生思考摄盐过多对人体健康的危害等。通过这些资料及问题的分析和探究，可以帮助学生概括无机盐的主要作用，并意识到适度与平衡的重要性。 通过本节课的学习，既可以对细胞中的元素和化合物的种类的知识进一步巩固和深化，又可以为后面学习第4章《细胞的物质输入和输出》以及内环境的稳态打下基础。
教学目标 1.说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中具有重要作用。 2.举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
教学重、难点 1.教学重点 水和无机盐在细胞中的作用。 2.教学难点 (1)结合水的概念。 (2)无机盐的作用。
教学过程
教学内容 教师活动 学生活动
引入新课 创设问题情境，中暑晕厥后,你喝什么？ 展示常见的电解质化学成分表，引导学生结合生活经验，讨论分析问题： 1.中暑后，喝该饮料主要补充的是什么物质？ 水和无机盐。 在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。 无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多化合物的重要组成成分。 积极思考和讨论问题，从而进入到新课的学习中。
一、细胞中的水 1.1水在细胞中的含量 1.观看图片 【任务1】请学生探讨不同生物体的含水量是否相同？ 水生、两栖、陆生生物，哪种生物含水量高？ 并分析材料得出结论。 水生生物的含水量 > 两栖动物 > 陆生生物 结论：生物体的含水量随生物的种类的不同有所差别 2.我们每天都要喝水，水对于人体或者细胞来说有着什么样的作用呢？ 【任务2】PPT展示资料，请同学们阅读教材P20第1、2段并结合以下材料，引导学生归纳总结水的生理功能。 （1）水是细胞结构的重要组成成分 （2）水是细胞内的良好溶剂 （3）水参与细胞内的许多生物化学反应 （4）水为细胞生活的提供液体环境 （5）水可以运输营养物质和废物 3.我们都知道结构决定功能，水有那么多的作用，那水的结构会是怎样的呢？ 【任务3】请同学们阅读教材P20，结合教材中的示意图，回答下列问题： 水为什么能作为良好的溶剂？ 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。 水为什么在常温下是液体状态，具有流动性？ 每个水分子可以与周围水分子靠氢键互相作用在一起。氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？ 由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变 4.观看动图，回答问题。 设问：心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？ 通过问题导入自由水与结合水的学习。 结合上述心脏和血液形态上的区别与水的存在形式有关，讲授水在细胞中存在的形式包括自由水与结合水。 引导学生自主学习自由水和结合水的定义：绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水。 讲述自由水占细胞内全部水的95.5%。特点：易蒸发、不受束缚、可流动。结合水占细胞内全部水的4.5%。特点：不易散失、含量较稳定、 失去流动性和溶解性。 【布置任务】组织学生小组讨论并回答问题。 任务一：分析细胞中水的存在形式及其相互转化 1.新收获的小麦含水量一般在14%~20%，此时小麦种子含水量高容易发芽，需晒干后储存。 该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。 如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 该过程中种子丢失的主要是结合水；种子失去活性。 3.晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，得出什么结论？结 论： 失去自由水的种子仍能保持其生理活性，浸泡后自由水含量升高，种子代谢旺盛，容易萌发。而晒干的种子自由水含量低，代谢弱，不容易萌发。 4.北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？ 在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。 在一般情况下，自由水和结合水的比值越小，细胞抗逆性越强。 【核心归纳】 分析讨论问题，进入下一环节的学习。 自主学习书本楷体字的内容,，理解水分子之间氢键形成的原理，进而理解“水分子为什么可以作为良好溶剂”等特性。 阅读教材，自主学生自由水和结合水有关内容。 分组思考并讨论，解释日常生活中的生命现象，比较并归纳自由水和结合水的作用。 思考、讨论细胞中的含水量与代谢水平及抗逆性之间的关系。
二、细胞中的无机盐 1.将小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽，最终都会得到一些灰白色的灰烬 ，请问这些灰烬是什么呢 无机盐 举例生活中常见的无机盐。 2.指导学生阅读教材P21并讲述细胞中无机盐存在形式及含量。 2.1存在形式和含量 【布置任务】组织学生小组讨论并回答问题。 无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的作用。 1.植物缺Mg会影响光合作用，为什么？ 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺铁会导致贫血？ 3.植物缺P常表现为生长发育不良，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。 (1)材料1　一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图： 由材料可以看出，无机盐是 。 某些复杂化合物的重要组成成分 (2)材料2　人在剧烈运动时，会大量排汗，可能会引起肌肉抽搐，这是因为有大量的Ca2+随汗液排出，造成血钙过低；而血钙过高则出现肌无力。人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最后引起肌肉酸疼、无力等。 该材料说明，无机盐对 有着重要的意义。 维持生物体的正常生命活动 (3)材料3　生理盐水是指与哺乳动物血浆和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，若放到清水中，则会吸水涨破。 该材料说明，无机盐能调节人体的 ，维持细胞的 。 渗透压 正常形态 (4)材料4　人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。 该材料说明，无机盐对于维持人体内环境 的相对稳定具有重要作用。 酸碱平衡 2.常见无机盐的作用与缺乏症 学生观看一些常见的病症图片，通过表格学习无机盐的作用与缺乏症。 3.探究无机盐X是否为植物生长发育所必需 准备以下材料用具：提供材料材料：生长状况相同的若干株小麦、完全培养液（含各种生长所需的无机盐）、缺某种无机盐的培养液、清水。 (1)实验步骤： ①取生长状况相同的正常同种植物分两组，在甲瓶加入 缺Mg的完全培养液 的完全培养液，向乙瓶中加入 完全培养液； ②在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察生长情况。 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶和乙瓶的小麦幼苗均正常生长，则说明Mg为植物生长的非必需元素； ②若出现缺乏症，加入Mg元素再培养症状消失，则说明Mg为植物生长的必需元素。 举出生活中常见的无机盐，引出学习内容。 分组思考、讨论分析探究无机盐的作用。 分析资料并阅读教材，在老师的引导下总结出无机盐的生理功能。
课堂小结
板书设计 一、细胞中的水 1.水在细胞中的含量 2.水在细胞中存在的形式：自由水和结合水 3.自由水与结合水的相互转化 4.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系 自由水的比例高——代谢活跃，生长快，但抗逆性弱 5.水的生理功能 二、细胞中的无机盐 1.存在形式和含量 大多数以离子形式存在，含量很少 2.无机盐的生理功能

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