2.2 细胞中的无机物教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版（2019）必修1（表格版）

第二章组成细胞的分子
《2.2 细胞中的无机物》教学设计
课型：新授课
教材版本： 人教版（2019）必修1《分子与细胞》
授课年级： 高一
课时安排： 1课时
一、教材分析
本节《细胞中的无机物》是继《细胞中的元素和化合物》之后，对细胞中两类重要无机物——水和无机盐的深入探讨。教材从含量、存在形式、理化特性到生理功能，系统地阐述了水和无机盐在生命活动中的重要作用。本节内容紧密联系生活实际（如运动饮料、植物施肥、生理盐水等），旨在帮助学生建立“结构与功能相适应”的生命观念，理解无机物对于维持细胞稳态和生命活动的必要性，是学习后续细胞代谢等内容的基石。
二、学情分析
学生已经学习了组成细胞的元素和化合物的大致分类，知道水和无机盐是无机物，但对于它们在细胞中以何种形式存在、具体有何功能认识模糊。学生具备一定的化学基础（如极性分子、离子、pH值），但将其与复杂的生命系统联系起来的能力有待提高。生活中关于补水、补充无机盐的实例学生有所耳闻，但对其中的科学原理不甚了解。教学中应充分利用学生的已有经验和认知冲突，通过实例分析和资料探究，引导其深入理解。
三、教学目标
核心素养 具体目标
生命观念 1. 理解水的存在形式（自由水/结合水）与其功能相适应，认同“结构与功能观”。
2. 认识到无机盐的存在形式与其功能的关系，理解生命活动的物质基础。
科学思维 1. 通过分析数据和资料，运用归纳与概括的方法总结水和无机盐的功能。
2. 通过比较与分类，区分自由水和结合水，理解其比值与代谢的关系。
科学探究 通过分析“探究活动”中的实验现象和生活实例，提升信息获取、分析和处理的能力。
社会责任 运用所学知识解释生活中的相关现象（如植物烧苗、运动补水），关注人体健康，形成健康饮水和合理膳食的意识。
四、教学重点与难点
1. 教学重点：
(1) 水在细胞中的存在形式和作用。
(2) 无机盐在细胞中的存在形式和作用。
2.教学难点：
(1) 结合水与自由水的区分与功能联系。
(2) 无机盐参与维持细胞酸碱平衡和渗透压平衡的原理。
五、教学方法
(1) 问题导学法：以“运动员饮料”表等问题串贯穿全课，驱动学生思考。
(2) 资料分析法：引导学生分析教材提供的多则资料，自主构建无机盐功能的知识。
(3) 比较归纳法：比较自由水与结合水，归纳水的特性与功能；归纳无机盐的多种功能。
(4) 联系实际法：将抽象知识与生活、生产中的实例紧密结合。
六、教学手段
(1) 多媒体课件（PPT）：展示数据表格、图片、资料和知识结构图。
(2) 教学视频：播放“水的特性”等相关视频，辅助理解抽象概念。
(3) 实物/实例展示：如运动饮料成分表、植物缺素症图片等。
七、教学准备
(1) 教师准备： 制作多媒体课件，收集相关生活实例（如不同状态种子的图片、植物缺镁/缺磷症状图），准备“运动员饮料化学成分表”。
(2) 学生准备： 预习教材P20-P23内容。
八、教学流程
问题探讨（运动员饮料成分表）
↓
新知探究一：细胞中的水（含量、特性、形式与功能、比值关系）
↓
新知探究二：细胞中的无机盐（含量形式、资料分析归纳功能）
↓
知识整合与生活应用（解释现象，健康观念）
↓
课堂小结与练习巩固
↓
布置作业
九、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
（一）问题导入
（5分钟） 1. 展示“运动员饮料的化学成分表”。
2. 提问引导：
“喝饮料主要补充什么？”（水）→水的作用？
“表中哪些是无机盐？为何要添加？”→无机盐的作用？ 1. 观察成分表，识别水和无机盐。
2. 结合生活经验，思考水和无机盐对生命活动的重要性。 1. 从生活实例切入，激发学习兴趣。
2. 明确本课核心问题，为后续探究定向。
（二）新知探究1：细胞中的水
（20分钟） 1. 讲解水的含量：通过数据分析，引导学生得出水是含量最多的化合物，并理解含水量与生物种类、器官、发育时期的关系。
2. 阐释水的特性：结合化学知识，讲解水的极性、氢键、比热容等特性，并链接其生物学意义（良好溶剂、流动性、维持温度稳定）。
3. 辨析存在形式与功能：
对比讲解自由水（功能：溶剂、参与反应、运输、提供环境）和结合水（功能：组成细胞结构）。
通过“血液与心脏形态差异”、“种子晒干与烘烤”等实例深化理解。
