1.1细胞中的元素和无机化合物教学设计-2024-2025学年高一上学期生物苏教版（2019）必修1

1.1 细胞中的元素和无机化合物 1、课程信息 （1）课程名称：细胞中的元素和无机化合物 （2）教材版本：苏教版高中生物 （3）授课年级：高中一年级 （4）课时安排：2课时 2、课程标准解读 《普通高中生物学课程标准》要求学生通过学习，能够概述细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。在“细胞中的元素和无机化合物”这一内容中，学生需要了解组成细胞的元素种类及含量，理解组成细胞的元素与无机化合物的重要作用，认识到细胞是由物质组成的，这些物质在细胞的生命活动中发挥着关键作用。通过对这些知识的学习，培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养，使学生能够从分子层面理解生命的物质基础，为后续学习细胞的结构和功能等内容奠定基础。 3、教材分析 本节内容是苏教版高一生物必修1 分子与细胞的开篇章节，是学生深入了解细胞结构和功能的基础。教材首先介绍了组成细胞的元素，通过对比地壳和细胞中元素的含量，引出组成细胞的大量元素、微量元素等概念。接着阐述了水和无机盐在细胞中的存在形式及重要作用。教材通过丰富的图表、实例，帮助学生直观地理解抽象的概念，同时注重引导学生联系生活实际，思考细胞中的元素和无机化合物与人体健康的关系，激发学生对生物学的学习兴趣。 4、教学目标（核心素养目标） （1）生命观念：通过学习细胞中的元素和无机化合物，理解生命的物质性，形成结构与功能观，认识到细胞中各种元素和化合物共同维持细胞的正常生命活动。 （2）科学思维：基于细胞中元素和化合物的相关资料，进行分析、归纳和推理，培养逻辑思维能力；能运用所学知识解释生活中的生物学现象。 （3）科学探究：通过实验探究细胞中某些元素和化合物的存在，培养学生提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、分析结果和得出结论等科学探究能力。 （4）社会责任：了解细胞中元素和无机化合物与人体健康的关系，关注营养与健康等社会问题，能够运用所学知识指导健康生活，形成正确的生活方式和健康观念。 5、教学重难点 （1）教学重点 ①组成细胞的元素种类及分类，大量元素和微量元素的概念。 ②水在细胞中的存在形式和作用。 ③无机盐在细胞中的存在形式和作用。 （2）教学难点 ①理解组成细胞的元素与非生物界元素的统一性和差异性。 ②分析水和无机盐在细胞代谢中的作用机制。 6、教学过程 第一课时 （1）导入新课（5分钟） 展示人体的各种组织、器官图片，如肌肉、骨骼、血液等，提问学生：这些组织和器官都是由细胞构成的，那么细胞又是由什么组成的呢？引导学生思考细胞的物质组成，从而导入本节课的主题——细胞中的元素和无机化合物。 （2）新课讲授（30分钟） ①组成细胞的元素（15分钟） 展示地壳和细胞中元素含量对比表，讲解组成细胞的元素在自然界中都能找到，但含量不同，引出组成细胞的元素与非生物界元素的统一性和差异性。讲解大量元素（如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等）和微量元素（如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等）的概念，并举例说明微量元素虽然含量少，但对生命活动不可或缺，如缺铁会导致缺铁性贫血。引导学生思考为什么C是构成细胞的最基本元素，讲解C原子的结构特点，其能够通过共价键形成长链或环状结构，为生物大分子的形成奠定基础。 ②组成细胞的化合物（10分钟） 展示细胞中各种化合物所占比例的饼状图，讲解细胞中的化合物可分为无机化合物（水和无机盐）和有机化合物（糖类、脂质、蛋白质和核酸），并让学生观察图表，说出含量最多的化合物和有机化合物分别是什么。以提问的形式引导学生思考不同化合物在细胞中的可能作用，激发学生的学习兴趣。 ③实验：检测生物组织中的元素（5分钟） 简单介绍一些检测常见元素的实验方法，如通过燃烧植物叶片检测灰分中的无机盐元素等，激发学生对实验探究的兴趣，为后续实验课做铺垫。 （3）课堂小结（5分钟） 与学生一起回顾本节课所学的组成细胞的元素相关知识，包括元素的分类、统一性和差异性，以及细胞中化合物的大致分类，强调C元素的重要性。 （4）课堂检测（10分钟） ①组成人体细胞的最基本元素是（ ） A. C B. H C. O D. N 答案：A 解析：C原子能够通过共价键形成长链或环状结构，是构成细胞中生物大分子的基础，所以C是最基本元素。 ②下列属于微量元素的一组是（ ） A. C、H、N、P、Mn B. Cl、Fe、S、N、Mg C. B、Cu、Zn、Mn、Mo D. N、P、K、Cu、Fe、I 答案：C 解析：微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，A选项中C、H、N、P是大量元素；B选项中S、N、Mg是大量元素；D选项中N、P、K是大量元素。 （5）课后作业（5分钟） ①查阅资料，了解一种微量元素对人体健康的具体影响。 ②思考水在细胞中可能有哪些作用。 第二课时 （1）导入新课（5分钟） 请几位同学分享上节课课后查阅的微量元素对人体健康的影响，然后提问：我们知道水是细胞中含量最多的化合物，那么水在细胞中究竟有什么作用呢？从而导入本节课关于水和无机盐的内容。 （2）新课讲授（30分钟） ①水在细胞中的存在形式和作用（15分钟） 展示干种子吸水萌发过程、新鲜蔬菜放置一段时间后萎蔫等图片，讲解水在细胞中有自由水和结合水两种存在形式。结合图片分析自由水的作用，如作为良好的溶剂，许多物质能溶解在其中，参与细胞内的生化反应，运输营养物质和代谢废物等；讲解结合水是细胞结构的重要组成成分，与细胞的抗逆性有关，如越冬植物体内结合水含量相对增多。通过实例引导学生思考自由水和结合水比例与细胞代谢强度的关系，如种子萌发时自由水/结合水的比例升高，代谢加快。 ②无机盐在细胞中的存在形式和作用（15分钟） 展示运动员喝的运动饮料成分表、人体缺乏钙会出现抽搐等图片，讲解无机盐在细胞中主要以离子形式存在。举例说明无机盐的作用，如维持细胞和生物体的生命活动，像血钙过低会引起抽搐；维持细胞的酸碱平衡，如血浆中的HCO3-、HPO42-等；参与构成细胞内的某些复杂化合物，如Fe2+是血红蛋白的组成成分，Mg2+是叶绿素的组成成分等。通过实例分析，让学生理解无机盐虽然在细胞中含量很少，但作用非常重要。 （3）课堂小结（5分钟） 与学生一起回顾本节课所学的水和无机盐在细胞中的存在形式和作用，强调它们对细胞正常生命活动的重要性，以及两者与细胞代谢、生物体健康的关系。 （4）课堂检测（10分钟） ①下列关于细胞内自由水的叙述，错误的是（ ） A. 是良好的溶剂 B. 参与细胞内的生化反应 C. 是细胞结构的重要组成成分 D. 运输营养物质和代谢废物 答案：C 解析：细胞结构的重要组成成分是结合水的作用，自由水是良好溶剂，参与生化反应，运输营养物质和代谢废物。 ②人体缺乏某种无机盐会导致肌肉抽搐，这种无机盐是（ ） A. 钾盐 B. 钙盐 C. 钠盐 D. 镁盐 答案：B 解析：血钙过低会引起肌肉抽搐。 （5）课后作业（5分钟） ①总结细胞中元素和无机化合物的种类、作用，制作简单的思维导图。 ②思考生活中还有哪些现象与细胞中的元素和无机化合物有关。 7、学习方法指导 （1）图表分析法：引导学生学会分析教材中的各种图表，如元素含量对比表、化合物比例饼状图等，从图表中获取关键信息，加深对知识的理解。 （2）联系生活法：鼓励学生联系生活实际，思考细胞中的元素和无机化合物与日常生活现象的联系，如人体健康、植物生长等，提高学生对知识的应用能力。 （3）归纳总结法：指导学生在学习过程中对知识点进行归纳总结，如组成细胞的元素分类、水和无机盐的作用等，形成知识体系，便于记忆和理解。 8、教学总结 通过两节课的教学，学生系统地学习了细胞中的元素和无机化合物的相关知识，从元素的种类、分类到化合物的存在形式和作用，逐步构建了细胞的物质基础的知识框架。在教学过程中，通过多种教学方法，如图片展示、实例分析、实验介绍等，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的多种核心素养。同时，通过课堂检测和课后作业，及时反馈学生的学习情况，以便调整教学策略。 9、教学反思 在教学过程中，对于组成细胞的元素和化合物的基础知识，学生通过图表和实例能够较好地理解。但在分析水和无机盐的作用机制，以及自由水和结合水比例与细胞代谢关系等抽象内容时，部分学生理解存在困难。在后续教学中，可以增加更多直观的实验演示或动画展示，帮助学生理解。在引导学生联系生活实际方面，虽然学生积极性较高，但可以进一步拓宽实例的范围，让学生更好地体会生物学知识的实用性。在小组讨论和学生分享环节，部分学生的参与度还不够高，需要进一步优化组织形式，鼓励更多学生积极参与，提高学生的表达能力和合作学习能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$