《组成细胞的分子》第2课时 细胞中的无机物

第2课时细胞中的无机物安徽省萧县中学杜秋影教材分析本课时包括“细胞中的水”和“细胞中的无机盐”两部分，水是所有生物体内最重要的无机分子，由于学生缺乏该方面的知识与经验，教材安排了关于水分子的空间结构和氢键等内容，可以让学生更深入地了解水的结构、性质与功能之间的关系，也有助于学生运用结构与功能相适应的观点来认识事物。自由水和结合水的概念比较重要，教材通过介绍具体的事例来进行解释，分析这些事例就可以对自由水和结合水的作用特点及相互关系有更加清晰的认识。关于细胞中的无机盐，教材给出了“思考·讨论”中让学生讨论Mg、Fe和P的作用；在总结过程中列举了缺乏Na+、Ca2+所引起的病症；在旁栏的资料搜集中启发学生思考摄盐过多对人体健康的危害等多方面的资料，通过这些资料及问题的分析和探究，可以帮助学生概括无机盐的主要作用，并意识到适度与平衡的重要性。学情分析学生在第一课时中，已经认识到构成细胞的无机物有水和无机盐，且水在细胞中含量较多，学生在初中已经学习了水的分子构成和盐的定义，需要注意的是，学生对水和无机盐的认识还停留在宏观上，具体到微观的分子上时，学生缺乏一定的空间想象力，比较难理解水分子的空间结构，给学生展示相关三维结构图，并结合水分子的结构模型，以增加空间认识，再逐步构建科学思维。日常生活中有很多现象与无机盐的功能息息相关，但学生缺少感官认识和深度思考，因此在本课时教学中，通过多媒体创设情境与展示事实资料，引导学生对无机盐的功能进行理性思考，并逐步构建概念。1、通过分析水的分子结构，能从结构和功能相适应的角度说明水在细胞中的存在形式和作用，进而认同水在生命活动中具有重要作用，发展学生科学思维的素养。2、通过结合具体事例分析、总结无机盐在细胞中的存在形式及主要作用，促进学生生命的物质性观念的形成。四、教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图新课引入实验引入：（过渡）通过上一课时的学习，我们知道砀山酥梨果肉细胞中含有各种化合物，可分为有机化合物和无机化合物两大类。同学们看老师的实验：手里有一块鲜梨和一块梨干，用水攥住，鲜梨中出来大量水，但是梨干中挤不出水，那么梨干中是不是一点水都没有，同学们利用你们桌子上的实验材料，把梨干放试管中烘烤，放到燃烧匙上燃烧分别会有什么现象？同学们分组操作起来，然后找同学上来展示结果，并展示课件上老师做的实验结果。老师提问：风干梨肉中的水以什么形式存在？燃烧后剩下的一点点灰烬是无机盐，无机盐有哪些存在形式？有哪些功能？接下来就进行本课时的探究，细胞中的无机物。学生动手操作实验，并尝试回答老师提出的问题：两种果肉中水的存在形式应该不同；剩下的灰色灰烬是无机盐。通过学生自己动手操作实验，锻炼了学生实验操作和探究能力，同时水的存在形式问题激发了学生继续探究的动力，引出本课时教学重难点。探究水的存在形式、结构和功能探究水的存在形式、结构和功能探究水的存在形式、结构和功能为了完成本课时的探究，老师设计了两个任务，四个活动。展示不同生物含水量大小，同一生物不同组织器官含水量差异，同一生物不同发育期含水量大小。过渡：水的这种分布特点和它的结构和功能是相适应的。活动1：水分子的结构特点和功能的关系同学们先自主阅读P20-21面教材内容，然后以小组为单位组装水分子球棍模型。教师PPT展示水分子模型，结合学生的模型，进行必要的解释。过渡：模型是证明水是良好溶剂这一推论的结构依据，那下面我们通过视频看一看水是良好溶剂的证据。老师播放《水是良好溶剂》相关视频。过渡：水分子的结构依据和相应的视频讲解都说明自然界中的水是良好的溶剂，那细胞中的水是在细胞代谢中能作为良好溶剂吗？请同学们结合咱们的砀山梨果肉细胞实际情况想一想。等学生作出合理判断后，老师提出新问题：砀山梨果肉细胞中的水能参与代谢吗？因为果肉细胞不能进行光合作用，学生思考受限，老师及时展示水参与代谢的例子：1、线粒体基质中有大量的水；自由移动的水可以与丙酮酸反应2、核糖体上氨基酸相连时会产生水.......教师展示学生思考讨论后的结论：细胞中的水既可作为溶剂，又可以参与代谢。过渡：水是良好的溶剂还有一个重要的原因就是水的流动性，细胞中水分子都具有流动性吗？都能直接参与代谢吗？让我们继续探究。活动2：水在细胞中的存在形式与功能的关系请同学们继续阅读P21的内容，找学生说出水的存在形式，并解释水具有流动性的结构依据。教师展示《水的流动性》科研视频：氢键形成和断裂决定了水分子的状态；氢键稳定存在时水就是固态，不断形成、断裂时水就是液态。