細胞中的無機物教學設計

　　關于“水和無機鹽在細胞中的存在形式和生理作用”，學生的生活經(jīng)驗豐富，可以通過提問、對話的教學方式，引導學生自己說出現(xiàn)象、分析所反映的知識點。學生在資料分析方面較為薄弱，本節(jié)可以提供鍛煉的機會。

　　教學目標：

　　1、知識目標

　　(1)說出水在細胞中的存在形式和作用。

　　(2)說出無機鹽在細胞中的存在形式和主要作用。

　　2、能力目標

　　(1)嘗試進行自主性學習

　　(2)學會分析和歸納

　　3、情感目標

　　(1)認同細胞是由多種元素和化合物構成的生命系統(tǒng)，以及生命的物質(zhì)性

　　(2)學會關注生活，關注身體健康

　　教學重點和難點:

　　1.教學重點:水和無機鹽在細胞中的作用。

　　2.教學難點:(1)結合水的概念(結合水的概念學生以前沒有接觸過，而日常生活中見到的水都是流

　　動的水，所以結合水的概念是本節(jié)課的難點)

　　(2)無機鹽的作用

　　教具準備： 教學課件 字串4

　　課時安排： 1課時 字

　　教學過程

　　導入：

　　多媒體課件展示：2004年1月24日美國“勇氣號”登陸火星表面尋找水的蹤跡。經(jīng)過認真分析拍

　　攝的照片，美國宇航局聲稱火星上曾被水淹沒過。為什么科學家在為尋找火星上是否有水而努力?找

　　到了水又能說明什么呢?

　　對大多數(shù)生物來說，沒有水就不能生存。水是生命之源，最早的生命是在水中誕生。我們現(xiàn)在判斷

　　一個星球是否存在過生命，也是主要看它是否存在過水。水在各種生物體內(nèi)含量都是最高的，但在不

　　同的生物體內(nèi)又存在著差異。

　　前面一段時間我們共同學習了細胞中的蛋白質(zhì)、核酸、糖類和脂質(zhì)，這些都是細胞中的有機物，

　　今天我們就要開始新的一節(jié)——細胞中的無機物，水和無機鹽。

　　知識目標一：細胞中的水

　　課件展示不同動、植物體內(nèi)含水量圖(水母、魚類、蛙、哺乳動物、高等植物等圖片以及其含水量)并提問:不同生物體內(nèi)的含水量是否一樣?有什么特點?

　　不同生物體的含水量不同 水生>陸生

　　課件展示老人與兒童和一個人不同時期的含水量的圖片，請學生進行分析：在不同的生長發(fā)育期，含水量有什么特點?女人是水做的，男人不是水做的嗎?

　　年年歲歲花相似，歲歲年年人不同。人老了臉上就會皺巴巴的，同學們知道這是為什么嗎?很主要一個原因，就是細胞的含水量變少了。所以現(xiàn)在很多女性，為了“青春永駐”，常買一些化妝品進行保濕，防治皮膚過早出現(xiàn)皺紋。人在不同生長發(fā)育期水的含量也是不同的。幼兒比成年男女要高，而成年男性比女性高。水的這個特征可以歸納為水在生物不同發(fā)育時期含量不同。

　　不同生長發(fā)育期的含水量不同 幼兒>老年

　　課件展示人的不同組織含水量表，觀察并分析

　　同種一生物不同器官水的含量不同

　　心肌組織含水79%，血液含水82%，含水量很接近，但是其形態(tài)上卻有很大的區(qū)別，為什么會出現(xiàn)這樣的情況呢?

　　(通過這個事例過渡到水的存在形式：自由水和結合水)

　　在人體中某些器官組織的含水量相似，但形態(tài)卻不相同，說明生物體內(nèi)水的存在形式不同。

　　自由水：在細胞中以游離形式存在的水

　　易蒸發(fā)、不受束縛、可流動

　　結合水：在細胞中與其他物質(zhì)結合的水

　　不易蒸發(fā)、含量穩(wěn)定、失去流動性和溶解性

　　剛收獲的谷子經(jīng)晾曬后，質(zhì)量會變輕，變化的是自由水。假如加熱已經(jīng)曬干的谷子，會不會有水產(chǎn)生?這個水是什么水?(演示實驗，加熱已經(jīng)曬干的谷子。強調(diào)實驗的單一變量、去除環(huán)境的干擾)

　　請同學們回想一下在家里打雞蛋的情形：新鮮的雞蛋清呈液態(tài)膠狀，臭雞蛋清相對更“稀”的液體，水狀。為什么會這樣呢?那是因為在新鮮的雞蛋清中的水與蛋白質(zhì)結合在一起，形成液態(tài)膠體，這時的水為結合水，只是細胞和生物體的組成成分;而臭雞蛋中的蛋白質(zhì)被微生物分解成小分子物質(zhì)，使這部分結合水釋放出來，轉變?yōu)樽杂伤?/p>

　　練習區(qū)分結合水和自由水

　　總結自由水和結合水的關系：

　　1.在一定條件下可以相互轉換

　　2. 自由水/ 結合水的比值越高，新陳代新越旺盛，生長發(fā)育越迅速，抗旱、抗寒、抗熱性能相對較弱;反之，自由水 /結合水的比值越低，新陳代新越緩慢，生長發(fā)育越遲緩，抗旱、抗寒、抗熱性能相對提高。

　　生物體中含量最多的化合物是水，那么大家總結一下，水有什么功能呢?

