必修一第二章第五节细胞中的无机物教学目标教学目标知识与技能：1、知道水和大多数无机盐在细胞中的存在形式及生理功能。 2、正确理解多种化合物的相互关系。过程与方法：1、通过阅读、收集、整理生活中遇到的有关水、无机盐的信息，获得自主学习的能力。通过对获得的资料相互交流，培养合作学习的能力。 2、通过对水含量的分析培养语言表达能力和听取他人意见对自己的见解进行解释证明和修改的能力。情感态度价值观：积极参加讨论，列举自己的生活经验，发表自己的见解，在交流中建立自信，能够关注人类健康。教学重点教学重点 ：水和无机盐在细胞中的作用。教学难点教学难点：1、结合水和自由水的区别 2、水和无机盐的作用。教学教师活动学生活动设计意图过程前面我们学习了组成细胞的元素和化合物，请同思考并答复复习提问引学们回忆一下组成细胞的化合物包括什么？两老师问题。入课题。大类：有机物和无机物不会的同学可翻到书本 17 页。有机化合物有哪些？糖、脂肪、蛋白质、核酸无机化合物又有哪些？水、无机盐有机化合物我们已经学过，水和无机盐都属于无复习机化合物，也是常见的物质。回展示佳得乐的饮料瓶， 并展示其广告词 “解口渴， 跟随老师回忆，创设情境，激更解体渴”。让学生思考该广告词的意思，解口 忆自己的实创设发学生学习渴是什么意思？际情况， 并得情兴趣，导入新而解体渴呢？同学们可以联系自己的运动经历出解体渴的境，课。想一下，我们运动完身体会怎样？汗是什么味道原理。导入呢？大家要注意佳得乐的营养成分。现在可以告新课诉我，什么是解体渴了吧！没错，饮料中钠、钾等无机盐能补充剧烈运动后损失的无机盐，另外运动饮料中还添加了碳水化合物，能补充剧烈运动后损失的能量，因而能够“解体渴”。其中水和无机盐都属于无机物，也是今天所要学习的内容细胞中的无机物。引入新课。我们都说，水是生命之源。我们看地球仪，基本培养学生的上就是一个蓝色的球， 因为地球外表约3/4是水；自学能力，突细胞最早的生命诞生于原始海洋，生命从一开始就和认真观察、 思出学生是学中的水紧密相连；人的胚胎也要浸润在羊水中发育； 考并答复 “生习的主体水干燥的种子必须吸足水才能萌发；沙漠里的仙人命离不开水，掌，好似不需要水，但实际上它需要储存大量的 水对生命活水在变态茎里才能生存；连美国人都到火星上去动具有非常水含量的几个特点水的存在形式找水源”这些都说明了什么呢？水在生命活动中起着重要的作用提问：水那么重要，它在细胞中的含量是多少？请一个同学答复前面第一节中学习的内容：组成细胞的化合物中水占到 85%90%。红楼梦总说女人是水做的，其实不管男人女人体内都含有很多水。并且水是细胞中含量最高的化合物，这就是水含量的第一个特征 。我们结合书本上图片看下 34 页第二段。水母含水量高达 97，而哺乳动物相对少些是65。说明不同生物体内水的含量是不同的 6095% ，这是水含量的第二个特征。反问：那是不是同一生物体内的含水量就是不变了呢？大家看过父母年轻时候的照片吧，现在父母脸上是不是多了很多皱纹，这是为什么呢？最主要的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，常买些护肤品进行保湿，防止皮肤过早出现皱纹。水在生物不同发育时期含量不同，这是水含量的第三个特征。大家知道人体内的水大部分在哪？血液中大家再看看我们的牙齿，很坚固，含水量应该比较少。这说明了同一生物体内不同的组织器官中水含量也不相同，这是水含量的第四个特征。总结：水含量的几个特点第一个特点：水是细胞中含量最多的化合物水是细胞中含量最多的化合物第二个特点：不同生物体内水的含量不同不同生物体内水的含量不同，一般来说水生生物的含水量大于陆生生物。第三个特点：生物体在不同的生长发育期，含水生物体在不同的生长发育期，含水量不同量不同。第四个特点：同一生物个体，不同组织、器官含同一生物个体，不同组织、器官含水量不同水量不同请班里的物理科代表来说说自然界中水的存在状态有几种？自然界中的水以气态、 液态、 固态三种状态存在，那么细胞中的水存在形式又有哪些呢？口述：血液中的水是呈液态状的，而心肌是呈坚韧的固态状，但是两者的含水量却很接近，这说明细胞中的水也有不同的存在形式。细胞中水的存在形式有哪几种？各有什么样的功能。请同学们阅读课本 35 面第二段，答复。细胞中水的存在形式有两种，分别叫结合水和自由水。结合水顾名思义，就是经常与细胞内的其重要的意义”认真读书思考并答复下列问题。学生讨论总结得出： 水含量的几个特点回忆旧知识，引出水含量的特点。创设情境，激发学习兴趣分析讨论图片，得出水含量的特点。读课本并答复结合水和自由水。让学生从课本中获得知识，学会总结，进一步培他物质相结合的水，大约占细胞内全部水分的4.5。