《組成細胞的分子》第2課時 細胞中的無機物

第2課時細胞中的無機物安徽省蕭縣中學(xué)杜秋影教材分析本課時包括“細胞中的水”和“細胞中的無機鹽”兩部分，水是所有生物體內(nèi)最重要的無機分子，由于學(xué)生缺乏該方面的知識與經(jīng)驗，教材安排了關(guān)于水分子的空間結(jié)構(gòu)和氫鍵等內(nèi)容，可以讓學(xué)生更深入地了解水的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能之間的關(guān)系，也有助于學(xué)生運用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點來認(rèn)識事物。自由水和結(jié)合水的概念比較重要，教材通過介紹具體的事例來進行解釋，分析這些事例就可以對自由水和結(jié)合水的作用特點及相互關(guān)系有更加清晰的認(rèn)識。關(guān)于細胞中的無機鹽，教材給出了“思考·討論”中讓學(xué)生討論Mg、Fe和P的作用；在總結(jié)過程中列舉了缺乏Na+、Ca2+所引起的病癥；在旁欄的資料搜集中啟發(fā)學(xué)生思考攝鹽過多對人體健康的危害等多方面的資料，通過這些資料及問題的分析和探究，可以幫助學(xué)生概括無機鹽的主要作用，并意識到適度與平衡的重要性。學(xué)情分析學(xué)生在第一課時中，已經(jīng)認(rèn)識到構(gòu)成細胞的無機物有水和無機鹽，且水在細胞中含量較多，學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了水的分子構(gòu)成和鹽的定義，需要注意的是，學(xué)生對水和無機鹽的認(rèn)識還停留在宏觀上，具體到微觀的分子上時，學(xué)生缺乏一定的空間想象力，比較難理解水分子的空間結(jié)構(gòu)，給學(xué)生展示相關(guān)三維結(jié)構(gòu)圖，并結(jié)合水分子的結(jié)構(gòu)模型，以增加空間認(rèn)識，再逐步構(gòu)建科學(xué)思維。日常生活中有很多現(xiàn)象與無機鹽的功能息息相關(guān)，但學(xué)生缺少感官認(rèn)識和深度思考，因此在本課時教學(xué)中，通過多媒體創(chuàng)設(shè)情境與展示事實資料，引導(dǎo)學(xué)生對無機鹽的功能進行理性思考，并逐步構(gòu)建概念。1、通過分析水的分子結(jié)構(gòu)，能從結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的角度說明水在細胞中的存在形式和作用，進而認(rèn)同水在生命活動中具有重要作用，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的素養(yǎng)。2、通過結(jié)合具體事例分析、總結(jié)無機鹽在細胞中的存在形式及主要作用，促進學(xué)生生命的物質(zhì)性觀念的形成。四、教學(xué)過程學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課引入實驗引入：（過渡）通過上一課時的學(xué)習(xí)，我們知道碭山酥梨果肉細胞中含有各種化合物，可分為有機化合物和無機化合物兩大類。同學(xué)們看老師的實驗：手里有一塊鮮梨和一塊梨干，用水攥住，鮮梨中出來大量水，但是梨干中擠不出水，那么梨干中是不是一點水都沒有，同學(xué)們利用你們桌子上的實驗材料，把梨干放試管中烘烤，放到燃燒匙上燃燒分別會有什么現(xiàn)象？同學(xué)們分組操作起來，然后找同學(xué)上來展示結(jié)果，并展示課件上老師做的實驗結(jié)果。老師提問：風(fēng)干梨肉中的水以什么形式存在？燃燒后剩下的一點點灰燼是無機鹽，無機鹽有哪些存在形式？有哪些功能？接下來就進行本課時的探究，細胞中的無機物。學(xué)生動手操作實驗，并嘗試回答老師提出的問題：兩種果肉中水的存在形式應(yīng)該不同；剩下的灰色灰燼是無機鹽。通過學(xué)生自己動手操作實驗，鍛煉了學(xué)生實驗操作和探究能力，同時水的存在形式問題激發(fā)了學(xué)生繼續(xù)探究的動力，引出本課時教學(xué)重難點。