　　1.我們吃西瓜的時候之所以會覺得甜是由于西瓜細胞里面的糖類物質(zhì)溶解于細胞中的自由水，味覺。生物體內(nèi)還有很多物質(zhì)都是溶解在水中的。因此得到自由水水的第一個作用：細胞內(nèi)良好的溶劑。

　　2. 回憶初中所學的光合作用和呼吸作用，需不需要水的參與?

　　水是光合作用的原材料，在呼吸作用以及一些有機物的合成和分解過程中都有水分子的參加。如蛋白質(zhì)的脫水縮合，多糖的水解等等。因此可以得到自由水的第二個功能，參與生物化學反應。沒有水,這些重要的生化過程都不能進行。

　　3大家再想想，人體血液有什么樣的功能呢?

　　血液中的水主要是自由水，它可以自由流動，可以把其中溶解的營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)礁鱾€細胞，同時又把細胞代謝產(chǎn)生的廢物運送到排泄器官或者直接運輸?shù)襟w外。因此得到自由水的第三個作用：運輸營養(yǎng)物質(zhì)和廢物

　　4.結合水是細胞的組成成分

　　小結：從上面的學習我們可以看出各種生物體的生命活動都離不開水。無論是地球的生命形式，還是生命的維持和成長，都離不開水。因此，水被譽為“生命之源”。現(xiàn)在全球的水資源都處于一個匱乏的狀態(tài)，加上日常生活中浪費水的現(xiàn)象嚴重。所以有一副漫畫寫：地球上的最后一滴水可能是人的眼淚，所以我們應該提高警惕。“節(jié)水刻不容緩”，希望同學們從生活中的點滴做起，愛護水資源。

　　知識目標二：細胞中的無機鹽

　　提出問題：將烘干的谷子燒盡，最終會得到一些灰白色的灰燼，這些灰燼是什么?(無機鹽)

　　引導學生分析課本中的“運動員飲料中的化學成分”表

　　問題：1.表中哪些成分屬于無機鹽?含量如何?

　　2.無機鹽以什么方式存在細胞中?

　　3.為什么要在運動員的飲料中添加無機鹽?

　　4.無機鹽在細胞的生活中起什么作用?

　　1、2問請學生回答，3、4問請學生思考引入無機鹽的生理功能。

　　總結學生的回答：無機鹽的存在形式 多數(shù)以離子形式 少數(shù)以化合形態(tài)

　　無機鹽的含量：1%——1.5%

　　課件展示課本35《思考與討論》

　　請學生回答：為什么缺鐵會導致缺鐵性貧血?

　　為什么缺鎂會影響光合作用?

　　總結：Fe是構成血紅細胞中血紅蛋白的重要元素之一，缺Fe會導致血紅蛋白合成受阻，因而，缺Fe會導致缺鐵性貧血。

　　鎂是構成葉綠體中葉綠素的重要組成成分，缺鎂將導致葉綠素合成障礙，而光合作用離不開葉綠素，因而缺鎂會影響植物的光合作用。

　　在以上兩個例子中，F(xiàn)e是構成血紅蛋白的成分，而鎂是構成葉綠素的組成。由此，我們可以得到無機物的第一個作用：構成細胞中的化合物。

　　課件展示“加碘食鹽”、“缺鈣”、“植物缺硼”的結果以及一些有關無機鹽的廣告詞，由此我們可以得出無機鹽的二個作用：維持生物體正常的生命活動。無機鹽的這種作用記體現(xiàn)在多了也不行，少了也不行，而是應該維持在一個比較穩(wěn)定的狀態(tài)。

　　舉例激烈的運動之后肌肉會有酸痛的感覺，這是因為肌肉中產(chǎn)生的乳酸，但是體液中的PH值卻沒有下降，因為乳酸+NaHCO3==乳酸鈉+H2CO3(CO2+H2O)得出結論三:維持細胞內(nèi)的酸堿平衡

　　生理鹽水的濃度0.9%的NaCl溶液，假如用9%的溶液會有什么后果呢?

