细胞中的水和无机盐

《细胞中的无机物》教学设计
一、教学目标
1、知识与技能
（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。
2、过程与方法
（1）尝试进行自主性学习。
（2）学会分析和归纳。
（3）通过互联网、图书等进行资料收集。
3、情感态度和价值观
（1）认同细胞是由多种元素和化合物构成的生命系统，以及生命的物质性。
（2）学会关注生活，关注身体健康。
二、教学重点 ：
1、水和无机盐在细胞中的作用。
三、教学难点：
1、结合水的概念。
2、无机盐的作用。
四、媒体技术：多媒体
五、教具准备 ：教师课件
六、课时安排：1课时
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动
导 入 不知大家在电视上有没有看过姚明为佳得乐做的这样一个广告，大家请认真看，注意视频里面出现的广告词。大家思考一下：广告里面的广告词“解口渴，更解体渴”会是什么意思呢？ 我们都知道，一般情况下，我们解口渴只需要喝水就可以了，那么解体渴又是什么意思呢？ 人在做剧烈运动的时候，体内除了丧失水分之外，大量的流汗还会丧失掉钠、钾、镁、糖类等，所以运动型饮料往往还包括有以下成分。大家请看这个表，其中，糖类物质是为了让运动员及时补充能量，而柠檬酸和柠檬香精主要是起到了调味的作用。那么下面这几种都是属于无机盐，可以补充人体失掉的无机盐离子。所以解口渴是指补充水分，而解体渴是指补充人体内的能源物质以及一些无机盐离子。水和无机盐都是属于无机物。也是今天所要学习的内容。
水含量的几个特征 首先我们来看一组图片，待会请学生回答，这些图片一起说明了一个什么样的问题？……这些说明了“水在生命活动中起着重要的作用”。回忆一下，1、细胞中的哪一种化合物的含量是最高的？没错。细胞中水含量可以达到85％－90％，是所有化合物中含量最高的 。这是水含量的第一个特征。2、大家再来看这几种生物体内含水量的比较，这些数据说明了一个什么样的问题？对了，水母的水含量可以达到97%，路生的哺乳动物的含水量相对少点，但是也可以达到65%。不同生物体内水的含量是不同的。这是水含量的第二个特征。3、反问：那是不是同一生物体内含水量就不变了呢？ 大家请看这三张图片，是刘德华在《童梦奇缘》里面的剧照，里面出现了他不同年龄阶段的形象。有句诗说得好。年年岁岁花相似，岁岁年年人不同。人老了脸上就会皱巴巴的，同学们知道这是为什么吗？很主要一个原因，就是细胞的含水量变少了。所以现在很多女性，为了“青春永驻”，常买一些化妆品进行保湿，防治皮肤过早出现皱纹。人在不同生长发育期水的含量也是不同的。幼儿比成年男女要高，而成年男性比女性高。水的这个特征可以归纳为水在生物不同发育时期含量不同。4、下面是一组人体不同器官含水量的比较图，这又说明了什么呢？血液中水的含量可以达到83%，而牙齿中水的含量则只有10％，这说明在即使同一生物体内不同器官组织水的含量也会有所不同。 水 某生回答某生回答
水的存在形式引入 请班里的物理科代表来说说自然界中水的存在形式。宏观世界中的水有汽态、液态、固态这三种形式。那么细胞中水的存在形式又有哪些呢？ 【展示】表格对比：血液中的水是呈液态状的，而心肌是呈坚韧的固态状，但是两者的含水量却很接近，这说明细胞中的水也有不同的存在形式。同学们阅读课本35面第二段。回答：细胞中水的存在形式有哪几种？各有什么样的功能。
水存在形式和功能 细胞中水的存在形式有两种，分别叫结合水和自由水。结合水顾名思义，就是经常与细胞内的其他物质相结合的水，大约占细胞内全部水分的4.5％。这些水不能自由流动，是细胞结构的重要要组成成分。例如打破新鲜鸡蛋时出现的新鲜蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶状， 这个时候细胞结构被破坏。所以结合水是细胞结构的重要组成成分，它赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性。所以心肌含水量虽多，仍出现坚韧的状态。 而自由水，就是指细胞中可以自由流动的水，这些水以游离的形式存在，大约占细胞内全部水分的95.5％。例如我们切开西瓜的时候流出来的水就是细胞中的自由水。自由水又有什么样的功能呢？1、我们吃西瓜的时候之所以会觉得甜是由于西瓜细胞里面的糖类物质溶解于细胞中的自由水，味觉。生物体内还有很多物质都是溶解在水中的。因此得到自由水水的第一个作用：细胞内良好的溶剂。2、 回忆初中所学的光合作用和呼吸作用，需不需要水的参与？水是光合作用的原材料，在呼吸作用以及一些有机物的合成和分解过程中都有水分子的参加。如蛋白质的脱水缩合，多糖的水解等等。因此可以得到自由水的第二个功能，参与生物化学反应。没有水,这些重要的生化过程都不能进行。 3大家再想想，人体血液有什么样的功能呢？对了，血液中的水主要是结合水，它可以自由流动，可以把其中溶解的营养物质运输到各个细胞，同时又把细胞代谢产生的废物运送到排泄器官或者直接运输到体外。因此得到自由水的第三个作用：运输营养物质和废物 结合水和自由水两种形式 需要 运输
