《第2節(jié) 細(xì)胞中的無機(jī)物》教學(xué)設(shè)計(jì)和導(dǎo)學(xué)案

《第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析該本節(jié)是必修1第2章第2節(jié)的內(nèi)容，既和本章前1節(jié)相聯(lián)系，又和必修1的第4章物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，第5章呼吸作用與光合作用，必修3的第1章人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)等有關(guān)，所以也是一個(gè)承前啟后的章節(jié)。二、學(xué)情分析由于我校為普通高中，剛?cè)雽W(xué)的高一學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，再有語言的組織能力和表達(dá)能力也有待提高，針對上述問題，本節(jié)課在教學(xué)過程設(shè)計(jì)上更多注重對學(xué)生自學(xué)能力和提取信息能力以及語言表達(dá)能力、分析問題和解決問題能力的的培養(yǎng)。三、教學(xué)目標(biāo)1.說出水在細(xì)胞中的存在形式和作用2.說出無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用3.認(rèn)同無機(jī)鹽對生物體的重要性4.培養(yǎng)學(xué)生提取信息能力，語言組織和表達(dá)能力等。四、教學(xué)重難點(diǎn)（1）教學(xué)重點(diǎn)水和無機(jī)鹽在細(xì)胞中的作用（2）教學(xué)難點(diǎn)結(jié)合水的概念和無機(jī)鹽的作用教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖導(dǎo)入上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了組成細(xì)胞的元素和化合物，組成細(xì)胞的化合物根據(jù)化學(xué)性質(zhì)的不同，可分為有機(jī)化合物和無機(jī)化合物，今天我們就來學(xué)習(xí)細(xì)胞中的無機(jī)化合物。細(xì)胞中水的存在形式1.看資料，引導(dǎo)學(xué)生說出（1）.不同生物的含水量不同：水生生物>陸生生物（2）.同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同（3）.活細(xì)胞中含量最多的化合物是水，水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分。2.水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分，那水在細(xì)胞中有哪些存在形式？追問：什么是自由水？什么是結(jié)合水？他們在細(xì)胞里的含量分別是多少？給出資料讓學(xué)生思考：血液與心臟含水量相差無幾，但兩者的形態(tài)卻截然不同，這是為什么？學(xué)生看資料回答2.學(xué)生答：自由水和結(jié)合水自由水：細(xì)胞中游離態(tài)的水，可以自由流動(dòng)，大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95%以上結(jié)合水：細(xì)胞中與其他物質(zhì)相結(jié)合的水(如與蛋白質(zhì)，多糖等物質(zhì)結(jié)合)不能自由流動(dòng)，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，占約4.5%3.學(xué)生回答：水在血液和心臟里的存在形式不同：血液中主要是自由水，心臟中結(jié)合水比例較高。教師以一個(gè)個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生對課本信息的查找和提取水的作用問：不同形式的水分別對細(xì)胞起什么作用？結(jié)合水：細(xì)胞的重要組成成分自由水：（1）細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑大多數(shù)生化反應(yīng)需要水的參與(3)為細(xì)胞提供液體環(huán)境（4）運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物不同形式的水是可以相互轉(zhuǎn)化的1.閱讀材料：血液凝固時(shí)，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水；烘干種子時(shí)，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉，說明了什么？自由水和結(jié)合水比值的變化，對生物體有什么影響？能否舉出具體例子？練習(xí)鞏固1.生物體內(nèi)的結(jié)合水和自由水，能夠互相轉(zhuǎn)化2.自由水多，自由水/結(jié)合水比值高，細(xì)胞代謝旺盛，抗逆性弱；自由水少，自由水/結(jié)合水比值低，細(xì)胞代謝緩慢，抗逆性強(qiáng)學(xué)生自己舉例細(xì)胞中的無機(jī)鹽教師演示：干樹枝燃盡，會見到一些灰白色物質(zhì)，問：是什么？細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多以什么形式存在？無機(jī)鹽對于細(xì)胞和生物體有哪些作用？展示3個(gè)資料，師生引導(dǎo)學(xué)生說出無機(jī)鹽3個(gè)作用4.總結(jié)：許多種無機(jī)鹽對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)都有重要作用無機(jī)鹽。