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1、第五节 细胞中的无机物 西安市田家炳中学 焦 姣一、教学目标1、知识目标(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、能力目标(1)尝试进行自主性学习。(2)学会分析和归纳。3、情感目标(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、教学重难点1.教学重点水和无机盐在细胞中的作用。2.教学难点(1)结合水的概念。(结合水的概念学生以前没有接触过,而日常生活中见到的水都是流动的水,所以结合水的概念是本节课的难点) (2)无机盐的作用。三、教材分析细胞中的无机物位于高中教材新课标必修一中的第二章第五
2、节，即为第二章组成细胞的分子中的最后一节内容，在第二中的前几节内容主要学习了细胞中的元素以及细胞中的蛋白质、核酸、糖类等有机物，虽然说生活的细胞都是有生命的，属于有机体，但是同样离不开水和无机盐等无机物质的参与，因此，通过这一节课的学习就能够让学生们更加完善的掌握组成细胞的分子这一章的内容。同时，结合之前学习的细胞中的各种有机物的作用的理解，为学习细胞的结构和功能奠定基础。四、学情分析本节课的难点是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。学生对水的认识多半来自“自由水”，而对于“结合水”不太了解，要通过一些已有的化学知识来理解。在学习无机盐的作用时，可以列举各种实例来加深感
3、性认识。五、教学工具多媒体六、教学过程（一）【导入】温故知新，情境导入 1.教师回归:通过前面的学习,我们了解了细胞中蛋白质、核酸等大分子有机物的结构、特性和作用。那么今天我们来一起来学习细胞中的无机物水和无机盐。2.水的重要性PPT展示萌发的种子需要水,缺水沙漠中的仙人掌也储存这水分,胎儿发育在羊水中这些都说明水是生命之源。资料展示:人一旦缺水,后果是很严重的。缺水1%2%,感到渴;缺水5%,口干舌燥,皮肤起皱,意识不清,甚至幻视;缺水15%,往往甚于饥饿。现代医学研究表明,人在饥饿状态下的生命极限最多10天,而缺水只能活3天。综上所述,都说明水的重要性。（二）【讨论】水在生物体中的含量 水
4、在生物体中的含量(PPT展示教师引导学生讨论)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
5、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。教师总结:1.水是细胞中含量最多的化合物。2.生物种类不同含水量不同。3.同种生物,不同组织器官的含水量不同。4.同种生物,不同的生长发育阶段,体内
6、的含水量不相同。（三）【讲授】由自然界到细胞，讲解水的存在形式。 1.图片展示:自然界中水的存在形式有气体、液体、固体,那么水在细胞中以什么样的形式存在呢?主要有两种,一种是我们通常理解中的水,以游离的形式存在,可以自由流动,我们称之为自由水。另一种则与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水。细胞内部一部分水主要以氢键的形式与蛋白质,多糖、磷脂等固体物质相结合,这部分水不蒸发、不能析离,失去了流动性和溶解性,是生物体的构成物。2.例题加深理解判断:以下实例中水主要以什么形式存在? (A)切西瓜时流出的瓜汁水 (B)新鲜小麦种子晒干时丢失的水 (C)小麦烘烤时丢失的水 (D)鸡蛋清里的水 (E)浆糊
7、中的水3.自由水与结合水的关系实例一：血液凝固时，血液中的（ 自由水 ）转变成（ 结合水 ）。说明：自由水和结合水可以自由转换。实例二：干燥的种子与萌发的种子相比，自由水/结合水的比值（萌发的种子 ）高，新陈代谢速率（萌发的种子 ）高。说明：两者的相对含量（自由水/结合水）影响生物组织细胞的代谢速率。总结：自由水/结合水的比值高，代谢快。自由水/结合水的比值低，代谢慢。（抗逆性高）（四）【讲述】水在细胞中的的生理功能1.自由水：（1）细胞内良的好溶剂（2）运输营养物质和代谢废物（3）参与生物化学反应（代谢）（4）为细胞提供液体环境（5）维持细胞的正常形态2.结合水：组成细胞结构的重要成分 3.
