细胞中的无机物教学设计

　　细胞中的无机物教学设计

　　关于“水和无机盐在细胞中的存在形式和生理作用”，学生的生活经验丰富，可以通过提问、对话的教学方式，引导学生自己说出现象、分析所反映的知识点。学生在资料分析方面较为薄弱，本节可以提供锻炼的机会。

　　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

　　教学重点和难点:

　　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

　　教具准备： 教学课件 字串4

　　课时安排： 1课时 字

　　教学过程

　　导入：

　　多媒体课件展示：2004年1月24日美国“勇气号”登陆火星表面寻找水的踪迹。经过认真分析拍

　　摄的照片，美国宇航局声称火星上曾被水淹没过。为什么科学家在为寻找火星上是否有水而努力?找

　　到了水又能说明什么呢?

　　对大多数生物来说，没有水就不能生存。水是生命之源，最早的生命是在水中诞生。我们现在判断

　　一个星球是否存在过生命，也是主要看它是否存在过水。水在各种生物体内含量都是最高的，但在不

　　同的生物体内又存在着差异。

　　前面一段时间我们共同学习了细胞中的蛋白质、核酸、糖类和脂质，这些都是细胞中的有机物，

　　今天我们就要开始新的一节——细胞中的无机物，水和无机盐。

　　知识目标一：细胞中的水

　　课件展示不同动、植物体内含水量图(水母、鱼类、蛙、哺乳动物、高等植物等图片以及其含水量)并提问:不同生物体内的含水量是否一样?有什么特点?

　　不同生物体的含水量不同 水生>陆生

　　课件展示老人与儿童和一个人不同时期的含水量的图片，请学生进行分析：在不同的生长发育期，含水量有什么特点?女人是水做的，男人不是水做的吗?

　　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。

　　不同生长发育期的含水量不同 幼儿>老年

　　课件展示人的不同组织含水量表，观察并分析

　　同种一生物不同器官水的含量不同

　　心肌组织含水79%，血液含水82%，含水量很接近，但是其形态上却有很大的区别，为什么会出现这样的情况呢?

　　(通过这个事例过渡到水的存在形式：自由水和结合水)

　　在人体中某些器官组织的含水量相似，但形态却不相同，说明生物体内水的存在形式不同。

　　自由水：在细胞中以游离形式存在的水

　　易蒸发、不受束缚、可流动

　　结合水：在细胞中与其他物质结合的水

　　不易蒸发、含量稳定、失去流动性和溶解性

　　刚收获的谷子经晾晒后，质量会变轻，变化的是自由水。假如加热已经晒干的谷子，会不会有水产生?这个水是什么水?(演示实验，加热已经晒干的谷子。强调实验的单一变量、去除环境的干扰)

　　请同学们回想一下在家里打鸡蛋的情形：新鲜的鸡蛋清呈液态胶状，臭鸡蛋清相对更“稀”的液体，水状。为什么会这样呢?那是因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，只是细胞和生物体的组成成分;而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。

　　练习区分结合水和自由水

　　总结自由水和结合水的关系：

　　1.在一定条件下可以相互转换

　　2. 自由水/ 结合水的比值越高，新陈代新越旺盛，生长发育越迅速，抗旱、抗寒、抗热性能相对较弱;反之，自由水 /结合水的比值越低，新陈代新越缓慢，生长发育越迟缓，抗旱、抗寒、抗热性能相对提高。

　　生物体中含量最多的化合物是水，那么大家总结一下，水有什么功能呢?

　　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?

　　血液中的水主要是自由水，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

　　4.结合水是细胞的组成成分

　　小结：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。

　　知识目标二：细胞中的无机盐

　　提出问题：将烘干的谷子烧尽，最终会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是什么?(无机盐)

　　引导学生分析课本中的“运动员饮料中的化学成分”表

　　问题：1.表中哪些成分属于无机盐?含量如何?

　　2.无机盐以什么方式存在细胞中?

　　3.为什么要在运动员的饮料中添加无机盐?

　　4.无机盐在细胞的生活中起什么作用?

　　1、2问请学生回答，3、4问请学生思考引入无机盐的生理功能。

　　总结学生的回答：无机盐的存在形式 多数以离子形式 少数以化合形态

　　无机盐的含量：1%——1.5%

　　课件展示课本35《思考与讨论》

　　请学生回答：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。

　　课件展示“加碘食盐”、“缺钙”、“植物缺硼”的结果以及一些有关无机盐的广告词，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。

　　举例激烈的运动之后肌肉会有酸痛的感觉，这是因为肌肉中产生的乳酸，但是体液中的PH值却没有下降，因为乳酸+NaHCO3==乳酸钠+H2CO3(CO2+H2O)得出结论三:维持细胞内的酸碱平衡

　　生理盐水的浓度0.9%的NaCl溶液，假如用9%的溶液会有什么后果呢?

