【金识源】高中生物2.5细胞中的无机物名师精选教案新人教版必修1

1、名校名 推荐细胞中的无机物一、教材分析细胞中的无机物的知识内容并不难，主要是让学生了解水和无机盐在细胞中的存在形式和作用，在讲授无机化合物水时，可以从水在细胞、组织中的含量入手，引出水的两种存在形式。 引导学生分析两种形式的水在细胞中的作用，理解水的含量与生命活动的状态密切相关。在讲述水时，要注意渗透出两种形式的水存在着动态转化，不能截然分开。恰当地运用生活常识， 说明水的存在状态和作用，将会更吸引学生，使学生加深对水的认识。关于无机盐的教学， 可以从学生已知的知识中提出问题，通过简明的分析，使学生懂得无机盐的存在形式和作用。例如，为什么在观察动物和人的细胞时，要用一定浓度的生理盐水?为什么长

2、期缺乏铁会出现缺铁性贫血?从这些问题的分析过程中，归纳出无机盐对维持细胞形态、参与重要的物质组成等作用。本节最后一段是对全章的小结，旨在点明 “细胞是多种元素和化合物构成的生命系统”，“活细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中。但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行” 。教师要在最后总结中给学生分析、强调、点明。二、三维目标1. 知识与技能（ 1）说出水在细胞中的存在形式和作用。（ 2）说出无机物在细胞中的存在形式和主要作用。2. 过程与方法（ 1）尝试进行自主个性化的学习。（ 2）运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。（ 3）尝试将你所获得的信息表达出来。（ 4）尝试进

3、行科普写作。3. 情感态度与价值观（ 1）参与小组合作与交流。（ 2）体验与你的同学分享通过自己的努力所获得的知识。（ 3）认同“细胞是多种元素和化合物构成的生命系统” 。三、教学重点水和无机盐在细胞中的存在形式和作用。四、教学难点水的存在形式，结合水与自由水的区别。1名校名 推荐五、教学策略1. 情境创设学生对于水的认识比较丰富，许多概念来自生活中的经验，但是站在活细胞的角度去看，学生的认识还有需要补充、纠正和待完善的地方。因此教师在教学时可以从学生熟悉的事实切入， 吸引学生的注意力。教师可以查找有关资料，如一个人在极限状况下，可以坚持20 d 以上不进食，但是缺水不能超过1 d；地球表面约

4、3/4 的部分是水；细胞内含量最多的化合物是水； 许多国家的科学家都在为寻找火星上的水而努力工作，既有成效又有争议。这些事实说明水对于生命的重要性。 究竟水在细胞和生物体中具有什么样的功能呢？由此引入新课的学习。同时利用课本上的问题探讨，将学生带到对水的内容的学习中。2. 教学过程水和无机盐的知识在课标中的要求都是了解层次，因此教师在课堂上更多的是让学生认识水和无机盐与生命的关系，通过列举生活中的现象、事实和学生的体验来加深学生对水在生命中的作用的认识。 比如，让学生知道生命活动包括一系列的化学反应，而几乎所有的化学反应都离不开水； 让学生思考我们味觉的产生必须是在舌尖有唾液浸润的情况下才能感

5、知，若擦去舌尖的唾液， 或用舌头接触一块不能溶解于水的玻璃，我们会感受不到什么味觉。这说明水作为溶剂的作用以及溶剂对于生命活动中的化学反应的重要性。细胞的代谢活动与水的多少及其自由水的含量密切相关，让学生想一想种子的库存需要条件之一就是通风干燥，想一想干种子细胞中的含水量与其生命活动的关系，学生就不难理解水在代谢中的作用了。学习无机盐的知识， 同样要让学生认识到无机盐的含量在细胞中是最少的，但是对于生命活动却是必不可少的事实。教学中教师可以举出许多实例，如血红蛋白和叶绿素的结构中都含有特定的无机盐离子， 可以根据课本中提供的这两种分子的结构简图，来认识无机盐在构成生物大分子中的重要作用。还可以