　　得出結論四：維持細胞的正常形態(tài)

　　小結：無機鹽在細胞中的含量雖然很低，但是對細胞具有非常重要的作用，是細胞正常生活所必不可少的，所以大家平時應該注意補充一定的無機鹽。

　　課堂小結：水和無機鹽是細胞中的無機化合物，其中在細胞中水是含量最高的化合物，水在細胞中以兩種形式存在，一種是自由水，一種是結合水。自由水和結合水在一定條件下可以相互轉換。無機鹽含量雖然比較少，但對細胞具有很重要的做用，是不可缺少的。誰和無機鹽與其他有機化合物一起，共同承擔起構建細胞、參與細胞生命活動等重要生理功能。

　　細胞中的無機物知識點歸納

　　一.學習目標

　　1.概述水在細胞中的存在形式和作用

　　2.概述無機鹽在細胞中的存在形式和主要作用

　　3.認同“細胞是多種元素和化合物構成的生命系統(tǒng)”

　　二.本節(jié)聚焦

　　1.水在細胞中以什么形式存在?

　　2.水在細胞中的作用是什么?

　　3.大多數(shù)無機鹽在細胞中以什么形式存在?

　　4.為什么細胞中無機鹽含量很少，作用卻很重要?

　　三.知識梳理

　　(一)細胞中的水

　　1.一般而言，細胞中含量最多的化合物是水。

　　2.細胞中水的存在形式有：結合水和自由水

　　3.細胞中自由水與結合水的比值與生物的代謝和抗逆性有關。正常情況下，自由水/結合水的比值越大，細胞代謝越旺盛，但抗逆性卻越差;自由水/結合水比值越小，細胞代謝越弱，但抗逆性卻越強。植物在光周期的影響下越冬，其細胞中的自由水/結合水的比值將下降。

　　例1：有機化合物中具有不同的化學基團，它們對水的親和力不同。易與水結合的基團稱為親水基團(如-NH2、-COOH、-OH)，具有大量親水基團的一些蛋白質(zhì)、淀粉等分子易溶于水;難與水結合的基團稱為疏水基團，如脂類分子中的碳氫鏈。脂類分子往往有很長的碳氫鏈，難溶于水而聚集在一起。請回答：

　　(1)等量親水性相同的物質(zhì)分散在甲、乙兩個含有等量水的容器中，如下圖所示。容器中的自由水量甲比乙____________。

　　(2)相同質(zhì)量的花生種子(含油脂多)和大豆種子(含蛋白質(zhì)多)，當它們含水量相同時，自由水含量較多的是____________種子。

　　解析：(1)甲、乙容器中的水量相同，而親水性物質(zhì)在甲、乙容器中的存在有不同之處，在甲中親水性物質(zhì)分成體積較小的幾小團，從而其總表面積較大，結合的水會更多，則甲容器中的自由水的量更少。

　　(2)油脂的親水性差，蛋白質(zhì)的親水性強，因此，大豆種子中蛋白質(zhì)結合水較多，自由水較少。

　　答案(1)少(2)花生

　　(二)無機鹽

　　1.無機鹽的存在形式

　　大多數(shù)無機鹽在細胞中以離子的形式存在，但也有少數(shù)無機鹽以化合物的形式存在，例：葉綠素分子中的Mg，血紅蛋白分子的Fe等。

　　2.無機鹽的含量：無機鹽是細胞中含量很少的無機物，僅占鮮重的1%～1.5%。

　　3.無機鹽的生理作用

　　1能影響生物體的生命活動，調(diào)節(jié)機體的生命活動。Zn能促進生長素的合成，缺Zn植物得小葉病和叢葉病;油菜缺B“花而不實”;Fe能促進葉綠素的合成，缺Fe植物有黃化現(xiàn)象等。

　　2組成細胞中的化合物。Fe：能參與形成血紅蛋白，細胞色素等;Zn：DNA聚合酶、RNA聚合酶等;

　　3維持生物體內(nèi)的平衡：滲透壓的平衡、酸堿平衡、離子平衡等。血液中有HPO42-/H2PO42-、H2CO3/HCO3-緩沖物質(zhì);動物細胞內(nèi)外的Na+/K+比例是相對穩(wěn)定的，細胞外的Na+濃度大，細胞內(nèi)的K+濃度大。

　　4.影響植物光合作用的化學元素

　　1N：是各種酶的成分，葉綠素的成分

　　2P：是生成ATP的成分

　　3Mg：是葉綠素的成分

　　4Mn、K：是光合作用中一些酶的輔助因子

　　5S：是酶的成分

　　例2.正常人的血漿中，NaHCO3的含量約為H2CO3含量的20倍。當血漿中的NaHCO3減少時會形成酸中毒;當血漿中的H2CO3含量減少時會形成堿中毒。這個事實說明，無機鹽的生理作用：

　　A.對維持細胞形態(tài)和功能有重要作用 B.對維持生物體的生命活動有重要作用

　　C.對維持細胞的酸堿平衡有重要作用 D.對調(diào)節(jié)細胞的滲透壓有重要作用

　　解析：無機鹽的生理作用有：影響生物體的生命活動，調(diào)節(jié)機體的生命活動;組成細胞中的化合物;維持生物體內(nèi)的平衡。本題的題干中強調(diào)的是酸堿平衡，故正確選項是C。 答案：C

　　看了“細胞中的無機物教學設計”