以離子。功能1.組成細(xì)胞中的某些化合物功能2.維持生物體正常的生命活動(dòng)功能3.維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡總結(jié)無論是水，還是無機(jī)鹽對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)都有重要作用。拓展延伸課本P22拓展應(yīng)用1.學(xué)生思考，并發(fā)表看法活躍思維，擴(kuò)充生物學(xué)知識。作業(yè)布置課本P22左邊小問題和概念檢測板書設(shè)計(jì)2.2細(xì)胞中的無機(jī)物細(xì)胞中的水自由水（95%）代謝緩慢，抗逆性強(qiáng)結(jié)合水（4.5%）代謝旺盛，抗逆性弱細(xì)胞中的無機(jī)鹽存在形式：大多是離子2.含量少，但對于生命活動(dòng)有重要作用七、預(yù)習(xí)作業(yè)1.水在細(xì)胞中有哪些存在形式？2.不同形式的水分別對細(xì)胞起什么作用？3.自由水和結(jié)合水比值的變化，對生物體有什么影響？能否舉出具體例子？4.細(xì)胞中的大多數(shù)無機(jī)鹽以什么形式存在？5.如果植物缺Mg,動(dòng)物缺Fe，會影響什么物質(zhì)的合成？會造成什么影響？6.無機(jī)鹽對于細(xì)胞和生物體有哪些作用？《2.2細(xì)胞中的無機(jī)物》導(dǎo)學(xué)案一、教學(xué)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.簡述水在細(xì)胞中的存在形式和作用。2.說出無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。核心素養(yǎng)：生命觀念：認(rèn)同一切生命活動(dòng)都離不開水?？茖W(xué)思維：利用生活中的現(xiàn)象理解自由水和結(jié)合水的轉(zhuǎn)化及其代謝的關(guān)系【預(yù)習(xí)案】任務(wù)一、細(xì)胞中的水1．水的含量（1）一般地說，水在細(xì)胞的各種化學(xué)成分中含量①__________。在構(gòu)成生物體的各種化學(xué)成分中，水一般占60%~95%。（2）含量存在差異a．不同②____________生物的含水量有差異，如水生生物的含水量高于陸生生物。b．不同的③________________________，生物體內(nèi)含水量差別很大，如未成熟個(gè)體含水量高于成熟個(gè)體。c．同一生物不同④_____________________內(nèi)水的含量不同。2．水的存在形式【答案】：①最多 ②種類③生長發(fā)育時(shí)期 ④器官⑤自由水 ⑥結(jié)合水任務(wù)二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽1．存在形式：大多數(shù)以①___________的形式存在。2．含量：占細(xì)胞鮮重的1%~1．5%。3．功能（1）某些重要化合物的②____________，如Mg2+是構(gòu)成葉綠素的主要成分。（2）維持細(xì)胞和生物體的③____________如哺乳動(dòng)物的血液中鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀。（3）維持細(xì)胞的酸堿平衡。（4）細(xì)胞是由④__________和⑤____________構(gòu)成的生命系統(tǒng)。C、H、O、N等元素在細(xì)胞中含量豐富，是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)；以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)化合物，構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架；⑥___________與其他物質(zhì)共同承擔(dān)構(gòu)建細(xì)胞、參與細(xì)胞生命活動(dòng)等重要功能?；罴?xì)胞中的這些化合物，含量和比例處于⑦_(dá)_________________之中，但又保持⑧_______________，以保證細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行?！敬鸢浮竣匐x子 ②組成成分③生命活動(dòng) ④多種元素⑤化合物 ⑥水和無機(jī)鹽⑦不斷變化 ⑧相對穩(wěn)定【探究案】探究點(diǎn)一、自由水與結(jié)合水的比例對生物體的影響？【答案】a．自由水與結(jié)合水的相對含量決定細(xì)胞的代謝強(qiáng)弱，自由水比例越高，細(xì)胞代謝越旺盛；結(jié)合水比例越高，細(xì)胞的抗旱、抗寒、抗熱性能越高。b．細(xì)胞中兩種形式的水含量不同，可以影響到組織的形態(tài)特點(diǎn)，如心肌和血液含水量相當(dāng)，但心肌中結(jié)合水含量相對較高，血液中自由水含量相對較高。（2）應(yīng)用a．種子貯存前，曬干是為了減少自由水含量，降低代謝速率，以延長壽命。b．越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。①代謝旺盛的細(xì)胞，自由水含量較高；反之，自由水含量較低。②自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化。兩者的轉(zhuǎn)化取決于水分子的自由能和大分子物質(zhì)對水分子的束縛力，當(dāng)水分子的自由能大于大分子物質(zhì)對其束縛力時(shí)，水以自由水形式存在；反之，當(dāng)水分子的自由能小于大分子物質(zhì)對其束縛力時(shí)，水分子便以結(jié)合水的形式存在。