自由水和结合水的转化 过渡：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。举个例子。动物冬眠时（展示冬眠熊的图片），体内的生物化学反应是应该是减慢还是加快呢？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？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？ 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？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。 减慢自由水向结和水结合水向自由水 回答
节水教育 从上面的学习我们可以看出各种生物体的生命活动都离不开水。无论是地球的生命形式，还是生命的维持和成长，都离不开水。因此，水被誉为“生命之源”。现在全球的水资源都处于一个匮乏的状态，加上日常生活中浪费水的现象严重。所以有一副漫画写：地球上的最后一滴水可能是人的眼泪，所以我们应该提高警惕。“节水刻不容缓”，希望同学们从生活中的点滴做起，爱护水资源。
无机盐存在形式、含量 过渡：刚刚我们一同解决了佳得乐的“解口渴”的原因，我们说过解体渴是原因之一就是由于它能够补充人体内的无机盐。1、水在细胞中以结合水和自由水的形式存在，那么无机盐在细胞中又是以什么样的形式存在的呢？大家请看课本35面倒数第二段，把黑体字部分给画出来。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、水在细胞中的含量是最多的，大约占85～90％，那么无机盐在细胞中的含量又是多少呢？大家请看这个表格。可以看出细胞中无机盐的含量是很少的，大约只占1～1.5％。这么少含量的无机盐，功能是不是也很小呢？
无机盐的作用 1、阅读课本35《思考与讨论》回答：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？总结：Fe是构成血红细胞中血红蛋白的重要元素之一，缺Fe会导致血红蛋白合成受阻，因而，缺Fe会导致缺铁性贫血。镁是构成叶绿体中叶绿素的重要组成成分，缺镁将导致叶绿素合成障碍，而光合作用离不开叶绿素，因而缺镁会影响植物的光合作用。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，：构成细胞中的化合物。2、我们来看看以下几个广告词。广告语中的无机盐若缺失会导致什么病症？广告词1：高钙片，一片顶两片。 2：健康生活来源与：“碘碘”滴滴。广告语1宣传的是哪种无机盐例子啊？缺钙会导致什么疾病啊？评价：这说明钙例子对生命活动起着非常重要的作用。而广告语2宣传的又是什么？缺碘会导致什么疾病呢？评价：缺碘会导致地方性甲状腺肿大，还有可能导致智力低下矮的呆小症。为了预防这种疾病，我们吃的是加碘盐。反问：碘的摄入是不是越多越好呢？评价：碘摄入过多会导致甲亢，甲亢患者无论吃什么东西都会觉得肚子很饿。由此我们可以得出无机盐的二个作用：维持生物体正常的生命活动。无机盐的这种作用记体现在多了也不行，少了也不行，而是应该维持在一个比较稳定的状态。【展示】1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。 2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有什么样的作用呢？评价：是为了维持生物体内的水盐平衡。这说明无机盐有另外一个作用，就是维持水盐平衡。 【展示】人体中血液的pH值恒定为7.35—7.45 。这种pH恒定的现象，叫做酸碱平衡 。这是由于Na＋ 、HCO3－、 HPO3－等无机盐离子的作用。这又说明无机盐有什么样的作用呢？评价：维持酸碱平衡。这是无机盐的第四个作用。 回答 Ca抽搐、佝偻等 碘大脖子病 不是 回答 回答
小结与练习 1．活细胞中含量最高的化合物是：（ ）A、蛋白质　　 B、糖类 C、水　　　 D、脂肪答案：C2．生物体没有水就不能生活的根本原因是： （ ）A、水在细胞中以两种形式存在　　 B、水在不同的生物中含量各不相同