探究水的存在形式、結(jié)構(gòu)和功能探究水的存在形式、結(jié)構(gòu)和功能探究水的存在形式、結(jié)構(gòu)和功能為了完成本課時的探究，老師設(shè)計了兩個任務(wù)，四個活動。展示不同生物含水量大小，同一生物不同組織器官含水量差異，同一生物不同發(fā)育期含水量大小。過渡：水的這種分布特點和它的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的。活動1：水分子的結(jié)構(gòu)特點和功能的關(guān)系同學(xué)們先自主閱讀P20-21面教材內(nèi)容，然后以小組為單位組裝水分子球棍模型。教師PPT展示水分子模型，結(jié)合學(xué)生的模型，進行必要的解釋。過渡：模型是證明水是良好溶劑這一推論的結(jié)構(gòu)依據(jù)，那下面我們通過視頻看一看水是良好溶劑的證據(jù)。老師播放《水是良好溶劑》相關(guān)視頻。過渡：水分子的結(jié)構(gòu)依據(jù)和相應(yīng)的視頻講解都說明自然界中的水是良好的溶劑，那細胞中的水是在細胞代謝中能作為良好溶劑嗎？請同學(xué)們結(jié)合咱們的碭山梨果肉細胞實際情況想一想。等學(xué)生作出合理判斷后，老師提出新問題：碭山梨果肉細胞中的水能參與代謝嗎？因為果肉細胞不能進行光合作用，學(xué)生思考受限，老師及時展示水參與代謝的例子：1、線粒體基質(zhì)中有大量的水；自由移動的水可以與丙酮酸反應(yīng)2、核糖體上氨基酸相連時會產(chǎn)生水.......教師展示學(xué)生思考討論后的結(jié)論：細胞中的水既可作為溶劑，又可以參與代謝。過渡：水是良好的溶劑還有一個重要的原因就是水的流動性，細胞中水分子都具有流動性嗎？都能直接參與代謝嗎？讓我們繼續(xù)探究?；顒?：水在細胞中的存在形式與功能的關(guān)系請同學(xué)們繼續(xù)閱讀P21的內(nèi)容，找學(xué)生說出水的存在形式，并解釋水具有流動性的結(jié)構(gòu)依據(jù)。教師展示《水的流動性》科研視頻：氫鍵形成和斷裂決定了水分子的狀態(tài)；氫鍵穩(wěn)定存在時水就是固態(tài)，不斷形成、斷裂時水就是液態(tài)。同時教師用解壓球模擬水的液態(tài)和固態(tài)變化。過渡：自然界中的水是這樣存在的，那生物體中呢？教師繼續(xù)補充碭山酥梨的兩個事實：1、碭山酥梨中有大量流動性的自由水，便于運輸物質(zhì)與代謝2、梨樹越冬時會增加體內(nèi)可溶性糖含量，結(jié)合更多的水，降低凝固點，抵抗不良環(huán)境。引導(dǎo)學(xué)生思考兩種水的作用和相互關(guān)系。老師對學(xué)生的分析進行簡要點評。課件展示兩個新聞圖片，鄱陽湖提前100天進入枯水期，稻田干旱導(dǎo)致水稻發(fā)育不良。學(xué)生觀看課件總結(jié)生物不同結(jié)構(gòu)層次含水量差異。學(xué)生自主閱讀理解書本內(nèi)容，結(jié)合楷體文字內(nèi)容組裝水分子模型。學(xué)生觀看視頻并尋找水是良好溶劑的依據(jù)。學(xué)生思考碭山梨果肉細胞中的實際情況作出判斷：碭山酥梨果肉細胞中有大量的水，可以溶解多種物質(zhì)，進行多種化學(xué)反應(yīng)。學(xué)生繼續(xù)深入思考，在老師展示新的信息后，及時推出水分子也可以參與代謝這一觀點。學(xué)生再次閱讀思考P21內(nèi)容，尋找水分子內(nèi)在的結(jié)構(gòu)與功能適應(yīng)的關(guān)系。再通過觀看視頻和解壓球模擬，加深對氫鍵的直觀認(rèn)識。學(xué)生根據(jù)事實繼續(xù)推斷：自由水具有物質(zhì)運輸?shù)淖饔靡约皡⑴c代謝的作用，結(jié)合水可以增強抗逆性。同時明確兩種水的界限不是絕對的。學(xué)生觀察干旱圖片，思考水資源匱乏對生活的影響。通過課件上表格，思考水的分布特點，從而鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)能力。學(xué)生通過組裝模型形成對微觀水分子結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識，便于理解水分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。