高中生物人教版高中必修分子與細(xì)胞組成細(xì)胞的分子教學(xué)設(shè)計(jì)第二章《細(xì)胞中的無機(jī)物》

第5節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)習(xí)目標(biāo)課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.指出水約占細(xì)胞重量的2/3，以自由水和結(jié)合水的形式存在，賦予了細(xì)胞許多特性，在生命中具有重要作用；2.舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動(dòng)密切相關(guān)。1.生命觀念：結(jié)合具體實(shí)例分析并總結(jié)無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式及主要作用，初步形成生命的物質(zhì)性、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。2.科學(xué)思維：通過對(duì)花生種子曬干和烘干來驗(yàn)證細(xì)胞中水的種類及作用，進(jìn)而推導(dǎo)水與細(xì)胞代謝、抗逆性的關(guān)系。3.科學(xué)探究：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明某一種無機(jī)鹽是否為某種植物生產(chǎn)發(fā)育必需，掌握科學(xué)探究的基本思路和方法。4.社會(huì)責(zé)任：基于對(duì)水的作用的認(rèn)識(shí)，深化水資源保護(hù)意識(shí)。成分質(zhì)量濃度/g.L-1水48蔗糖30其他糖類10檸檬酸10檸檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1

運(yùn)動(dòng)員飲料中的化學(xué)成分

運(yùn)動(dòng)飲料廣告視頻?干燥的種子必須吸足水才能萌發(fā)；人的胚胎也要浸潤在羊水中發(fā)育；仙人掌身處如此干旱的環(huán)境，它那肥碩的變態(tài)莖中仍貯存著大量的水分。......這些現(xiàn)象都告訴我們：水是生物生存必不可少的無機(jī)化合物。你關(guān)注到生活中這些現(xiàn)象了嗎？一、細(xì)胞中的水化合物水無機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類核酸所占比例%85-901-1.57-101-21-1.5結(jié)論：細(xì)胞中水含量可以達(dá)到85％－90％，是所有化合物中含量最高的。（一）水的含量幾種不同生物體水的含量生物水母魚類蛙哺乳動(dòng)物藻類高等植物含水量%9780-8578659060-80結(jié)論：生物種類不同含水量不同。（一）水的含量結(jié)論：同一生物生長發(fā)育不同時(shí)期含水量也不同。（一）水的含量人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織器官牙齒骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%1022767983結(jié)論：同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同。（一）水的含量思考：為何血液和心肌的含水量相差不多，但形態(tài)差異如此之大？1.自然界中水的存在形式：（二）水的存在形式及功能液態(tài)氣態(tài)固態(tài)自由水：結(jié)合水：

（二）水的存在形式及功能

絕大部分以游離形式存在，可以自由流動(dòng)。含量：占細(xì)胞內(nèi)全部水的95％以上。少部分與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)（蛋白質(zhì)、多糖等）相結(jié)合，流動(dòng)性差含量：約占細(xì)胞內(nèi)全部水的4.5％。2.水在細(xì)胞中的存在形式及功能：1.細(xì)胞中的良好溶劑2.參與生物化學(xué)反應(yīng)3.為細(xì)胞提供液體環(huán)境4.運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。自由水和結(jié)合水可否相互轉(zhuǎn)化呢？糖溶解在西瓜汁中水參與光合作用血細(xì)胞生活在血液中血液運(yùn)送養(yǎng)料和代謝廢物蛋清中的水和蛋白質(zhì)等大分子相結(jié)合?課外探究：

新鮮雞蛋變成“臭雞蛋”，觀察其中水的變化？

新鮮雞蛋清呈液態(tài)膠狀，這是因?yàn)樾迈r雞蛋清中的水與蛋白質(zhì)等大分子結(jié)合在一起，失去了流動(dòng)性和作為溶劑的作用，是細(xì)胞和生物體的組成成分。

臭雞蛋清呈更稀的液體狀態(tài)，這是因?yàn)槌綦u蛋中的蛋白質(zhì)被微生物分解成小分子物質(zhì)，使這部分結(jié)合水釋放出來轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?/p>

（三）自由水和結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化

鮮種子干種子死種子暴曬烘干失去大量自由水，代謝減弱失去大量自由水，抗逆性增強(qiáng)（仍具有生理活性）用水浸泡用水浸泡

失去結(jié)合水（不再具有生理活性）能萌發(fā)不能萌發(fā)?課外探究：新鮮、曬干、烘干種子的萌發(fā)情況？

（三）自由水和結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化

小結(jié)：一般而言，自由水含量越高，代謝越旺盛；結(jié)合水含量越高，抗逆性相對(duì)越強(qiáng)。一、細(xì)胞中的水小結(jié)