探究點(diǎn)二、無機(jī)鹽的功能【答案】1．無機(jī)鹽對維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用。如Mn2+是許多酶的激活劑；Cl-是唾液淀粉酶的激活劑；哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定量的鈣離子，如果血液中鈣離子的含量太低，就會出現(xiàn)抽搐。2．有些無機(jī)鹽是細(xì)胞和生物體某些復(fù)雜化合物的重要組成成分，如下表所示：離子主要功能Ca2+（鈣離子）骨骼和牙齒的主要成分Mg2+（鎂離子）葉綠素分子的重要成分Fe2+（亞鐵離子）血紅蛋白的重要成分PO43-（磷酸根離子）生物體內(nèi)磷脂、核苷酸和三磷酸腺苷的組成物質(zhì)I（碘離子）甲狀腺激素的重要成分3．維持內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡和細(xì)胞正常的滲透壓。無機(jī)鹽離子組成的重要酸堿緩沖體系如HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-，調(diào)節(jié)并維持內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡。細(xì)胞內(nèi)外的無機(jī)鹽含量是維持原生質(zhì)和內(nèi)環(huán)境常滲透壓的重要因素?！居?xùn)練案】1．水不僅是細(xì)胞代謝所需的原料，也是細(xì)胞代謝的產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)與DNA的合成過程中都有水的生成。（）2．種子貯存前，先要晾曬，目的是減少自由水的含量，降低種子的代謝速率，以延長種子的壽命。（）3．結(jié)合水與其他物質(zhì)結(jié)合在一起，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。（）4．同一種生物的不同組織、器官的含水量相同。（）5．鎂離子是葉綠素的重要成分，缺鎂會造成葉片發(fā)黃。（）6．生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細(xì)胞過度吸水而脹破。（）7．細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒。（）【答案】1．√ 2．√ 3．√ 4．× 5．√ 6．√ 7．×《第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物》導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.水在細(xì)胞中的存在形式及作用。(重點(diǎn))2.細(xì)胞中無機(jī)鹽的存在形式及重要作用。(重點(diǎn))二、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（課前完成）【知識一：細(xì)胞中的水】1.水的含量和特性(1)含量：①活細(xì)胞中含量______的化合物。②生物體的含水量隨著生物的不同而_______。（填“相同”或“不同”）(2)特性：水分子之間靠______結(jié)合，呈液態(tài)，具有較高的比熱容。2.水的作用（1）水是______________________________，許多物質(zhì)能夠在水中溶解。（2）細(xì)胞內(nèi)的許多___________________也都需要水的參與。（3）多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞必須浸潤在__________的液體環(huán)境中。（4）水還可以把__________運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞，把細(xì)胞產(chǎn)生的_________運(yùn)送到排泄器官。3.水的存在形式（1）__________：可以自由流動(dòng)，是細(xì)胞內(nèi)良好的_________。（2）__________：與其他物質(zhì)結(jié)合，是____________的重要組成部分。（3）細(xì)胞內(nèi)__________所占的比例越大，細(xì)胞代謝越旺盛，反之代謝低。_______所占的比例越大，細(xì)胞抵抗干旱等不良環(huán)境能力越強(qiáng)?！局R二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽】1.存在形式與含量：小麥種子燃燒后的灰燼是小麥種子的________，在細(xì)胞中主要以_______的形式存在，占細(xì)胞鮮重的_______。2.無機(jī)鹽的作用：（連線）Mg構(gòu)成血紅素的元素Fe含量低會出現(xiàn)抽搐等癥狀P缺乏會引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞興奮性降低Na構(gòu)成葉綠素的元素Ca組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分三、合作研學(xué)（當(dāng)堂完成）1、細(xì)胞中的水（判斷下列說法正誤，并改正）（1）細(xì)胞內(nèi)的自由水和結(jié)合水都是良好的溶劑，都能參與物質(zhì)運(yùn)輸和化學(xué)反應(yīng)。（）改正：（2）同一株植物中，老葉細(xì)胞比幼葉細(xì)胞自由水的含量高。（）改正：（3）越冬植物細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合水的含量比自由水多。