分子与细胞第2章组成细胞的分子《细胞中的无机物》教学设计（李杰）

1、细胞中的无机物教学设计教材分析及学生分析必修1第二章第5节细胞中的无机物的内容比较简单，主要让学生了解水和无机盐在细胞中的存在形式和作用，并注意联系日常生活的实例及解释日常生活中的一些现象。结合初中接触到的生物学实验，及必修一之前学习到的检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质的实验基础上，要求同学们开始尝试科学地进行实验设计，逐渐培养学生的生物学核心素养，如科学思维、科学探究能力。教学目标【知识与能力目标】1说出水在细胞中的存在形式和作用；2说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。【过程与方法目标】能够联系生活实际说出水和无机盐的作用，并解释生活现象。能够尝试设计简单的生物学实验。3通过指导学生阅

2、读、观察讨论、理解、分析、归纳出水和无机盐的作用和存在形式，培养学生观察能力、分析综合和推理的思维能力。【情感态度价值观目标】1认同水和无机盐对于生命的重要性。2形成节约用水良好习惯。3学会关注生活，关注身体健康。教学重难点【教学重点】水和无机盐在细胞中的作用。【教学难点】1结合水的概念；2无机盐的作用。课前准备1多媒体课件；2学生完成相应预习内容；3学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。教学过程环节一：课程导入PPT投影展示NASA（美国宇航局）公布的最新火星图片，引导同学们关注科学家在太空中去寻找可能存在的生命时，尤为关注寻找水，以此说明水在活细胞中的重要性。 【设计意图】通过问题情境的

3、创设引出课题。环节二：讲授新课一、细胞中的水1.细胞中水的含量的特点分别展示细胞中各种化合物所占的比例、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：化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸所占比例85%90%1%7%10%1%2%1%（1）水是细胞中含量最多的化合物生物水母鱼类蛙哺乳类藻类高等植物含水量%9780857865906080（2）不同生物体含水量不相同生长发育阶段幼儿成年(女)成年(男)质量分数77%52%58%60%65%同一生物体不同发育时期含水量不相同组织器官牙齿骨髓骨骼肌心脏血液脑含水量% 10227

4、6798384（4）同一生物体不同器官、组织含水量不相同【设计意图】通过比较分析，得出生物体含水量特点。水在细胞的存在形式（1）结合水：与细胞内其它物质相结合，约占细胞内全部水的。（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。【设计意图】举例说出水在细胞的两种存在形式。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 * GB3 细胞内良好的溶剂； = 2 * GB3 参与生物化学反应； = 3 * GB3 构成细胞的液体环境；运输营养物质和废物。【设计意图】举例说出自由水和结合水的作用。展示血液与心脏的

5、含水量比较表格：血液与心肌的比较形态含水量血液液态83心肌固态79讨论：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。【设计意图】学生能够对所学的知识灵活运用，能举一反三。自由水与结合水的关系展示曲线图，并引导学生分析曲线图，找出自由水与结合水之间的关系。学生思考、讨论，并分享自己的观点。得出结论：细胞中的自由水和结合水不是一成不变的，它们在一定条件下是可以转化的。如随着温度降低，自由水转变成结合水；随着温度升高，结合水转变成自由水。教师引导学生分析总结出：结合水和自由水的含量高低与抗逆性和新陈代谢之间的

6、关系，即自由水相对含量越多，新陈代谢越强，抗逆性越弱；结合水相对含量越多, 新陈代谢越弱, 抗逆性越强。【设计意图】清楚自由水与结合水的比值与新陈代谢和抗逆性之间的关系。【课堂讨论】1、新鲜种子放在太阳下晒干，重量减轻，失去的是那种形式的水？2、晒干的种子用水浸泡后还能萌发吗？3、晒干种子不浸泡会不会萌发？4、已经晒干的种子放在试管中，用酒精灯烘干，试管壁上会有水珠，失去的是那种形式的水？5、烘干的种子用水浸泡后还能萌发吗？总结：晒干种子失去自由水，失去自由水的种子仍然保持生理活性；烘干种子失去结合水，失去结合水的种子失去生理活性。【设计意图】通过问题探讨，查漏补缺，突破重、难点。【反馈练习】