4. 分析比值关系：精讲自由水/结合水比值与新陈代谢强度、抗逆性的关系。 1. 分析数据，归纳水的含量特点。
2. 理解水的理化特性是其生理功能的基础。
3. 区分自由水和结合水的概念与功能，并能解释相关生命现象。
4. 理解比值变化的生物学意义。 1. 培养数据分析与归纳能力。
2. 建立“结构与功能观”，理解水的特性决定其功能。
3. 通过实例和对比，突破“存在形式与功能”这一教学重点和难点。
（三）新知探究2：细胞中的无机盐
（15分钟） 1. 讲解基本概况：介绍无机盐的含量（少）、存在形式（离子为主）、常见种类。
2. 组织资料分析【探究活动1】：引导学生阅读分析五则资料，小组讨论并归纳无机盐的功能。
资料一（缺Mg）：→ 组成化合物
资料二（缺P）：→ 组成化合物
资料三（Na+, Ca2+）：→ 维持生命活动
资料四（生理盐水）：→ 维持渗透压平衡
资料五（乳酸缓冲）：→ 维持酸碱平衡
3. 教师总结提升：系统总结无机盐的四大功能，并强调其对于维持细胞和生物体稳态的重要性。 1. 了解无机盐的基本情况。
2. 小组合作，分析资料，从具体现象中抽象出无机盐的生理功能，并完成归纳。
3. 聆听总结，完善知识体系，理解“稳态”概念。 1. 转变学习方式，变被动接受为主动探究，培养科学探究能力。
2. 突破教学难点，通过具体实例理解无机盐维持渗透压和酸碱平衡的复杂原理。
3. 渗透“稳态与平衡”的生命观念。
（四）知识整合与生活应用
（5分钟） 1. 引导学生整合：回顾水和无机盐的知识，强调它们作为无机物共同维持细胞正常功能。
2. 解释生活现象：引导学生运用新知解释“植物烧苗”（渗透压失衡）、“运动后喝淡盐水”（补水补盐）、“抽搐与钙离子”等现象。
3. 倡导健康观念：强调健康饮水、合理膳食（补充必要无机盐）的重要性。 1. 将两部分知识联系起来，形成整体认知。
2. 运用所学知识分析和解释生活中的相关现象。
3. 形成关注健康、科学生活的意识。 1. 构建知识网络，实现知识整合。
2. 学以致用，体现知识的价值，落实社会责任素养。
（五）巩固练习
（5分钟） 1. 投影“当堂训练”选择题。
2. 引导学生作答，并重点讲解涉及自由水/结合水辨析、无机盐功能应用的题目。 独立完成练习题，并就疑难问题提问。 及时反馈，巩固重点，辨析易错点。
（六）课堂小结
（3分钟） 引导学生从“水”和“无机盐”两大方面总结：
1. 水：含量、特性、形式（自由水/结合水）、功能、比值意义。
2. 无机盐：含量、形式、四大功能。
3. 核心观念：无机物对生命活动至关重要。 在教师引导下，回顾、梳理本节课的知识体系。 强化记忆，形成结构化知识。
（七）作业布置
（2分钟） 1. 基础作业：完成课后练习，整理本节笔记。
2. 实践作业：查阅资料，了解一种人体必需的无机盐（如Fe、Zn、I）的缺乏症状及预防措施。
3. 预习作业：预习下一节《细胞中的糖类和脂质》。 记录作业要求。 1. 巩固基础知识。
2. 拓展延伸，联系生活与健康。
3. 承前启后。
十、板书设计
第2节 细胞中的无机物
一、细胞中的水
(1) 含量：最多化合物（不同生物、器官、时期有差异）
(2) 特性与功能基础：极性分子（良好溶剂）、氢键（流动性）、比热容高（维持温度）
(3) 存在形式与功能：
自由水（95.5%）：良好溶剂、参与反应、运输、液体环境
结合水（4.5%）：细胞结构组成成分
比值与代谢：自由水/结合水 ↑ → 代谢旺盛，抗逆性弱
二、细胞中的无机盐
(1)概况：含量少(1-1.5%)，主要以离子形式存在
(2)功能：
① 组成某些化合物（如Mg→叶绿素，Fe→血红蛋白）
② 维持细胞和生物体的生命活动（如Ca2+→抽搐/肌无力）
③ 维持细胞的渗透压平衡（如0.9%生理盐水）
④ 维持细胞的酸碱平衡（如H2CO3/HCO3-缓冲对）
十一、教学反思
本节课概念较多，且与生活联系紧密，成功的关键在于将抽象功能与具体实例相结合。
成功之处：采用“运动员饮料”和系列资料分析，能有效激发兴趣并驱动探究；对自由水/结合水的对比讲解和实例分析，较好地突破了难点；将知识与健康观念相结合，落实了社会责任。
待改进之处：无机盐维持酸碱平衡和渗透压的原理较为抽象，部分学生可能理解不透彻；课堂容量较大，学生活动与教师讲解的时间分配需精确把控。
调整思路：对于难点原理，可制作更直观的动画或图解进行辅助说明。在资料分析环节，可为学习能力稍弱的学生提供引导性问题支架。课后可提供相关的科普短文阅读，加深理解。