这些水不能自由流动，是细胞结构的重要要组成成分。请同学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。所以结合水是细胞结构的重要组成成分，它赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性。所以心肌含水量虽多，仍出现坚韧的状态，说明其中的水主要是结合水。而自由水，就是指细胞中可以自由流动的水，这些水以游离的形式存在，大约占细胞内全部水分的 95.5。 例如我们切开西瓜的时候流出来的水就是细胞中的自由水。自由水又有什么样的功能呢？1、我们味觉的产生必须是在舌尖有唾液浸润的情况下才能感知，有各种各样味道的物质溶于水。假设擦去舌尖的唾液，或用舌头接触一块不能溶解于水的玻璃，我们会感受不到什么味觉。这说明水作为溶剂的作用以及溶剂对于生命活动中的化学反应的重要性。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。如蛋白质的水解，多糖的水解等等。因此可以得到水的自由水的第二个功能，参与生物化学反应。没有功能水,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？对了，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。节水教育：节水教育：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” 。也正是因为如此，饮水问题成了历代科学家研究的一个重要课题，养学生的自学能力。联想生活实通过举例学际， 更好的掌生身边熟悉握知识。的事物，激发学生的学习兴趣，很自然地掌握水在细胞中的作用。引导学生合 理 利 用 和保 护 有 限 的水资源。自由水和结合水的关系细胞中的无机盐“节水刻不容缓” 。希望同学们从生活中的点滴做起,保护水资源。过渡：细胞中的自由水和结合水是不是不变的呢？它们在一定条件下是否可以相互转化呢？举个例子，动物冬眠时，体内的生物化学反应应该是减慢还是加快呢？冬眠的动物为了使吃的食物足以维持它们度过漫长的冬天，要尽量减慢体内的生物化学反应。而我们知道，参与生物化学反应的主要是细胞中的自由水，那么大家想想，应该是哪种水向哪种水转化啊？冬天过后，动物苏醒了，这时体内的生物化学反应逐渐加快，那么这时又应该是什么水向什么水转化啊？也就是说，当生命活动旺盛时，结合水向自由水转化；反之，当生命活动缓慢时，自由水向结合水转化。因为自由水的含量影响细胞代谢强度，含量越大，新陈代谢越旺盛！讨论：讨论： 1.1.血液凝固时自由水转变成结合水，说明自由水和结合水可以相互转化。2.干燥的种子与萌发的种子相比，萌发种子自由水/结合水的比值大，萌发种子新陈代谢速率高。种子的库存需要条件之一就是通风干燥。3.面说到了同一生物体内不同器官组织水的含量有所不同。那么怎样的器官含水量多？怎样的器官含水量少呢？此处给学生思考的时间，并尝试答复。 然后说明， 由于新陈代谢需要水的参与，那么新陈代谢活跃的组织和器官含水量就多于新陈代谢缓慢的组织和器官。如：牙齿的水含量比心肌的少。总结：总结： 自由水和结合水在一定条件下可以相互自由水和结合水在一定条件下可以相互转化转化升温升温自由水自由水结合水结合水降温降温两者的相对含量两者的相对含量( (自由水自由水/ /结合水结合水) )影响影响生物组织细胞的代谢速率生物组织细胞的代谢速率自由水自由水/ /结合水比值高，代谢快。结合水比值高，代谢快。自由水自由水/ /结合水比值低，代谢慢。结合水比值低，代谢慢。过渡：水在细胞中以结合水和自由水的形式存在，那么无机盐在细胞中又是以什么样的形式存在的呢？我们刚说的鲜小麦在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的水分主要是自由水，这样跟随老师集体答复下列问题。要理解并掌握自由水和结合水的转化。通过讨论分析，培养学生的表达和交流能力、解决问题的能力。与实际生活联系， 思考现象产生的原因。的种子在适宜的条件下 用水浸泡等 仍能萌芽。把晒干的种子放进一支洁净的试管中加热，试管壁上有水珠，形成这些水珠的水主要是小麦种子里的结合水， 这样的种子将不能萌芽；33 如果将上述小麦继续烘干直到燃烧，最后得到一些灰烬，这些灰烬就是一些无机盐。刚学过的水在细胞中以结合水和自由水的形式存在，那么无机盐在细胞中又是以怎样的形式存在呢？大家请看课本 35 面倒数第二段，把黑体字部分给画出来。