　　得出结论四：维持细胞的正常形态

　　小结：无机盐在细胞中的含量虽然很低，但是对细胞具有非常重要的作用，是细胞正常生活所必不可少的，所以大家平时应该注意补充一定的无机盐。

　　课堂小结：水和无机盐是细胞中的无机化合物，其中在细胞中水是含量最高的化合物，水在细胞中以两种形式存在，一种是自由水，一种是结合水。自由水和结合水在一定条件下可以相互转换。无机盐含量虽然比较少，但对细胞具有很重要的做用，是不可缺少的。谁和无机盐与其他有机化合物一起，共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要生理功能。

　　细胞中的无机物知识点归纳

　　一.学习目标

　　1.概述水在细胞中的存在形式和作用

　　2.概述无机盐在细胞中的存在形式和主要作用

　　3.认同“细胞是多种元素和化合物构成的生命系统”

　　二.本节聚焦

　　1.水在细胞中以什么形式存在?

　　2.水在细胞中的作用是什么?

　　3.大多数无机盐在细胞中以什么形式存在?

　　4.为什么细胞中无机盐含量很少，作用却很重要?

　　三.知识梳理

　　(一)细胞中的水

　　1.一般而言，细胞中含量最多的化合物是水。

　　2.细胞中水的存在形式有：结合水和自由水

　　3.细胞中自由水与结合水的比值与生物的代谢和抗逆性有关。正常情况下，自由水/结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，但抗逆性却越差;自由水/结合水比值越小，细胞代谢越弱，但抗逆性却越强。植物在光周期的影响下越冬，其细胞中的自由水/结合水的比值将下降。

　　例1：有机化合物中具有不同的化学基团，它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如-NH2、-COOH、-OH)，具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水;难与水结合的基团称为疏水基团，如脂类分子中的碳氢链。脂类分子往往有很长的碳氢链，难溶于水而聚集在一起。请回答：

　　(1)等量亲水性相同的物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中，如下图所示。容器中的自由水量甲比乙____________。

　　(2)相同质量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质多)，当它们含水量相同时，自由水含量较多的是____________种子。

　　解析：(1)甲、乙容器中的水量相同，而亲水性物质在甲、乙容器中的存在有不同之处，在甲中亲水性物质分成体积较小的几小团，从而其总表面积较大，结合的水会更多，则甲容器中的自由水的量更少。

　　(2)油脂的亲水性差，蛋白质的亲水性强，因此，大豆种子中蛋白质结合水较多，自由水较少。

　　答案(1)少(2)花生

　　(二)无机盐

　　1.无机盐的存在形式

　　大多数无机盐在细胞中以离子的形式存在，但也有少数无机盐以化合物的形式存在，例：叶绿素分子中的Mg，血红蛋白分子的Fe等。

　　2.无机盐的含量：无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占鲜重的1%～1.5%。

　　3.无机盐的生理作用

　　1能影响生物体的生命活动，调节机体的生命活动。Zn能促进生长素的合成，缺Zn植物得小叶病和丛叶病;油菜缺B“花而不实”;Fe能促进叶绿素的合成，缺Fe植物有黄化现象等。

　　2组成细胞中的化合物。Fe：能参与形成血红蛋白，细胞色素等;Zn：DNA聚合酶、RNA聚合酶等;

　　3维持生物体内的平衡：渗透压的平衡、酸碱平衡、离子平衡等。血液中有HPO42-/H2PO42-、H2CO3/HCO3-缓冲物质;动物细胞内外的Na+/K+比例是相对稳定的，细胞外的Na+浓度大，细胞内的K+浓度大。

　　4.影响植物光合作用的化学元素

　　1N：是各种酶的成分，叶绿素的成分

　　2P：是生成ATP的成分

　　3Mg：是叶绿素的成分

　　4Mn、K：是光合作用中一些酶的辅助因子

　　5S：是酶的成分

　　例2.正常人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中的NaHCO3减少时会形成酸中毒;当血浆中的H2CO3含量减少时会形成碱中毒。这个事实说明，无机盐的生理作用：

　　A.对维持细胞形态和功能有重要作用 B.对维持生物体的生命活动有重要作用

　　C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 D.对调节细胞的渗透压有重要作用

　　解析：无机盐的生理作用有：影响生物体的生命活动，调节机体的生命活动;组成细胞中的化合物;维持生物体内的平衡。本题的题干中强调的是酸碱平衡，故正确选项是C。 答案：C

　　看了“细胞中的无机物教学设计”