2.2细胞中的无机物 教案（新教材）人教版2020年秋高中生物必修一

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1、1 第第二二章章 组成细胞的分子组成细胞的分子 第第 2 2 节节 细胞细胞中的中的无机无机物物 (一)教学目标 1.说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中具有重要作用。 2.举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 （二）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。 (2)无机盐的作用 （三）教学过程 引入：利用课本 P16 栏目所列出的运动员饮料化学成分表，引导学生结合生活经验，讨论分析问题： 1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用?2.表中哪些成分属于无机盐?为什么要在运动员喝 的饮料中添加无机盐?无机盐在细胞的

2、生活中起什么作用? 从而交学生引入新课学习。 一、细胞中的水 地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。远古的环境条件给生物的化学组成和特 性烙上了永久的印记。现在的生物，包括生活在陆地上的生物也与水密不可分。每当我们感到渴时，都能 体会到生命对水的依赖。 1、生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，一般为 60-95。生物体不同发育阶段的含水 量是不同的，如幼儿期成年期，幼嫩部分老熟部分。 2、水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物。 3、利用 PPT 播放小视频:(1)取少量晒干的小麦种子进行实验，小麦种子经浸泡处理后可以正常萌发， 而未经浸泡处理的小麦种子不会

3、萌发。(2)将种子放在试管内用酒精灯高温加热一段时间后，试管内壁上出 现水珠，取出小麦种子继续浸泡处理不萌发;(3)取一定量的小麦种子，直接在酒精灯火焰上充分燃烧，得 到粉末，加入稀盐酸后粉末溶解，有气泡产生。 根据视频内容提问:“为什么晒干的小麦种子无法萌发，而浸泡处理的小麦种子却可以萌发?” 2 从而引发学生对细胞内两种不同形式的水的比较和思考。 水的存在形式及作用： 形式 自由水 结合水 概念 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在， 可以自由流动 与细胞内其他物质 相结合的水 功能 细胞内的良好溶剂； 参与生物化学反应； 为细胞提供液体环境； 运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要 组成

4、部分 根据生活经验知道种子储存需要的条件之一就是通风、干燥，让学生思考干种子细胞中的含水量与代 谢水平之间的关系，并理解种子晒干过程中失去的是自由水;让学生联想新鲜鸡蛋清的液态胶状的存在形式 这就是结合水的一种状态;当鸡蛋变质时是不会出现胶体状鸡蛋清的，此时流出的水是液态的自由水，从而 理解自由水和结合水是可以相互转化的。 在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多，细胞抵抗干和 寒冷等不良环境的能力就越强。 引导学生思考下列实际问题，做出合理推测： (1)新鲜小麦种子放在阳光下，质量减轻的原因是什么？（自由水散失。 ） (2)干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么？

5、（失去自由水的种子仍能保持其生理活性。 ） (3)干种子不浸泡就不萌发，原因是什么？（自由水越少，代谢强度越低。 ） (4)种子晒干后储存的原理是什么？（减少自由水含量，降低呼吸作用，延长种子储存时间。 ） (5)低温环境减少花卉浇水的原因是什么？（降低自由水与结合水比值，提高植物对低温的抗性。 ） 归纳总结 (1)自由水和结合水在一定条件下可以相互转化 如 血液凝固时，部分自由水转变成结合水 自由水温度降低 温度升高结合水 实例：将水果放入冰箱内，部分自由水可以转化成结合水。 (2)自由水与结合水相互转化的原因 水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。 温度升高，水分

6、子的动能增加，结合水会逃脱氢键的束缚成为自由水。 (3)关于生物体中水的误解 3 水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。 晒干种子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅降低。 5、水分子结构决定其性质 水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢?它又为什么具有支持生命的独特性质呢?这是由它的分子结构所 决定的。 水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比更的吸引 共用电子的能力，使氧的一端带负电荷，氢的一端带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使 得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)

7、都容易与水结合，因此，水是良好的溶 剂。 由于水分子的极性，它们之间就形成氢键。氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维特 液体状态，具有流动性。同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的这种特性，对于维持生命系 统的稳定性十分重要。 通过对水分子结构的学习，使学生认识到水分子结构决定其性质。 “为什么晒干的小麦种子经加热后还会产生水?”引出细胞内的无机盐的学习。 二、细胞中的无机盐 1.存在形式和含量 2.无机盐的生理功能 利用“思考讨论”引导学生观察叶绿素分子与血红蛋白分子局部结构简图，进而分析细胞中无机盐 的存在形式及其功能。以及从无机盐与人体健康关系的角度，列举各种事例，由

8、此再引伸到人体发生的一 些与无机盐异常有关的疾病。通过对疾病的介绍与讨论，引导学生认识无机盐在细胞和生物体调节渗透压 和酸碱平衡等方面的功能。 夏季，人在剧烈运动后需要补充淡盐水。这样做的原因是人大量出汗后，Na 和 Cl大量流失时，人体 内溶液浓度会发生较大变化，为保证浓度的平衡应及时补充淡盐水。 引导学生思考：患急性肠胃炎，为什么医生用 0.9%的生理盐水静脉注射，而不用蒸馏水？是因为注射 的生理盐水与细胞的渗透压相等，可以保证细胞的正常形态和生命活动。 列表总结无机盐的生理功能： 4 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 Mg 是叶绿素分子必需的成分； Fe 是血红素的重要成分； P 是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体的生命活动 Na 缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； 血液中 Ca2 的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 渗透压的平衡； 酸碱平衡 细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。水和无机盐与其他物质一起共同承担起组建细胞结构和维 系细胞功能的任务，保证了生细胞各项生命活动的正常进行。