6、列举人体或植物体缺乏某种无机盐所产生的症状，加深学生对无机盐与细胞和生物体关系的认识。总之教师在准备教学时， 生动丰富的素材， 包括文字、图片、 视频资料等都是本节教学所需要的，在大量的事实面前，学生获得的关于水和无机盐的印象最为深刻，也就比较容易达到课标所要求的知识层次。3. 难点的处理本节课的难点是要让学生明确结合水的概念和作用以及无机盐在细胞和生物体中的重要作用。 因为学生对结合水与无机盐的作用，没有多少生活经验可以借鉴，尤其是无机盐的各种生理作用是学生比较陌生的，因此通过一些生活现象让学生有所感受后，再接受概念就比较容易。 学生对水的认识多半来自“自由水”，而对于“结合水”不太了解。

7、要让学生认识结合水可以简单介绍水分子的物理化学特性。水作为极性分子的特性致使其容易与那些大分子结合在一起。 让学生想一想新鲜鸡蛋清的液态胶状的存在形式，告诉学生这就是富有生命的状态， 这部分结合在蛋白质等大分子周围的水已经失去了流动性和作为溶剂的作用，仅是细胞和生物体的组成成分。 同时让学生联想臭鸡蛋是不会有这样胶体状的鸡蛋清的，因此鸡蛋臭了意味着鸡蛋已经没有生命功能了。通过这样的例子让学生体会结合水在细胞组成成分中的作用。学生在学习无机盐的作用时，可以列举人体生活和健康中的各种实例来加深感性认识，比如利用课本中运动员饮料的资料让学生讨论，由此再引申到人体发生的一些与无机盐有关2名校名 推荐的

8、疾病， 通过对疾病的介绍和讨论学习无机盐在细胞和生物体构成、调节渗透压和酸碱平衡等方面的功能。六、教学准备教学课件制作七、教学环节情境创设教师课件展示一些市面上的“运动饮料”图片， 引起学生兴趣， 接着教师课件中出现一个运动饮料化学成分表（可拍摄某牌子的饮料包装）。“这是饮料的化学成分表，表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加这些无机盐呢？那么无机盐在生活中起什么作用呢？”“另外还有一个问题，为什么人会口渴呢？”课件呈现园艺师为植物浇水的画面，“为什么我们在种植植物时也那么强调浇水，水在细胞内起什么作用呢？”师生互动（一）细胞中的水1. 水在生物体中的含量对绝大多数生物来说，没

9、有水就不能存活。地球上如果没有水，也就没有生命。最早的生命也是在水中诞生的。水在细胞中含量是最多的。在不同种类的生物体中，水的含量差别较大，生物体中水的含量为60 95。如，幼嫩植物体中水的含量约为70，动物体中水的含量约为80左右。一般来说，水生生物的含水量大于陆生生物的含水量，例如，水母的身体里水的含量竟约为 97（显示水母的图片） 。幼年生物的含水量要大于老年生物的含水量（显示幼儿与老人的图片），所以人体老化的特征之一是身体细胞含水量的下降。同一生物在生长发育的不同时期，含水量也是不相同的。在不同的组织、器官中，水的含量也不相同。例如，血液含水 83、肌肉含水76、骨骼含水约25、牙含水

10、10、唾液含水99.5 、脂肪组织含水 20左右，因此成人中肌肉发达而体型消瘦的人其水分所占比例高于体脂多的胖体型者。水在生物体的含量这么高， 我们平时似乎并不觉得， 那水是以怎样的形式存在于生物体内的呢？2. 水在细胞中的存在形式水在细胞中以两种形式存在。一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。 结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5 。细胞中绝大部分的水以游3名校名 推荐离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。自由水大家是好理解的， 它是可以流动， 可以蒸发，可以离析的水分子，那么结合水具体是怎么回事呢？结合水是在生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质以氢键的形式

11、相结合形成水胶体（亲水力蛋白质强于淀粉，淀粉强于纤维素），失去流动性，含量比较稳定，不易散失。结合水是细胞结构的重要组成成分， 不能溶解其他物质， 不参与代谢作用。 结合水赋予各种组织、器官一定形状、 硬度和弹性， 因此某些组织器官的含水量虽多 （如人的心肌含水 79），仍呈现坚韧的形态。图 25 1 氨基、羧基、羟基等均可与水结合 , 成为结合水下面我们通过几道习题来区分两者：（ 1）下列属于结合水的是a. 血液中的水b. 细胞液中的水c. 干种子细胞中的水d. 蒸腾作用散失的水答案： c（ 2）心肌的含水量为 79%而呈坚韧的形态， 血液的含水量为 82%则是流动的液态， 对这两种形态差异