C、细胞内的各种化学反应是在水中进行的　 D、大部分水在细胞内可以自由流动答案：C3．生物体内把营养物质运送到各个细胞，并把废物运送到有关器官排出体外的物质是：（ ）A、无机离子　　 B、载体　　　　 C、自由水　　　 D、结合水答案：C4．下面关于细胞中水含量的叙述，不正确的是 A.水是人体细胞中含量最多的化合物 B.新陈代谢旺盛的植物细胞含水量高 C.越冬植物同其他植物相比细胞内自由水的含量较高 D.老年人细胞中的含水量比婴儿少 答案：C5．细胞内结合水的生理作用主要是： （ ）
A、反应介质并参与某些代谢反应　　　　 B、运输各种物质
C、细胞组成物质之一　　　　　　　　　 D、良好溶剂答案：C6．下列各过程中所散失的水分中主要属于结合水的是： （ ）A、种子收获后在晒干过程中散失的水　 B、干种子烘烤过程中散失的水分
C、洋葱表皮细胞发生质壁分离所散失的水分　D、植物蒸腾作用散失的水分答案：B7．人体某些组织含水量近似但形态不同，如心肌含水79%，而呈坚韧形态，血液含水约83%而呈川流不息的形态，对这种差异的解释正确的是： （ ）
A、血液中全是自由水　　　　 B、血液中全是结合水
C、心肌中多是自由水　　　　 D、心肌中多是结合水答案：D8．关于生物体内自由水的叙述，错误的是（ ）A、作为代谢反应介质或参与代谢　　　　 B、血浆中的水全是自由水
C、溶解、运输养料和代谢废物　　　　 D、干种子含的水分多为结合水答案：B9．有些马拉松运动员在比赛进入最后阶段时，下肢肌肉常发生抽搐，这是因为随着人体大量出汗而向体外排出了过量的：（ ）
A、水　　 B、钠盐　 　 C、钙盐　 　 D、尿素答案：C10．下列与无机盐的功能无关的是：（ ）A、是某些重要的复杂化合物的组成成分　　 B、维持细胞的形态和功能
C、维持生物体的生命活动　　　　　　　　 D、是细胞中的能源物质之一答案：D11．美国宇航局于2004年3月2日公布了“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资料，有明确的数据表明，火星过去曾有丰富的水资源，据此推测火星上可能存在过生命。这一推测的理由是 A.大部分水可以在细胞内自由流动 B.水在细胞中以两种形式存在 C.水是生命的最基本成分 　　　　　　　 D.水在不同生物细胞中含量各不相同答案：C12．一个体重为200公斤的十岁男孩，其体内脂肪组织中，占细胞重量50%以上的物质是（ ）A、蛋白质　　 B、水 C、脂肪　 D、糖类答案：B13．下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是（ ）A、休眠的蚕豆子叶细胞　　 B、玉米的胚乳细胞 C、洋葱根尖分生区的细胞　 D、成熟柑橘的果肉细胞答案：A14．生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值（ ）A、升高　　 B、下降 C、不变　 D、变化与此无关答案：B●拓展题15．临床上抢救危重病人时，常常要给病人输生理盐水。下列有关输入生理盐水的理由正确的是A.无机盐离子能够调节人体的生命活动 B.无机盐能够补充水分，维持体液平衡C.无机盐离子对维持细胞的形态和功能有重要作用D.无机盐能为细胞提供能量答案：C16．在晒干的谷物中，水的含量约为13％～15％，这些水存在的状态主要是（　）A.自由水 　B.蒸发水 　 C.结合水　 D.结晶水答案：C17．科学实验表明：生命活动旺盛的细胞，自由水/结合水的比值增大，而处于休眠状态的细胞自由水/结合水的比值减小。请分析回答下列问题：⑴自由水以___________的形式存在于___________和___________等部位。随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大的差异，自由水占细胞鲜重的绝大部分，是细胞的良好_____________，有利于物质的_____________，有利于_____________的顺利进行，所以生命活动旺盛的细胞自由水的含量就_____________。⑵干种子内含的主要是____________水，抗旱性强的植物结合水的含量__________，处于休眠状态的细胞，自由水含量______________。⑶结合水和自由水是可以____________的。答案：⑴游离 细胞质基质 液泡 溶剂 运输 生物化学反应 高 ⑵结合水 高 低 ⑶相互转化

八、板书设计
一 水
1、含量特征：（85-90%）
（1）细胞化合物中占最多。（所有细胞都一样。）
（2）水生生物〉陆生生物
（3）幼年〉成年
2、存在形式 所占比例 功能
结合水： 4.5% ： 细胞结构的重要组成成分
自由水： 95.5％ 良好溶剂
参与生物化学反应
运输
二、无机盐 1－1.5％
1、存在形式：离子
2、作用：
（1）组成细胞的化合物
（2）维持细胞正常的生命活动
（3）维持水盐平衡
（4）维持酸碱平衡