2.2 细胞中的无机物教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

新教材 生物学 人教版必修1 分子与细胞 第2章 第2节 教学设计 第2章　组成细胞的分子 第2节　细胞中的无机物 目录 一、核心素养对接 二、必备知识 三、探究实践 四、深化归纳 五、应用创新 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 第2章　组成细胞的分子 第2节　细胞中的无机物 一、核心素养对接 1．通过对水和无机盐的存在形式与作用的学习，形成结构与功能相适应的生命观念 2．通过事例分析，归纳总结水与细胞代谢的关系和无机盐的作用，形成科学的思维方式。 3．通过探究无机盐功能的技能训练培养科学探究能力。 4．关注水和无机盐导致的健康问题。 二、必备知识 （一）细胞中的水 1．水的含量 (1)生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。 (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。 2．水的特性 (1)水是极性分子，因此，水是良好的溶剂。 (2)水分子具有氢键，易于断裂和形成，使水具有流动性和较高的比热容。 3．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呈游离状态，可以自由流动 细胞中一部分水与细胞内的其他物质相结合 功能 ①细胞内良好的溶剂； ②参与生物化学反应； ③为细胞提供液体环境； ④运送营养物质和代谢废物 细胞结构的重要组成部分 含量 大约占细胞内全部水分的95.5% 大约占细胞内全部水分的4.5% 微思考 水为什么能成为细胞内良好的溶剂？ 提示：水分子的空间结构及电子的不对称分布，使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)都容易与水结合。 4．水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 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，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 （二）细胞中的无机盐 1．存在形式和含量 (1)存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 (2)含量：无机盐是细胞中含量很少的无机物。 2．无机盐的功能 生理功能 举例 是细胞结构的重要组成部分 ①Mg是构成叶绿素的元素； ②Fe是构成血红素的元素； ③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也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 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状； ③渗透压的平衡； ④酸碱平衡 微思考 有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ 提示：Fe是构成血红素的元素，缺Fe导致血红素的合成障碍，从而引起贫血。 判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．新鲜幼嫩的植物细胞中只含有自由水，代谢旺盛。 (　　) 2．水分在细胞内不参与细胞结构的组成。 (　　) 3．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼。 (　　) 4．植物缺Mg或缺P均会影响其生长发育。 (　　) 5．人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。 (　　) 提示：1．×　新鲜幼嫩的植物细胞中也含有结合水，只是结合水与自由水的比例小。 2．×　结合水参与细胞结构的组成。 3．×　细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。 4．√　5．√ 三、探究实践 核心点一：细胞中的水 合作探究 材料1　水是生命之源。图1是水分子之间靠氢键结合的示意图，图2中A、B表示水在细胞中的两种存在形式及在不同状态下的转化情况。 材料2　农业生产中，需要将种子晒干后进行储存，这样能保存较长时间。如果将晒干后的种子放入试管中进行加热，会发现试管壁上有水珠出现。晒干后的小麦种子不萌发，浸泡处理后的小麦种子却可以萌发。 1．结合材料1图1分析，为什么水能维持生命系统的稳态？ 提示：由于氢键的存在，水具有较高的比热容，温度不易发生改变。 2．结合材料1图2，归纳自由水、结合水的相对含量与细胞代谢强度的关系？ 提示：细胞中自由水/结合水的值大，代谢活动旺盛；细胞中自由水/结合水的值小，代谢活动缓慢。 3．据材料2分析： (1)种子晒干后重量减轻，此时种子失去的主要是哪种形式的水？干种子用水浸泡后仍能萌发，这说明了什么？ 提示：自由水。失去大部分自由水的种子仍能保持其生理活性。 (2)种子需晒干后进行储存的原因是什么？ 提示：种子晒干后自由水含量减少，细胞代谢减弱，储存时可减少有机物的消耗。 4．“绵绵的春雨润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”绘出植物在复苏过程中，细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图。 提示： 核心点二：细胞中的无机盐 合作探究 材料1　一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下： 材料2　研究发现，用不含Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持，用含有少量Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，