通過觀看視頻讓學(xué)生明確水是溶解能力最強的溶劑，能溶解很多物質(zhì)這一化學(xué)實驗依據(jù)。鍛煉學(xué)生思維的具體化以及結(jié)合實際情況作出合理判斷的技能。發(fā)展學(xué)生信息獲取能力和歸納概括的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生對于微觀水分子之間氫鍵的布局缺乏直觀感受，通過模型、視頻直觀手段完成對水結(jié)構(gòu)特性的理解。繼續(xù)訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)實際情況具體分析概括的能力。培養(yǎng)學(xué)生節(jié)水意識，以及保護水資源的。探究無機鹽的存在形式與功能探究無機鹽的存在形式與功能過渡：通過大家一開始做的實驗我們知道細胞中的無機鹽含量不多，它們的存在形式是什么？都有哪些功能？我們繼續(xù)活動三?；顒?：討論無機鹽的作用（閱讀理解教材P21-22內(nèi)容）無機鹽在細胞中含量很低，存在形式有哪些？缺Mg為什么會影響光合作用？缺Fe為什么會人導(dǎo)致貧血？植物體缺P為什么會導(dǎo)致發(fā)育不良？在學(xué)生回答完畢后引導(dǎo)學(xué)生進行概括總結(jié)無機鹽的第一項功能：參與組成重要的化合物。無機鹽還有其他作用嗎？展示Mg和P其他功能的資料：鈣鎂果膠鹽是構(gòu)成植物細胞壁的重要化合物，Mg2+是羧化酶和磷酸化酶的激活劑，直接參加光合作用；植物細胞中含有一定的磷酸鹽,HPO42-和H2PO4-可以構(gòu)成PH緩沖體系,還在細胞滲透壓的維持中起一定的作用。教師總結(jié)：細胞中的無機鹽可以維持正常的生命活動，還可以維持酸堿平衡與滲透平衡。展示資料：有的梨樹缺鉀時，邊緣先呈深棕色或黑色，以后逐漸焦枯；缺磷時，葉子片發(fā)紫短；缺鐵時新長出的葉片會發(fā)黃。展示資料：梨花對硼需求較多，硼參與花芽發(fā)育、花粉管生長和光合產(chǎn)物運輸?shù)壬^程，葉面噴施硼可促進新梢的生長，各施硼處理間的葉片葉綠素含量隨施硼濃度的增大而上升。過渡：無機鹽的作用非常重要，是不是在生產(chǎn)生活中使用的越多越好呢？活動4：討論無機鹽在實際生活中的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生從人、植物、微生物以及生產(chǎn)生活四個方面去討論，適時的進行信息補充。運動流汗丟失了鹽分，應(yīng)及時補充無機鹽；人生理鹽水的濃度為0.9%；植物過量使用化肥導(dǎo)致浪費、燒苗等現(xiàn)象；生活污水等導(dǎo)致河流出現(xiàn)水華現(xiàn)象。學(xué)生邊閱讀書本邊思考問題并嘗試解答；以小組為單位討論匯報。學(xué)生以小組為單位,根據(jù)資料討論無機鹽還有什么功能。學(xué)生觀察課件上梨樹葉圖片。學(xué)生閱讀實驗資料資料，分析實驗結(jié)果；推測出無機鹽可維持碭山酥梨的生命活動。學(xué)生和老師對話交流，無機鹽用量多少會帶來一系列的問題。訓(xùn)練學(xué)生信息獲取的能力、歸納概括、表達交流的能力。鍛煉學(xué)生獲取信息的能力。使學(xué)生感受無機鹽的重要性。通過實驗分析再次使學(xué)生明確無機鹽的重要性，提供實驗依據(jù)。通過生活中的實例激發(fā)學(xué)生保護環(huán)境的責(zé)任感，培養(yǎng)生命物質(zhì)觀和平衡觀。引入下一課時碭山酥梨酥脆多汁，非常好吃，是因為它只有水和無機鹽嗎？與其他化合物有關(guān)嗎？學(xué)生思考回答梨肉細胞中含有糖，脂質(zhì)等物質(zhì)。為下一課時做準(zhǔn)備。五、板書設(shè)計作業(yè)評價A、嘗試構(gòu)建本課時內(nèi)容的思維導(dǎo)圖B、實驗探究：上高一的小明發(fā)現(xiàn)自己梨園里的葉片發(fā)黃，經(jīng)過查閱資料他發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致葉片變黃的原因很多，缺鎂、缺氮均可能導(dǎo)致葉片發(fā)黃；為了弄清楚自家梨園的土壤到底是不是缺鎂，小明從市場上買來了農(nóng)用硫酸鎂，按照說明書配制硫酸鎂溶液，還準(zhǔn)備了梨樹幼苗若干，一定