同时教师用解压球模拟水的液态和固态变化。过渡：自然界中的水是这样存在的，那生物体中呢？教师继续补充砀山酥梨的两个事实：1、砀山酥梨中有大量流动性的自由水，便于运输物质与代谢2、梨树越冬时会增加体内可溶性糖含量，结合更多的水，降低凝固点，抵抗不良环境。引导学生思考两种水的作用和相互关系。老师对学生的分析进行简要点评。课件展示两个新闻图片，鄱阳湖提前100天进入枯水期，稻田干旱导致水稻发育不良。学生观看课件总结生物不同结构层次含水量差异。学生自主阅读理解书本内容，结合楷体文字内容组装水分子模型。学生观看视频并寻找水是良好溶剂的依据。学生思考砀山梨果肉细胞中的实际情况作出判断：砀山酥梨果肉细胞中有大量的水，可以溶解多种物质，进行多种化学反应。学生继续深入思考，在老师展示新的信息后，及时推出水分子也可以参与代谢这一观点。学生再次阅读思考P21内容，寻找水分子内在的结构与功能适应的关系。再通过观看视频和解压球模拟，加深对氢键的直观认识。学生根据事实继续推断：自由水具有物质运输的作用以及参与代谢的作用，结合水可以增强抗逆性。同时明确两种水的界限不是绝对的。学生观察干旱图片，思考水资源匮乏对生活的影响。通过课件上表格，思考水的分布特点，从而锻炼学生归纳总结能力。学生通过组装模型形成对微观水分子结构的直观认识，便于理解水分子结构与功能的关系。通过观看视频让学生明确水是溶解能力最强的溶剂，能溶解很多物质这一化学实验依据。锻炼学生思维的具体化以及结合实际情况作出合理判断的技能。发展学生信息获取能力和归纳概括的科学素养。学生对于微观水分子之间氢键的布局缺乏直观感受，通过模型、视频直观手段完成对水结构特性的理解。继续训练学生根据实际情况具体分析概括的能力。培养学生节水意识，以及保护水资源的。探究无机盐的存在形式与功能探究无机盐的存在形式与功能过渡：通过大家一开始做的实验我们知道细胞中的无机盐含量不多，它们的存在形式是什么？都有哪些功能？我们继续活动三。活动3：讨论无机盐的作用（阅读理解教材P21-22内容）无机盐在细胞中含量很低，存在形式有哪些？缺Mg为什么会影响光合作用？缺Fe为什么会人导致贫血？植物体缺P为什么会导致发育不良？在学生回答完毕后引导学生进行概括总结无机盐的第一项功能：参与组成重要的化合物。无机盐还有其他作用吗？展示Mg和P其他功能的资料：钙镁果胶盐是构成植物细胞壁的重要化合物，Mg2+是羧化酶和磷酸化酶的激活剂，直接参加光合作用；植物细胞中含有一定的磷酸盐,HPO42-和H2PO4-可以构成PH缓冲体系,还在细胞渗透压的维持中起一定的作用。教师总结：细胞中的无机盐可以维持正常的生命活动，还可以维持酸碱平衡与渗透平衡。展示资料：有的梨树缺钾时，边缘先呈深棕色或黑色，以后逐渐焦枯；缺磷时，叶子片发紫短；缺铁时新长出的叶片会发黄。展示资料：梨花对硼需求较多，硼参与花芽发育、花粉管生长和光合产物运输等生命过程，叶面喷施硼可促进新梢的生长，各施硼处理间的叶片叶绿素含量随施硼浓度的增大而上升。过渡：无机盐的作用非常重要，是不是在生产生活中使用的越多越好呢？活动4：讨论无机盐在实际生活中的应用。引导学生从人、植物、微生物以及生产生活四个方面去讨论，适时的进行信息补充。运动流汗丢失了盐分，应及时补充无机盐；人生理盐水的浓度为0.9%；植物过量使用化肥导致浪费、烧苗等现象；生活污水等导致河流出现水华现象。学生边阅读书本边思考问题并尝试解答；以小组为单位讨论汇报。学生以小组为单位,根据资料讨论无机盐还有什么功能。学生观察课件上梨树叶图片。学生阅读实验资料资料，分析实验结果；推测出无机盐可维持砀山酥梨的生命活动。学生和老师对话交流，无机盐用量多少会带来一系列的问题。训练学生信息获取的能力、归纳概括、表达交流的能力。锻炼学生获取信息的能力。使学生感受无机盐的重要性。通过实验分析再次使学生明确无机盐的重要性，提供实验依据。通过生活中的实例激发学生保护环境的责任感，培养生命物质观和平衡观。引入下一课时砀山酥梨酥脆多汁，非常好吃，是因为它只有水和无机盐吗？与其他化合物有关吗？学生思考回答梨肉细胞中含有糖，脂质等物质。为下一课时做准备。五、板书设计作业评价A、尝试构建本课时内容的思维导图B、实验探究：上高一的小明发现自己梨园里的叶片发黄，经过查阅资料他发现导致叶片变黄的原因很多，缺镁、缺氮均可能导致叶片发黄；为了弄清楚自家梨园的土壤到底是不是缺镁，小明从市场上买来了农用硫酸镁，按照说明书配制硫酸镁溶液，还准备了梨树幼苗若干，一定