2.2 细胞中的无机物 教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 生物学 年级 高一 学期 秋季
课题 第2章 第2节 细胞中的无机物
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。
教学内容
教学重点：1. 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。
教学过程
一、创设情境，引入新知（图片:火星、中国首辆火星车“祝融号”）科学家推测，火星上曾经或者现在存在生命。为什么科学家会做出这样的推测呢？水为什么具有“支持生命”的独特性质呢？这说明水和无机盐对生命的重要性不言而喻。（设计意图：以火星和“祝融号”火星车为例引入新课，激发学生的学习兴趣，同时增强民族自豪感，在学生心底埋下进行科学探索的种子）二、讲授新课（一）细胞中的水活动1：说说你还知道水参与哪些生命活动许多事实都可以证明：生命活动离不开水，水是生命之源。人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，远古的环境条件也给生物的化学组成和特性烙下了永久的印记。活动2：探讨不同生物体含水量特点教师请学生回顾：活细胞中含量最多的化合物为——水，所占比例约为70%-90%，再展示以下表格，分析表格，得出结论：（学生观察图片、得出结论）：想一想：同一生物体不同时期含水量相同吗？同一生物体不同的组织、器官中的含水量相同吗？(设计意图：发展学生归纳与概括等科学思维能力)活动3：认识水的结构与特性学生阅读课本20页楷体字部分，思考并回答下列问题：（1）、为什么说水是一种良好的溶剂？（2）、为什么在常温下水是液体状态，具有流动性？（3）、为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？（设计意图：提高学生的阅读以及提取信息能力，通过阅读、观察图片,逐步增强学生的空间想象能力，通过小组讨论和在讲台讲解,使得学生的小组合作及语言表达能力有所提高）教师总结：水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为了一个极性分子，凡是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。由于水分子的极性，当一个水分子的氧端靠近另一个水分子的氢端，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种引力称为氢键，每个水分子最多可以与周围四个水分子靠氢键相互作用在一起。而氢键比较弱，容易形成，也容易被破坏，使水在常温下维持液体状态，具有流动性。正是因为氢键的存在，水具有较高的比热容（比热容是指使单位质量物体改变单位温度时所吸收或释放的能量）。这就意味着水的温度不容易发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。那水在细胞中的存在形式有哪些呢？任务1：学生自主阅读课本21页，完成下列表格。水的存在形式概念含量特点活动4：认识水的存在形式水的存在形式： （1）自由水：细胞中的水绝大部分以游离的形式存在，占细胞内全部水分的95.5%，可以自由流动，可以蒸发、不受束缚。（2）结合水：细胞中的还有一部分水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖等物质结合形成水胶体，这部分水不蒸发，失去流动性和溶解性，叫作结合水，占细胞内全部水分的4.5%。(设计意图：提高学生分析表格，提取信息的能力，引导学生归纳总结出水的存在形式、特点及含量。）活动5：辨别自由水和结合水那自由水和结合水又存在怎样的联系呢？资料：在冬季来临时，随着温度的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强，此图为冬小麦在不同时期含水量变化的关系图。分析此图，能得到什么信息？那自由水与结合水比值与植物的抗逆性有什么关系呢？学生观察右图，能得出什么结论？（抗逆性是指植物具有抵抗不良环境的某些性状，如：抗寒、抗旱、抗病虫害等。）农业生产上的应用：将收获的新鲜麦子晒干后，水的存在形式变化有哪些？播种前，将种子浸泡处理，是什么原因？晒干的小麦种子放在试管用酒精灯高温加热后，试管内壁出现水珠，这小水珠是什么形式的水呢？(设计意图：让学生用所学知识分析生活中的实际问题。）活动6：认识水分子的结构决定其功能请学生根据资料并结合课本20-21页，分析总结水的作用。资料1：细胞中有一种水可以与蛋白质、多糖等物质结合，水失去流动性和溶解性。资料2：水是光合作用和呼吸作用的原料，许多有机物的合成和分解都需要水的参与。资料3：组织细胞浸润在组织液中，红细胞浸润在血浆中，淋巴细胞浸润在淋巴中。资料4：细胞中许多物质能够在水中溶解。资料5：水在生物体内流动，把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的代谢废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。教师总结：自由水的作用：1.是细胞内的良好溶剂； 2.参与细胞内的生化反应；3.为细胞提供液体环境； 4.运送营养物质和代谢废物。结合水的作用：是细胞结构的重要组成成分。 （课堂内容升华）通过这部分的学习，我们认识到：水是如此的重要。当今地球淡水资源极其匮乏。如何才能使人类共同的家园——生物圈得以可持续发展呢？一方面：我们要节约用水，另一方面：要加强保护水资源意识，从自身做起，从日常点滴小事做起，否则地球上最后一滴水将是我们的眼泪！(设计意图：通过对细胞中水的重要作用的学习，了解目前水资源的状况,形成保护水资源的社会责任。）（二）细胞中的无机盐请学生仔细观察运动员所喝饮料的成分表，表中的哪些物质属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐呢？无机盐在细胞中的生命活动又起什么作用？任务2：请自主阅读课本第21页，找出无机盐的存在形式和作用。无机盐的存在形式含量作用活动7：认识细胞中的无机盐1.含量：较少，约占1%-1.5%。2.存在形式：绝大多数无机盐以离子形式存在：阴离子——Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等，阳离子——Na+、K+、Ca2+、Mg2+等。少数以化合物的形式存在：牙齿和骨骼中的CaCO3。活动8：探究无机盐的作用想一想：1、植物体缺镁为什么会影响光合作用？人体缺铁为什么会导致贫血？2、在大量出汗后为什么要喝淡盐水？3、去医院输液，一般都用质量分数0.9%的氯化钠溶液，可以使用其他浓度吗？为什么？4、剧烈运动后会产生酸性物质（如乳酸），但为什么血液的PH一般不会有较大变化？（学生逐一分析，总结归纳无机盐的作用）总结：无机盐的作用：无机盐是细胞必不可少的许多化合物的成分。（2）维持细胞和生物体的生命活动。（3）维持细胞的渗透压平衡。（4）维持细胞的酸碱平衡。思考：摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？（设计意图：引导学生形成科学健康的生活方式）三、课堂检测细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂，都能参与物质运输和化学反应。（ ）同一株植物，老叶细胞比幼叶细胞中的自由水含量高。（ ） 将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。（ ）无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。（ ）四、课后作业：课下查阅资料，找一找无机盐的其他作用。五、课堂小结细胞是多种元素和化合物构成的生命系统，水和无机盐与其他物质一起，共同承担起组建细胞结构和维系细胞功能的任务，保证了细胞各项生命活动的正常进行。