在细胞中，无机盐主要以离子的形式存在，细胞中主要的无机阳离子有钠离子、 钾离子、 镁离子、亚铁离子等，而主要的无机阴离子主要有氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子等。还有少数以化合态存在，如 CaCO3。 且无机盐的含量最少，仅占1%1.5%。这么少含量的无机盐,功能是不是也很小呢 。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？请同学们观看 35 页血红蛋白分子及一种叶绿素分子的局部结构示意图。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，无机而镁是构成叶绿素的组成。由此，我们可以得到盐的无机物的第一个作用，组成细胞中的化合物。组成细胞中的化合物。作用为什么现在许多食盐都是加碘盐呢？缺碘会导致什么疾病呢？评价：缺碘会导致地方性甲状腺肿大，还有可能导致智力低下矮的呆小症。为了预防这种疾病，我们吃的是加碘盐。反问：碘的摄入是不是越多越好呢？评价：碘摄入过多会导致甲亢，甲亢患者无论吃什么东西都会觉得肚子很饿。广告词：“腰酸背痛腿抽筋，请服新盖中盖牌高“腰酸背痛腿抽筋，请服新盖中盖牌高钙片”钙片”评价：哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离读书并找出重点。自主学习，获得无机盐的相关知识。讨论并得出结论： 无机盐的作用。利用课本原有的图片，将抽象的知识形象化，从而突破难点无机盐的作用。激发学生兴趣，锻炼分析能力。细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。子，如果钙离子的浓度过低，神经肌肉的兴奋性增强， 易出现手足抽搐； 如果钙离子的浓度过低，兴奋性降低，易出现肌无力。由此我们可以得出无机盐的二个作用：维持生物维持生物体正常的生命活动。体正常的生命活动。无机盐的的这种作用表达在多了也不行，少了也不行，而是应该维持在一个比较稳定的状态。【展示】人体中血液的 pH 值恒定为 7.357.45 。 这种pH相对稳定的现象， 叫做酸碱平衡 。这是由于 Na、HCO3 3、 HPO4 42 2等无机盐离子的作用。这又说明无机盐有什么样的作用呢？评价：维持细胞的酸碱平衡。维持细胞的酸碱平衡。这是无机盐的第三个作用。某人生病到医院输液，某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水的浓你知道用的生理盐水的浓度是多少吗？用度是多少吗？用0.09%0.09%或或9%9%浓度可以吗？浓度可以吗？前在讲解观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布实验时提过了，还有印象吗？0.9NaCl 溶液以上例子说明无机盐有什么样的作用呢？评价：是为了维持细胞的正常形态维持细胞的正常形态。这是无机盐的第四个作用。总结：总结：让同学们自己阅读 P36 页第二段。认同： 跟随老师一1、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。起回忆总结。细胞中的有机物包括蛋白质、 核酸、 糖类和脂质，其中糖类是细胞中的主要能源物质，脂质是主要储能物质。构成它们的主要元素分别是什么？也就是说 C、H、O、N 等化学元素是构成细胞中主要化合物的基础。我们之前还学习过细胞中最基本的元素的是 C，而且碳链还是有机物的骨架。例如，蛋白质的基本组成单位氨基酸的结构是以 C 为中心。无机物包括水和无机盐。 与其他物质一起共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。2、活细胞中的这些化合物含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。稳 固 知 识 并了 解 学 生 学习 情 况 及 时调整教学。六、板书设计一、水1、特点水是细胞中含量最多的化合物 85%90%不同生物体内水的含量不同生物体在不同的生长发育期，含水量不同同一生物个体，不同组织、器官含水量不同2、存在自由水： 细胞内良好的溶剂形式参与生物化学反应运输营养物质和废物结合水：细胞结构的重要组成成分3、自由水与结合水转化自由水结合水自由水/结合水比值高，代谢快自由水/结合水比值低，代谢慢二、无机盐1、含量：1%1.5%2、存在形式：离子多、化合物少3、作用： 组成细胞中的化合物：Fe、Mg维持生物体正常的生命活动：I、Ca维持细胞的酸碱平衡维持细胞的正常形态