7、下列属于结合水的是（多选） A.切西瓜流出的汁 B.挤菜馅挤出的菜汁 C.蛋清里所含的水 D.刚收获的小麦晒干时晒出的水 E.小麦烘烤时丢失的水答案：CE【设计意图】通过针对训练，查漏补缺，突破重、难点。导入：一次性或短期内饮水过多，会导致“水中毒”，“水中毒”是由于长期饮水过量或短时间内大量饮水，身体必须借着尿液和汗液将多余的水分排出，但随着水分的排出，人体内以钠为主的无机盐离子也会受到稀释，血液中的盐分越来越少，吸水能力随之降低，一些水分就会很快被吸收到组织细胞中，使细胞水肿。说明细胞中的无机盐也发挥着重要作用。二、细胞中的无机盐PPT展示烘干的种子继续点燃烧尽，最终得到不能燃烧的灰白色的

8、灰烬。让学生思考：灰烬是什么？答案：无机盐。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、Mg2、Fe等等。阴离子就有Cl、SO42、PO43、HCO3等。细胞中少数无机盐以化合物的形式存在。例如人牙齿和骨骼的成分是碳酸钙。2.含量：同学们观察表格，得出结论：细胞中无机盐的含量是很少的，大约只占1。教师引导：细胞中的无机盐含量虽然少，但是却承担着重要的作用。无机盐有什么作用呢？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P35“思考与讨论”中叶绿素和血红蛋白分子局部简图，讨论回答

9、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是构成血红蛋白的组成成分，缺铁会导致血红蛋白合成受阻，从而贫血；而镁是构成叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素合成受阻，从而影响光合作用。提问：现在有许多食盐都是加碘的，为什么要在食盐中加碘？学生回答。教师补充：碘是构成甲状腺激素的重要组成成分，缺碘，甲状腺激素合成减少，成人缺少甲状腺激素会患大脖子病（或地方性甲状腺肿大），幼儿缺少甲状腺激素会患呆小症，影响智力发育。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图片并说明：哺乳动物的血液中必须含有一定

10、浓度的钙离子。如果钙离子浓度过低，会出现抽搐，俗称抽筋；反过来，如果钙离子浓度过高，会出现肌无力。对于某些植物而言，缺硼会导致花而不实（只开花不结果）。由此，我们可以得到无机物的第二个作用：维持细胞和生物体生命活动。（3）维持细胞的酸碱平衡展示图片并说明：激烈运动后会感到腰酸、膝盖酸的原因是运动时产生了乳酸，但人体血液的pH没有因此而降低,还是维持在之间。由此，我们可以得到无机物的第三个作用：维持细胞的酸碱平衡。维持细胞的渗透压平衡（水盐平衡），维持细胞的正常形态提问：某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，其它浓度可以吗？为什么？引导学生思考回答：生理盐水指质量分数为%的氯化钠溶液，说明其与细胞中的液体浓度相等。高于生理盐水的浓度细胞会失水皱缩，低于生理盐水的浓度细胞会吸水膨胀。由此，我们可以得到无机物的第三个作用：维持细胞的渗透压平衡（水盐平衡），维持细胞的正常形态。【设计意图】深入分析细胞中的无机盐的作用及原因，让学生在理解的基础上掌握重难点。环节三：实验设计课后探究：请同学们根据实验原理、提供的实验材料、实验设计的基本原则、实验设计的基本流程模板，尝试进行一个简单的实验设计，验证镁离子是小麦生长发育所必需的无机盐。【设计意图】逐渐培养学生科学思维、科学探究能力，与生物学核心素养接轨。教学反思本节课以指导学生提