2.2 细胞中的无机物
一、教材分析
本节课的教学目标是使学生认识和理解水和无机盐在人体内的存在形式和生理作用，其中水和无机盐的作用是本节课的教学重点。教学过程中始终注重创设情景，联系生活实际，提高学生的学习兴趣，调动学生学习的主动性和积极性，使学生从感性认识的基础上理解和认识水和无机盐的存在形式和作用。
本节课内容是人教版高级中学课本生物必修1第二章第5节。细胞中的无机物是了解细胞中成分的重要知识点之一。学好这一课时，是学生更好学习生物的新陈代谢的基础。有利于学生进一步理解细胞内的生命活动。
二、教学目标
1、说出水在细胞中的存在形式和作用。 2、说出无机盐在细胞中的形式和主要作用。
三、教学重点、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 四、课时安排 1课时 五、教学程序 1、新课导入
查找水与生命相关的相关资料。例如，一个人在极限状况下，可以坚持20d以上不进食，但是缺水不能超过1d；地球表面约3/4的部分是水；细胞内含量最多的化合物就是谁；许多国家的科学家都在为寻找火星上的水而努力工作；酷暑季节，在烈日下工作的工人需要补充生理盐水；长时间剧烈奔跑的运动员，会出现腿部抽筋等。这些事实说明水和无机盐对于生命的重要性。究竟水和无机盐在细胞和生物体中具有什么样的功能呢？由此引入新课的学习
2、新课讲授 一、细胞中的水
教师利用课件展示不同生物中水的含量和同一生物不同器官或组织中的水的含量，针对各组图，引导学生通过对比分析，归纳总结水的相关特点：
几种不同生物体中水的含量 生物 水母 鱼类 80—85 蛙 哺乳动物 藻类 78 65 90 高等动物 7 水的含量（%） 97 人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 22 骨骼肌 76 心肌 79 血液 83 水的含量（%） 10 1、不同生物体内含水量是否相同？水生和陆生生物相比，那种生物体的含水量高？ 2、同一生物不同的组织器官，含水量是否相同？你能得出什么结论？ 学生分析表格数据，得出结论
带领学生阅读课本20页，提出问题：为什么说水是细胞内良好的溶剂呢？
首先在课件中展示水分子的结构，然后拿出水分子的结构模型图，让学生更加清晰的认识水分子结构，然后提问：水分子的H、O原子的结合方式和带电情况如何？水分子的氢键是怎样形成的？
学生结合水分子之间靠氢键结合示意图和课本20-21页内容回答问题
水在细胞中含量是最多的。在不同种类的生物体中，水的含量差别较大，一般来说，生物体中水的含量为60％～95％。水在生物体的含量这么高，我们平时似乎并不觉得，那水是以怎样的形式存在于生物体内的呢？
水在细胞中以两种形式存在。绝大部分的水以游离状态存在，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。
结合水和自由水在细胞中所起的作用是不同的，教师在课件中展示这两种水的存在形式，各自的定义、含量及功能 存在形式 自由水 结合水 细胞中绝大部分以游离的形式在， 概念 可以自由流动的水 与细胞内其他物质相结合的水
含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% ①细胞内的良好溶剂 ②参与生物化学反应 功能 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分 举例 种子晒干过程中散失的水 种子烘炒过程中散失的水 教师在课件中展示两个问题，由学生讨论后回答：
1、将少量干燥种子放入干燥的试管内，放在酒精灯火焰上烘烤，试管内壁上出现少量水珠，用此法干燥后的种子播种，种子能否萌发？
（种子不能萌发，因为此时种子中的水是以结合水的形式存在，结合水是细胞内的结构物质，失掉结合水，细胞结构被破坏，细胞死亡，导致种子失去活性）
2、种子收获以后，需晒干后储存，种子播种前需先浸种，请结合自由水的功能进行分析，并总结自由水含量与细胞代谢强度的关系。
（粮食晒干后，细胞内的自由水含量降低，代谢强度降低，利于粮食的长期储存；播种前浸种可以使细胞内自由水含量增加，使代谢强度增加，从而促进种子萌发。） 3、新鲜鸡蛋和变质鸡蛋在打破鸡蛋后流出的液态是一样的吗？
（不一样。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，是细胞和生物体的组成成分；而变质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。）
通过这几个问题来进一步理解自由水和结合水在细胞中的作用 二、细胞中的无机盐
日常生活中有很多现象与无机盐的功能息息相关，细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，含量较多的阳离子有Na、K、Ca、Mg、Fe、Fe等。阴离子有Cl、SO4、PO4、HCO3
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等。教师利用课件展示叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图，并展示植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现的各种症状图，并回答书中的讨论问题：
1、植物体缺乏Mg会影响光合作用，为什么？
（光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。）
2、有一种贫血症叫做缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？
（人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。）
3、植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其发
育
（这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物（核酸、ATP等）和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。） 学生讨论后回答问题
教师进行最后的归纳总结：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和维系细胞功能的任务，保证了细胞各项生命活动的正常进行 六、板书设计 第2节细胞中的无机物 一、细胞中的水
（一）存在形式结合水和自由水 （二）作用
1.细胞内的良好溶剂； 2.参与许多生化反应；
3.多细胞生物体的绝大多数细胞的生活环境； 4.有助于物质运输。
二、细胞中的无机盐
（一）存在形式大多数呈离子态。 （二）作用
1.无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分；
2.对维持细胞和生物体正常生命活动有重要作用。无机盐能够维持细胞正常的渗透压，维持细胞内酸碱平衡，维持细胞正常形态和功能。
高中生物人教版(2019)必修一教案2.2 细胞中的无机物
