資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 生物學 年級 高一 學期 秋季
課題 第2章 第2節 細胞中的無機物
教學目標
1.說出水在細胞中的存在形式和作用，認同其在生命活動中具有重要作用。2.舉例說出無機鹽在細胞中的存在形式和主要作用。
教學內容
教學重點：1. 水和無機鹽在細胞中的作用。教學難點：1. 結合水的概念。2. 無機鹽的作用。
教學過程
一、創設情境，引入新知（圖片:火星、中國首輛火星車“祝融號”）科學家推測，火星上曾經或者現在存在生命。為什么科學家會做出這樣的推測呢？水為什么具有“支持生命”的獨特性質呢？這說明水和無機鹽對生命的重要性不言而喻。（設計意圖：以火星和“祝融號”火星車為例引入新課，激發學生的學習興趣，同時增強民族自豪感，在學生心底埋下進行科學探索的種子）二、講授新課（一）細胞中的水活動1：說說你還知道水參與哪些生命活動許多事實都可以證明：生命活動離不開水，水是生命之源。人們普遍認為，地球上最早的生命孕育在海洋中，遠古的環境條件也給生物的化學組成和特性烙下了永久的印記。活動2：探討不同生物體含水量特點教師請學生回顧：活細胞中含量最多的化合物為——水，所占比例約為70%-90%，再展示以下表格，分析表格，得出結論：（學生觀察圖片、得出結論）：想一想：同一生物體不同時期含水量相同嗎？同一生物體不同的組織、器官中的含水量相同嗎？(設計意圖：發展學生歸納與概括等科學思維能力)活動3：認識水的結構與特性學生閱讀課本20頁楷體字部分，思考并回答下列問題：（1）、為什么說水是一種良好的溶劑？（2）、為什么在常溫下水是液體狀態，具有流動性？（3）、為什么說水對維持生命系統的穩定性十分重要？（設計意圖：提高學生的閱讀以及提取信息能力，通過閱讀、觀察圖片,逐步增強學生的空間想象能力，通過小組討論和在講臺講解,使得學生的小組合作及語言表達能力有所提高）教師總結：水分子的空間結構及電子的不對稱分布，使水分子成為了一個極性分子，凡是有正電荷或負電荷的分子（或離子）都容易與水結合，因此，水是良好的溶劑。由于水分子的極性，當一個水分子的氧端靠近另一個水分子的氫端，它們之間的靜電吸引作用就形成一種弱的引力，這種引力稱為氫鍵，每個水分子最多可以與周圍四個水分子靠氫鍵相互作用在一起。而氫鍵比較弱，容易形成，也容易被破壞，使水在常溫下維持液體狀態，具有流動性。正是因為氫鍵的存在，水具有較高的比熱容（比熱容是指使單位質量物體改變單位溫度時所吸收或釋放的能量）。這就意味著水的溫度不容易發生改變，水的這種特性，對于維持生命系統的穩定性十分重要。那水在細胞中的存在形式有哪些呢？任務1：學生自主閱讀課本21頁，完成下列表格。水的存在形式概念含量特點活動4：認識水的存在形式水的存在形式： （1）自由水：細胞中的水絕大部分以游離的形式存在，占細胞內全部水分的95.5%，可以自由流動，可以蒸發、不受束縛。（2）結合水：細胞中的還有一部分水主要以氫鍵的形式與蛋白質、多糖等物質結合形成水膠體，這部分水不蒸發，失去流動性和溶解性，叫作結合水，占細胞內全部水分的4.5%。(設計意圖：提高學生分析表格，提取信息的能力，引導學生歸納總結出水的存在形式、特點及含量。）活動5：辨別自由水和結合水那自由水和結合水又存在怎樣的聯系呢？資料：在冬季來臨時，隨著溫度的逐漸降低，植物體內發生了一系列適應低溫的生理生化變化，抗寒能力逐漸增強，此圖為冬小麥在不同時期含水量變化的關系圖。分析此圖，能得到什么信息？那自由水與結合水比值與植物的抗逆性有什么關系呢？學生觀察右圖，能得出什么結論？