（）改正：（4）曬干的種子細(xì)胞內(nèi)不含水分，導(dǎo)致細(xì)胞代謝停止，有利于種子的儲存。（）改正：（5）種子萌發(fā)時(shí)細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的比值上升。（）改正：【例1】如圖所示為剛收獲的小麥種子所做的不同處理方式,下列說法正確的是()剛收獲的種子甲乙殘留物丙A.甲的抗寒能力弱,新陳代謝旺盛B.甲中含有的元素最多的是氧,在適宜條件下也不能萌發(fā)C.曬干和烘烤過程中小麥種子失去的化合物不相同D.殘留物丙在小麥種子里主要以離子的形式存在2.細(xì)胞中的無機(jī)鹽實(shí)驗(yàn)原理：若缺乏某種無機(jī)鹽，植物的生長發(fā)育發(fā)生障礙，不能完成其生活史。植物在缺乏某種無機(jī)鹽的環(huán)境中表現(xiàn)出某一癥狀后，可以利用補(bǔ)充該無機(jī)鹽進(jìn)行恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明某種無機(jī)鹽X是否為植物的必需無機(jī)鹽。實(shí)驗(yàn)思路：（1）對照組：植物＋完全培養(yǎng)液→正常生長。（2）實(shí)驗(yàn)組：植物+_______的完全營養(yǎng)液→生長不正?！尤隭鹽→生長正常。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_____________________________________________?！纠?】下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．缺鐵性貧血是體內(nèi)缺乏鐵，不能合成血紅素引起的B．Mg2＋是構(gòu)成葉綠素的成分之一，缺Mg2＋會影響光合作用的進(jìn)行C．細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齒的主要成分D．碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘四、課堂檢測（當(dāng)堂完成）【選擇題】（每個(gè)題目1分，共5分）（）1.種子在曬干過程中重量減輕,減少的主要是A.自由水 B.結(jié)合水 C.無機(jī)鹽 D.蛋白質(zhì)（）2.下列關(guān)于水的說法，不正確的是A．水生生物和陸生生物活細(xì)胞中含量最高的化合物都是水B．水是生命之源，一切生命活動(dòng)都離不開水C．細(xì)胞衰老時(shí)，自由水與結(jié)合水的比值會降低D．一般而言，抗干旱的植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值與一般植物相比要高（）3．水是生命之源，下列對生物體內(nèi)水的描述，不正確的是A．結(jié)合水是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%B．自由水是良好的溶劑，是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì)C．同種植物冬天結(jié)合水所占比值比夏天高D．心肌堅(jiān)韌，血液呈液態(tài)，但它們的含水量相差無幾，原因是心肌內(nèi)全是結(jié)合水()4.下圖是一種葉綠素分子(左)和血紅素分子(右)的局部結(jié)構(gòu)簡圖，下列說法錯(cuò)誤的是A．合成葉綠素和血紅素分別需要Mg2＋和Fe2＋B．植物體缺Mg2＋會影響光合作用C．人體缺Fe2＋會影響血紅素對氧的運(yùn)輸D．Mg和Fe分別存在于植物和動(dòng)物細(xì)胞中（）5.某校研究性學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行驗(yàn)證Ni是植物必需礦質(zhì)元素的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了以下四組實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為其中最恰當(dāng)?shù)氖恰痉沁x擇題】（除標(biāo)注外，每空1分，共5分）6.水在生命活動(dòng)中有極其重要的作用，細(xì)胞內(nèi)含水量的多少直接影響新陳代謝。試回答下列問題：(1)種子在入倉之前需晾曬，所去除的水分主要是細(xì)胞中的________水。(2)將干種子用水浸泡后能萌發(fā)，但干種子不經(jīng)水浸泡不能萌發(fā)，這說明細(xì)胞的代謝活動(dòng)強(qiáng)度與_____________的含量有關(guān)。(3)新鮮的雞蛋清呈液態(tài)膠狀，而臭雞蛋清則是相對更“稀”的液體，呈水狀，這是因?yàn)樵谛迈r的雞蛋清中的水與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，形成液態(tài)膠體，這時(shí)的水為________，是細(xì)胞和生物體的__________________________________________；而臭雞蛋中的蛋白質(zhì)被微生物分解成小分子物質(zhì)，使這部分水釋放出來，轉(zhuǎn)變?yōu)開_______?！兜?節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物》課后訓(xùn)練一、填空題（除標(biāo)注外，每個(gè)5分，共40分）1.__________：與其他物質(zhì)結(jié)合，是____________的重要組成部分。細(xì)胞內(nèi)__________所占的比例越大，細(xì)胞代謝越旺盛，反之代謝低。2._______構(gòu)成血紅素的元素,________含量低會出現(xiàn)抽搐等癥狀,_______缺乏會引起