8、练一练：刚收获的新鲜玉米种子在阳光下晒干,重量减轻，这个过程损失的主要是 自由 水，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是_结合 水，这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内 自由 水的含量相对高些。（五）细胞中的无机盐实例一：当你烘干一粒小麦种子，然后点燃烧尽，最终会得到一些白色灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的_无机盐 。实例二：在炎热的夏天，人们在大出汗后往往感觉很疲惫，这时候需要喝加盐的开水或是富含矿物质的饮料才能使精力恢复的更快。1.无机盐在细胞中的存在形式大多以离子形式存在阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、
9、Fe2+、Fe3+等。阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等2.无机盐在细胞中的含量极少，仅占细胞鲜重的1%-1.5%3、无机盐的生理功能（1）构成细胞中的化合物（例： 铁、镁 ）铁：血红蛋白组成元素。功能：运输氧气。缺铁：缺铁性贫血。富含铁的食物：菠菜、红枣、菜花、马铃薯等。镁：叶绿素组成元素。 功能：吸收阳光，进行光合作用。 缺镁：影响光合作用。（2）维持生物体正常生命活动（例：碘、 钙 ）碘：是甲状腺素的成分之一 缺碘：大脖子病（成人）呆小症（儿童）。 富含碘的食物：海带、紫菜、海蜇 钙：缺钙：抽搐、佝偻病、骨质疏松等。 高钙：肌无力、胆结石等。 富含钙的食物：牛奶、豆制
10、品、虾、芝麻（3）维持水盐平衡（例：0.9%的氯化钠溶液）生理盐水：0.9%的氯化钠溶液 高于0.9%细胞失水皱缩 低于0.9%细胞吸水膨胀 作用：在正常情况下，人体内的无机盐浓度为0.9%。为患者输入0.9%的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压平衡。 （4）维持酸碱平衡（例：乳酸）大家都有这样的体会，进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的PH没有因此而降低,还是维持在7.357.45之间，为什么呢？乳酸NaHCO3=乳酸钠H2CO3 CO2H2O4.与生活联系(1)在患急性肠炎时，要及时注射0.9%的生理盐水。(2)不慎受外伤时，要用0.9%的盐水清洗伤口。(
11、3)在高温作业时，要喝淡盐水。以上三种做法的主要原因依次是（ C）消毒维持水分的代谢平衡维持无机盐的代谢平衡 降温 细胞的的等渗溶液并有清洁作用A、 B、 C、 D、 (六)组成细胞的元素和化合物1.构成细胞中主要化合物的基础是 C 、 H 、 O 、 N 等化学元素2. 生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）以 碳链 为基本骨架，它们是构成细胞的基本框架，其中 糖类 是主要的能源物质， 脂肪 是主要储能物质， 蛋白质 是生命活动的主要承担者， 核酸 作为遗传物质。总结：这些化合物必须有机地组织起来，构成细胞这种最基本的结构形式，才能表现生命现象！（七）课堂巩固练习【基础巩固】1、细胞中含量最
12、多的化合物（ ）A、蛋白质 B、淀粉 C、水 D、糖原2、水在生物体的许多化学反应中可充当A、溶剂 B、催化剂 C、还原剂 D、载体3、下列离子中哪项不是细胞需要的（ ）A、Cl- B、Fe2+ C、S042- D、Pb2+4、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5.根据水的存在形式和生理功能思考：落叶植物体内自由水/结合水的比值，冬季与夏季相比有何不同？（ ）A.相等 B.夏季大 C.冬季大 D.不确定6. 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.
13、主要为自由水 D. 主要为结合水答案：1.C 2.A 3.D 4.B 5.B 6.D【拔高训练】表一： 几种不同生物体水的含量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水含量%9780-8578659060-80表二： 人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官牙齿骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%1022767983从表中的数据分析，试判断下列说法的正误：（1）构成生物体的成分中水的含量最多（ ）（2）生物体的含水量与生物的生活环境密切相关（ ）（3）代谢旺盛的组织器官含水量较高（ ） （4）组织器官的形态结构差异与水的存在形式无关（ ）答案：（1） （2） （3） （4）【课后拓展】1.查找资料，了解某
14、种植物（如:小麦）生长发育需要哪些无机盐。2.设计实验，证明某种或某几种无机盐是这种植物生长发育所必需的。七、板书设计细胞中的无机物一、细胞中的水1.含量2.存在形式3.自由水结合水的关系4.作用二、细胞中的无机盐1.存在形式2.含量3.功能八、教学反思本节是必修一第二单元第二章的第五节。主要内容是掌握水和无机盐在细胞中的存在形式以及各自的功能，相对比较简单。为了达到三维目标的和谐统一，我采取了结合实际生活与课本知识的方法，力求在学生掌握知识的同时更能提高对生活中反应的科学知识的探究精神。用生活中的例子引入本课，不仅可以让学生对知识有所了解，并且大大提高学生对生物课程的兴趣。在教学过程中，通过问题的巧妙设置，引导学生积极主动的去探究课本内容。采取师生互动、课堂讨论、实例分析等方法，整堂课给学生创造了一个轻松的环境，让学生在相互交流中探讨知识，课堂气氛很活跃。并结合练习对知识进行巩固，在