12、正确的解释是： （心肌中的是结合水，而血液中的是自由水）自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，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。自由水含量少时生命活动缓慢，有利于保存，例如：种子要晒干来保存。反之为了使种子萌发，要先将种子浸泡在水中一段时间，让种子吸水，增加自由水的含量。（ 3）下列结合水相对含量比较多的是a. 休眠的大豆子叶细胞b. 休眠的玉米胚乳细胞c. 洋葱的分生细胞d.成熟西瓜的果肉细胞自由水多代谢旺盛，显然c、d 可以排除，休眠的细胞自由水少，代谢很弱，结合水是4名校名 推荐指与细胞内的亲水物质相结合的水，纤维素、淀粉、蛋白质，都

13、是亲水物质，亲水力蛋白质强于淀粉， 淀粉强于纤维素。大豆子叶细胞中蛋白质含量相对比较高，玉米的胚乳，淀粉含量相当高， 因为蛋白质的亲水能力强于淀粉的亲水能力，所以休眠的大豆子叶细胞中，结合水的含量相对比较高，所以答案应该是a。3. 水的重要作用水在生物体中的含量最多， 自然也有其重要的意义： 水是生命起源的先决条件， 没有水就没有生命。世界上最早的生命就是在逐渐冷却的海洋里由蛋白质和其他化合物产生出来的。植物也起源于水中， 后来其中的一部分才逐渐进化为陆生植物。 植物的一切正常生命活动都必须在细胞含有一定的水分状况下才能进行。天然植被的分布主要受供水情况所控制。农作物产量对供水的依赖性也往往超

14、过了任何其他因素。 “有收无收在于水”和“水利是农业的命脉”的道理就在这里。（ 1）自由水是细胞内生化反应的良好溶剂：水分子具有极性，是自然界中能溶解物质最多的良好溶剂。 （水的介电常数是溶液中最高的，这就意味着按单位容计算，没有任何溶剂能比水溶解更多的种类和数量的溶质，所以水成为最理想的生物溶剂） 动植物体内的各种生理生化过程，如矿质元素的吸收、运输 , 气体交换，光合产物的合成、转化和运输以及信号物质的传导等都需以水作为介质。（ 2）运输营养和废物：水在生物体内的流动（如血液） ，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。（ 3）结

15、合水是组成细胞的成分：结合水通过氢键与蛋白质或多糖结合，成为细胞成分的一部分。（ 4）自由水作为反应物参与细胞内一些反应：水是光合作用的原料。在呼吸作用以及许多有机物质的合成和分解过程中都有水分子参与。没有水，这些重要的生化过程都不能进行。根据自己已有的知识和生活经验， 你还能举出哪些实例， 说明生命活动离不开水？ （学生讨论）在正常情况下，一个人一天需要 2 千克水。当人体失去 6%的水分时，就会出现口渴、尿少和发烧等症状。当人体失水10% 20%时，就会出现幻觉，甚至死亡。 对人来说， 水比食物还要重要。一个人在饥饿时，可以损失 40%的体重而不致毙命，但是如果损失了 20%的水分，就能死

16、亡。5名校名 推荐水在机体内 具有 滑 的功能，如关 液。没有唾液不能 行吞咽 物。 多 植物的受精作用都离不开水。精子的移 离不开水，一些昆虫和蛙的受精卵要在水里 育。（二） 胞中的无机 初中我 做 ，将骨和小麦的种子 尽，最 都会得到一些灰白色的灰烬， 些灰烬是什么呢？学生：是无机 。1. 无机 在 胞中的存在形式： 胞中大多数无机 以离子的形式存在，含量 多的阳离子有：+2+2+na、k、 ca 、 mg 、fe2+ 、fe3+等。阴离子有cl 、 so2、 po3、 hco 等。443 胞中无机 的含量 少，比水 要少，只占1% 1.5%，那无机 在生物体内有什么作用呢？2. 无机 在