無論是自然界還是細(xì)胞中，水都發(fā)揮著重要的作用，然而面對(duì)珍貴的淡水資源和我們身邊浪費(fèi)水資源、污染水資源的情況，希望每一個(gè)人都主動(dòng)作為，節(jié)約用水、科學(xué)用水！“節(jié)水刻不容緩”、“節(jié)水從每個(gè)人做起”！不要讓最后一滴水成為你的眼淚！二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽感知無機(jī)鹽的存在：取一粒小麥種子，用酒精燈燒烤，種子起初變焦后變黑，這是部分有機(jī)物變成了碳，繼續(xù)燃燒，有機(jī)物變成二氧化碳和水散發(fā)掉，剩下來的不能燃燒的灰白物質(zhì)就是無機(jī)鹽。（一）含量很少，僅占細(xì)胞鮮重1％－1.5％陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等；陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等；（二）存在形式主要以離子形式存在，少數(shù)構(gòu)成細(xì)胞中的化合物。血紅蛋白血液中缺鈣會(huì)出現(xiàn)抽搐癥狀；血鈣過高會(huì)出現(xiàn)肌無力。鐵是血紅蛋白的重要組分鎂是葉綠素的重要組分功能1：構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)化合物的重要組成成分（三）無機(jī)鹽的功能抽搐肌無力功能2：維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)生理鹽水醫(yī)用生理鹽水為0.9%的氯化鈉溶液，有利于維持機(jī)體的滲透壓平衡。功能3：維持細(xì)胞和生物體的水鹽平衡長跑后腿部酸痛，血漿內(nèi)存在著調(diào)節(jié)pH的緩沖物質(zhì)（HPO42-、HCO3-等離子)，從而維持機(jī)體的酸堿平衡。功能4：維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡成分質(zhì)量濃度/g.L-1水48蔗糖30其他糖類10檸檬酸10檸檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1

口渴是身體對(duì)渴的感覺，體渴是身體因液體丟失而對(duì)水和無機(jī)鹽、糖類的需求！問題探討聯(lián)系生活急性腸胃炎，輸葡萄糖鹽水大量出汗，喝淡鹽水技能訓(xùn)練★請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。Mg2+技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)思路：選長勢(shì)相同的小麥幼苗若干，平均分為甲、乙兩組；配制等量的完全培養(yǎng)液（對(duì)照組）和缺鎂培養(yǎng)液（實(shí)驗(yàn)組），將甲乙兩組小麥幼苗分別置于兩種培養(yǎng)液中，放在相同且適宜條件下培養(yǎng)，觀察并記錄小麥生長情況。預(yù)期結(jié)果：若實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小麥生長情況基本一致，則證明鎂元素不是小麥生長發(fā)育必需的；若實(shí)驗(yàn)組小麥生長情況明顯差于對(duì)照組，則證明鎂元素是小麥生長發(fā)育必需的；實(shí)驗(yàn)再探究：為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力，你認(rèn)為還可以怎樣操作？實(shí)驗(yàn)總結(jié)：★實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟：取材分組編號(hào)根據(jù)題干要求選擇合適的材料，平均分組，編號(hào)施加實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)組施加變量，對(duì)照組不施加變量培養(yǎng)觀察記錄相同且適宜條件下培養(yǎng)，記錄觀察指標(biāo)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)題干要求和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出相應(yīng)結(jié)論感悟高考：2019年高考全國Ⅲ卷29.(11分)氮元素是植物生長的必需元素，合理施用氮肥可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量?；卮鹣铝袉栴}。（1）植物細(xì)胞內(nèi)，在核糖體上合成的含氮有機(jī)物是蛋白質(zhì)，在細(xì)胞核中合成的含氮有機(jī)物是核酸，葉綠體中含氮的光合色素是葉綠素。（2）農(nóng)作物吸收氮元素的主要形式有銨態(tài)氮（NH4+）和硝態(tài)氮(NO3-)。已知作物甲對(duì)同一種營養(yǎng)液(以硝酸銨為唯一氮源)中NH4+和NO3-的吸收具有偏好性(NH4+和NO3-同時(shí)存在時(shí)，對(duì)一種離子的吸收量大于另一種)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)這種偏好性進(jìn)行驗(yàn)證，要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。一、細(xì)胞中的水1.細(xì)胞中水的含量特點(diǎn)（1）水是細(xì)胞中含量最多最多的化合物（2）不同生物體含水量不同（水生生物>陸生生物）（3）同種生物不同組織器官含水量不同（4）不同生長發(fā)育時(shí)期含水量不同（幼年>成年）2.水的存在形式：結(jié)合水、自由水3.功能：結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分自由水：（1）是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑（2）參與生物化學(xué)反應(yīng)（3）為細(xì)胞提供液體環(huán)境（4）運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