资源简介

学校 课题 《细胞 中的无 机物》
年级 高一 学科 生物
教材分析 1、教材内容：本节是 2019 版新人教高中生物学必修 1《分子与细胞》的第 2 章第 2 节细胞中的无机物，本节知识主要从水和无机盐的存在形式和作用两个方面展开。整体难度不大，但教材新增内容水的组成和性质，学生理解时有一定困难，应结合水分子模型和化学相关知识，予以重点突破。 2、和旧教材相比，2019 版教材在知识结构、教材内容变化都较大，具体调整如下： 教材知识结构调整：1、新教材先讲水的作用，再讲水的存在形式（和老教材正好反过来） 教材新增添内容：1、水为什么能成为良好的溶剂。 2、水具有流动性的原因。 3、细胞代谢、抗逆性和自由水与结合水比例关系和相关实例。 4、P22 思考与讨论，新增资料 2,关于 N、P、K 对植物的作用。 5、课后习题，新增火星探索，推测生命存在的相关资料。 新教材删减内容： 1、水在不同年龄段、性别中含量的差别。 2、原教材 P36 多种元素和化合物共同构成了细胞这个生命系统中的基本层次 3、原教材 P36《与生活的联系》中补充淡盐水的维持细胞渗透压的知识。 4、原教材 P36《技能训练》中的实验设计内容。
学情分析 学生刚刚步入高中，还未养成良好的自学习惯，语言的组织能力和表达能力也有待提高，针对上述问题，本节课在教学过程设计上更多注重对学生自学能力以及语言表达能力、分析问题和解决问题，得出结论等方面能力的培养。
教学目标 1、通过理解水的组成和性质，决定细胞中的存在形式和作用形成结构决定功能。（生命观念） 2、运用资料分析法，推理无机盐生理功能，形成科学的思维方式。（生命观念、科学思维） 3、树立节约用水、保护水资源的环保意识和社会责任。（社会责任）
教学重难点 1、水的存在形式和作用。 2、无机盐的存在形式和作用。 3、水是良好的溶剂和水的流动性。
教学准备 多媒体课件
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 智 慧 课 堂 应 用 及 分 析 1.功 能 选 择2. 应 用 价 值3. 评 价 体 现 时长
导入 【问题探讨】 展示运动员饮料，分析成分，设问：1.水的作用？2.哪些成分是？无机盐的作用？ 利用初中知识以及生活经验回答 1- 2分钟
新授 一、细胞中的水 1.1水在细胞中的含量 1.请学生探讨不同生物体内的含水量，分析材料得出结论。 水在构成生物体的化合物中含量第一; 根据不 同生 物体 内的 含水 量， 15 分钟
不同种生物含水量不同; 水生生物含水量;-般比陆生生物高。 2.探讨同一生物体不同器官的含水量，分析材料得出结论。 同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同。 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。 1.2水在细胞中存在的形式 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.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，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自由水；种子仍保留活性。 2.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，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？ 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。 4.越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，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】 任务二：学生阅读课本P21并分析下面材料，探究水的功能。 及同 一生 物体 不同 器官 的含 水量 ,分 析表 中的 数据 ,找 到规律 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。学 习书 本楷 体字 的内 容, ,理
提问：该资料体现了水的什么功能？ 水在细胞中参与化学反应 结合材料分析与具体事例，引导学生归纳总结水的生理功能。 1.3水的生理功能 (1)细胞内良好的溶剂 (2)参与生物化学反应 (3)为细胞提供液体环境 (4)运输营养物质和代谢废物。 任务三：指导学生阅读课本P20-21楷体字部分，结合教材中的示意图 ,小组讨论完成下列问题： (1)结合水的组成及特性，水分子中 H、O 原子的结合方式和带电情况， 尝试解释水为什么能成为良好的溶剂。 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。 (2)水分子的氢键是怎样形成的？为什么在常温下水是液体状态，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。 (3)水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？ 常温下水是液体状态。 播放水的特性视频，加深学生对水的特性的认识。 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。
习题巩固 1. (2023 ·重庆三峡名校联盟高一联考)每年的3月22日是“世界水日”。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是 ( ) A.晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于储藏 B.氢键的存在，使水的温度相对不易改变，对维持生命系统稳定性十分重要 C.影响细胞内含水量的因素有生物种类、发育阶段、组织器官种类等 D.水是极性分子，带电荷的分子或离子都易与水结合，可作为良好的溶剂 【答案】A 【解析】晒干的小麦种子自由水含量较少，代谢强度降低，便于储藏 , A错误；由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，对维持生命系统稳定性十分重要，B正确。 2.在冬季来临过程中，冬小麦体内的自由水和结合水的含量变化如图所示，下列说法错误的是 ( ) A.a存在形式的水主要与蛋白质、多糖等物质结合 B.b是细胞中绝大部分水的存在形式 ,是可以流动的 C.a/b上升，细胞代谢水平增强 D.b/a下降，细胞抵抗寒冷的能力增 思 考、讨论回答问 题，巩固对水的学习。 5分钟
强 【答案】C 【解析】A. 自由水与结合水比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，在冬季来临过程中，冬小麦体内结合水含量升高，a 表示结合水 ,结合水能与蛋白质、多糖等物质结合， A正确; B 、b是自由水，是细胞中绝大部分水的存在形式，是可以流动的，B正确; C 、a/b上升，即自由水与结合水比值较低，细胞代谢水平减弱，抗逆性增强，C错误; D 、b/a下降，即自由水与结合水比值较低，细胞抵抗寒冷的能力增强 , D正确。 故选 C。
二．细胞中的无机盐 播放有关无机盐介绍的视频,使学生初步了解无机盐。 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。 任务四：分析并探究无机盐的作用 1.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)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 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，此现象是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。 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.“焦边”是由缺钾引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的。准备以下材料用具：若干株长 观看视频。 阅读教材，自主学习细胞中无机盐有关内容 。 分组思考、讨论分析探究无机盐的作用 。 1 0分钟
势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的完全培养液、缺钾培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的完全培养液，向乙瓶中加入__________________； ②将 分别栽种在甲、乙瓶中； ③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察__________________。 100 mL缺钾培养液 长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组小麦叶片是否出现“焦边”现象 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长，_______________则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ②若________________，则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。 (3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基础上应如何改进？ _________________________________________________________ 100 mL缺钾培养液 长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组 乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象 甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 可以在缺钾培养液中加入钾，培养一段时间后观察植物叶片生长是否恢复正常 通过对上述资料的分析，引导学生阅读教材P22总结出无机盐的生理功能： 2.2无机盐的生理功能 (1)是构成细胞内化合物的重要组成成分 (2)维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 (3)维持细胞的渗透压平衡 (4)维持细胞的酸碱平衡 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。
板书设计 一、细胞中的水 1.水在细胞中的含量 同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同 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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