（抗逆性是指植物具有抵抗不良環境的某些性狀，如：抗寒、抗旱、抗病蟲害等。）農業生產上的應用：將收獲的新鮮麥子曬干后，水的存在形式變化有哪些？播種前，將種子浸泡處理，是什么原因？曬干的小麥種子放在試管用酒精燈高溫加熱后，試管內壁出現水珠，這小水珠是什么形式的水呢？(設計意圖：讓學生用所學知識分析生活中的實際問題。）活動6：認識水分子的結構決定其功能請學生根據資料并結合課本20-21頁，分析總結水的作用。資料1：細胞中有一種水可以與蛋白質、多糖等物質結合，水失去流動性和溶解性。資料2：水是光合作用和呼吸作用的原料，許多有機物的合成和分解都需要水的參與。資料3：組織細胞浸潤在組織液中，紅細胞浸潤在血漿中，淋巴細胞浸潤在淋巴中。資料4：細胞中許多物質能夠在水中溶解。資料5：水在生物體內流動，把營養物質運送到各個細胞，同時也把各個細胞在新陳代謝中產生的代謝廢物，運送到排泄器官或者直接排出體外。教師總結：自由水的作用：1.是細胞內的良好溶劑； 2.參與細胞內的生化反應；3.為細胞提供液體環境； 4.運送營養物質和代謝廢物。結合水的作用：是細胞結構的重要組成成分。 （課堂內容升華）通過這部分的學習，我們認識到：水是如此的重要。當今地球淡水資源極其匱乏。如何才能使人類共同的家園——生物圈得以可持續發展呢？一方面：我們要節約用水，另一方面：要加強保護水資源意識，從自身做起，從日常點滴小事做起，否則地球上最后一滴水將是我們的眼淚！(設計意圖：通過對細胞中水的重要作用的學習，了解目前水資源的狀況,形成保護水資源的社會責任。）（二）細胞中的無機鹽請學生仔細觀察運動員所喝飲料的成分表，表中的哪些物質屬于無機鹽？為什么要在運動員喝的飲料中添加無機鹽呢？無機鹽在細胞中的生命活動又起什么作用？任務2：請自主閱讀課本第21頁，找出無機鹽的存在形式和作用。無機鹽的存在形式含量作用活動7：認識細胞中的無機鹽1.含量：較少，約占1%-1.5%。2.存在形式：絕大多數無機鹽以離子形式存在：陰離子——Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等，陽離子——Na+、K+、Ca2+、Mg2+等。少數以化合物的形式存在：牙齒和骨骼中的CaCO3。活動8：探究無機鹽的作用想一想：1、植物體缺鎂為什么會影響光合作用？人體缺鐵為什么會導致貧血？2、在大量出汗后為什么要喝淡鹽水？3、去醫院輸液，一般都用質量分數0.9%的氯化鈉溶液，可以使用其他濃度嗎？為什么？4、劇烈運動后會產生酸性物質（如乳酸），但為什么血液的PH一般不會有較大變化？（學生逐一分析，總結歸納無機鹽的作用）總結：無機鹽的作用：無機鹽是細胞必不可少的許多化合物的成分。（2）維持細胞和生物體的生命活動。（3）維持細胞的滲透壓平衡。（4）維持細胞的酸堿平衡。思考：攝入食鹽過多或過少會對人體健康造成怎樣的危害？（設計意圖：引導學生形成科學健康的生活方式）三、課堂檢測細胞內的自由水和結合水都是良好的溶劑，都能參與物質運輸和化學反應。（ ）同一株植物，老葉細胞比幼葉細胞中的自由水含量高。（ ） 將作物秸稈充分曬干后，其體內剩余的物質主要是無機鹽。（ ）無機鹽參與維持細胞的酸堿平衡，不參與有機物的合成。（ ）四、課后作業：課下查閱資料，找一找無機鹽的其他作用。五、課堂小結細胞是多種元素和化合物構成的生命系統，水和無機鹽與其他物質一起，共同承擔起組建細胞結構和維系細胞功能的任務，保證了細胞各項生命活動的正常進行。

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