17、 胞中的作用： 本 p35 思考与 ：（ 1） 什么缺 会 致 血呢？学生：血 蛋白是一种 色含 的蛋白 ，是 胞的主要成分， 功能是运 氧气和一部分二氧化碳。 血 蛋白中的 是二价 离子， 人来 ，小 也只吸收二价 离子， 三价 离子是不吸收的。没有fe2+就不能合成血 蛋白，人就会患缺 性 血。（ 2）植物体缺 会影响光合作用， 什么？学生：叶 素是 色植物 行光合作用的色素，它能吸收光能用于光合作用。 大多数植物叶片的 色是 色的， 是叶 素 的 色。没有2+mg 就不能合成叶 素，植物的叶片就会 黄，影响到光合作用的正常 行。（ 3） 什么 在 多食 都是加碘 呢？学生：人缺碘会引起大

18、脖子病（甲状腺 大） ，如果幼年 缺碘，造成甲状腺素合成不足， 而 会引起大 育落后，出 呆小症。 示，我国普遍缺碘，因此要求在食 中加碘来 充碘的不足。（ 4）你 能想到人体缺哪些无机 会引起疾病 ？学生：缺 会引起佝 病。血 太低 可能会引起抽搐。6名校名 推荐（ 5）为什么老年人容易骨折而青少年的骨容易变形？学生： 骨是由有机物和无机物构成，骨的有机物使骨具有韧性，而使骨具有硬度，骨整体的弹性和硬度也就是由这两种化学成分的比例而决定。骨中有机物与无机物的比率会随着年龄的改变而发生变化，成年人的骨含有2/3 的无机物和1/3 的有机物， 这样的比率使骨有最大的坚固性。 根据力学测定，每平方

19、厘米的股骨能承受170 至 220 千克的抗压（缩） 强度（轴向）。由于儿童的骨是有机成分大而无机成分小，故硬度差，但韧性及可塑性大。虽然不易骨折，但却容易弯曲变形。因此，儿童应特别注意良好的坐立姿势。反之，老年人骨中的无机物随年日而增多， 有机物却相对地减少， 所以骨较脆而易折断， 而且不易愈合。 因此，老年人不宜从事太过剧烈和幅度大的活动。（ 6）初中提过无机盐对植物有哪些作用呢？学生：含氮的无机盐促进细胞分裂和生长，使枝叶繁茂。含磷的无机盐促进幼苗发育和花开放，果实种子提早成熟。含钾的无机盐使植物茎秆健壮，促进淀粉的形成。教师精讲从大家的讨论我们也可以看出， 无机盐对生物体来说也是具有重

20、要作用的， 下面我们来归纳一下：（ 1）组成细胞中的化合物：例2+2+mg 是叶绿素分子必需的成分，fe 是血红蛋白的主要成分。碳酸钙是动物和人体的骨和牙齿中的重要成分。（ 2）维持细胞和生物体的生命活动：例哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙盐，如果血液中钙盐的含量太低，这种动物就会出现抽搐。（ 3）维持生物体内的平衡：渗透压的平衡：细胞内外无机盐的含量是维持原生质渗透压的重要因素。酸度平衡（即 ph 平衡）：ph 调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应。例如：各种蛋白质对于ph 的改变异常敏感，人体血浆 ph 降低 0.5个单位，立即发生酸中

21、毒。无机离子如2/hpo4和 h co/hco3 等hpo4223组成重要的缓冲体系来调节并维持ph 平衡。离子平衡：动物细胞内外的na+/k +/ca 2+的比例是相对稳定的。细胞膜外na+高、 k+低，细胞膜内k+高、 na+低。 k+、 na+这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。此外，在细胞膜外na+多 ca2+少时，神经细胞会失去稳定性，对于外7名校名 推荐来刺激会过于敏感等等。评价反馈1. 某地区晒干的小麦种子的含水量约为14%，此时活细胞内水分a. 全部为自由水b. 全部为结合水c. 主要为自由水d.主要为结合水2. 在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎外伤后要用0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以下各项中属于以上三种做法的主要原因依次是消毒维持水分代谢的平