必修1第2章第5节细胞中的无机物 教学设计

一、教学目标

1.知识目标

a. 说出水在细胞中的形式和作用。

b. 说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。

2.能力目标

a.能够联系生活实际说出水和无机盐的作用

3.情感目标

a.认同水和无机盐对于生命的重要性。

b.形成节约用水良好习惯。

二、教学重点

水和无机盐在细胞中的作用。

三、教学难点

a.结合水的概念。

b.无机盐的作用。

四 教学流程

教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：课程导入

1.展示关于水的一些资料，让学生感受水的重要性。

活细胞内含量最多的化合物--水； 地球表面约3/4的部分是水；在极限状况下，一个人可坚持20天以上不进食,但缺水3天就会丧生； 原始生命诞生于原始海洋；

2.展示"问题探讨"的运动饮料成分表格，让学生思考问题：

为什么要在运动员的饮料中添加无机盐？无机盐在生物体中起什么作用？

导入课题和学习目标。 观察、呼应。 情景导入课题。 环节二：讲授新课

一、细胞中的水

1.生物体含水量特点

分别展示不同生物含水量比较表格、同一生物个体不同器官、组织含水量表格、同一生物体不同发育时期含水量图解，让学生观察分析，得到相关结论：

生物 水母 鱼类 蛙 哺乳类 藻类 高等植物 含水量% 97 80－85 78 65 90 60－80 （1）不同生物体含水量各不相同

组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液 脑 含水量% 10 22 76 79 83 84 （2）同一生物体不同器官、组织含水量各不相同

（3）同一生物体不同发育时期含水量各不相同

2.水在细胞的存在形式

展示血液与心脏的含水量比较表格，让学生思考回答问题，归纳自由水和结合水概念。

血液与心肌的比较 形态 含水量％ 血液 液态 83 心肌 固态 79 血液和心脏的含水量很接近，为什么血液是流动的，心肌是坚实的？

血液水分主要以流动的自由水的形式存在，心肌水分主要以不流动结合水的形式存在。

（1）结合水：与细胞内其它物质相结合，约占细胞内全部水的4.5％。

（2）自由水：以游离形式存在，可以自由流动，占细胞内全部水的95％以上。

【课堂练习】

1.血液中的水主要以什么形式存在 自由水

2.心肌细胞中的水主要以什么形式存在 结合水

3.农民晒干葵花籽主要失去的是什么形式的水 自由水

4.炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水 结合水

5.剥桔子时流出来的水 自由水

6.鲜鸡蛋清含有的水 结合水

3.水的作用

教师结合实例分别讲解结合水和自由水的作用。

（1）结合水：细胞结构的重要组成成分。

（2）自由水：

①细胞内良好的溶剂。

②参与生物化学反应。

③运输营养物质和废物。

4.自由水与结合水的比例和代谢的关系

讲述：细胞中的自由水和结合水是不是不变的呢？其实不是的。它们在一定条件下是可以转化的。

分别举例说明结合水和自由水的含量高低与抗性和代谢关系。

（1）结合水

展示沙漠植物和热带雨林植物图片，设问：谁的结合水含量更多呢？谁的抗逆性更强呢? 学生分析回答后得到结论：结合水相对含量越高，抗逆性相对越强。

（2）自由水

展示新鲜蚕豆和干蚕豆图片，设问：新鲜种子与干种子，哪一个新陈代谢旺盛？哪一个自由水含量多？这说明了什么？学生分析回答后得到结论：自由水含量越高，代谢越旺盛。

（3）自由水和结合水的相互转化

讲述：冬眠的动物为了使吃的食物能够维持它们度过漫长的冬天，要尽量减慢体内的生物化学反应。而我们知道，参与生物化学反应的主要是细胞中的自由水，那么大家想想，应该是哪种水向哪种水转化啊？自由水转化为结合水

冬天过后，动物苏醒了，这个时候体内的生物化学反应逐渐加快，那么这个时候又应该是什么水向什么水转化啊？结合水转化为自由水

提问：种子的萌发与休眠中，结合水和自由水又是怎么变化的？

萌发：结合水转化为自由水；休眠：自由水转化为结合水

总结：当生命活动旺盛时，结合水向自由水转化；反之，当生命活动缓慢时，自由水向结合水转化。

【典型例题】

（2016•海南卷.26）水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题：

（1）植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以__________的形式存在。经阶段I吸水后，种子中的水主要是以__________的形式存在。

（2）在阶段II，种子吸水速率______（填"大于"、"小于"或"等于"）阶段I，呼吸速率______（填"大于"、"小于"或"等于"）阶段I。

【答案】（8分）（1）结合水 自由水（2）小于 大于（3）磷脂（或脂质）双分子层 水通道

二、细胞中的无机盐

展示广告用语，让学生思考：上面的广告中提到了哪些无机盐？有何作用？ 导入无机盐的学习。

广告一：健康体魄，来源于"碘碘"滴滴！

广告二：高钙片，一片顶两片！

广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！

1.存在形式

讲述：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。例如细胞中的氯化钠，就是以Na+和Cl－的形式存在的。另外含量较多的阳离子还有、K＋、Ca＋、Mg＋、Fe等等。阴离子就有Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。

2.含量：

讲述：水在细胞中的含量是最多的，大约占85～90％，细胞中无机盐的含量是很少的，大约只占1～1.5％。

3.作用

（1）构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分

让学生观察教材"思考与讨论"中叶绿素和血红蛋白分子局部简图，回答问题：

为什么缺铁会导致缺铁性贫血？ 为什么缺镁会影响光合作用？

在以上两个例子中，Fe是构成血红蛋白的成分，而镁是构成叶绿素的组成。由此，我们可以得到无机物的第一个作用：构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分。

（2）维持细胞和生物体生命活动

展示生物体缺乏某种无机盐的症状 ，引导学生归纳无机盐第2个作用。

缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病

缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象

缺I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）

缺B：华而不实（只开花不结果）

缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟

（3）维持细胞和生物体的渗透压和酸碱平衡

讲述：运动过后会大量出汗，汗水中会丧失体内的无机盐，这个时候要及时补充水分和无机盐；急性肠胃盐患者要注射生理盐水（0.9％NaCl溶液）。以上两个例子说明无机盐维持水盐平衡。

【典型例题】

下列关于无机盐的叙述，错误的是(　　)

A.Fe2+是合成血红蛋白不可缺少的成分

B.细胞中的大多数无机盐以化合物的形式存在

C.植物缺Mg2+会影响光合作用

D.人体内缺少CaCO3会导致骨质疏松

【答案】B

三、 组成细胞的元素和物质

让学生完成填空，归纳组成细胞的元素和物质。

1.构成细胞中主要化合物的基础是_________等化学元素

2. 生物分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）以________为基本骨架，它们是构成细胞的基本框架，其中_______是主要的能源物质，_______是主要储能物质，________是生命活动的主要承担者，________作为遗传物质。

1.CHON 2.碳链 糖类 脂肪 蛋白质 核酸

强调：这些化合物必须有机地组织起来，构成细胞这种最基本的结构形式，才能表现生命现象。 观察、分析、讨论、回答。

观察、分析、回答。

分析、讨论、回答。

倾听、思考、呼应。

。

观察、思考、回答。

呼应。

演练、作答。

观察、归纳。

思考、回答。

观察、思考、回答。

通过比较分析，得出生物体含水量特点。

举例说出水在细胞的两种存在形式

。

举例说出自由水和结合水的作用。

举例说出自由水与结合水的比例和代谢的关系。

进行节水教育。

说出无机盐在细胞的存在形式和含量。

举例说出无机盐的作用。