2.2 细胞中的无机物教学设计2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学教学设计聚焦“细胞中的无机物”核心知识，涵盖水和无机盐的存在形式及作用。通过复习细胞中元素和化合物导入，结合不同生物、组织器官的含水量数据设疑，如心脏与血液形态差异，搭建从已知到未知的学习支架，衔接前后知识。 特色在于以案例与学科交叉深化核心素养，如水的分子结构解析其溶剂特性体现生命观念，通过缺铁性贫血等资料归纳无机盐作用培养科学思维。采用案例分析、对比归纳等方法，联系出汗喝淡盐水等生活实例，提升学生知识应用能力，为教师提供清晰教学路径与检测工具。

教学课题 第2章第2节　细胞中的无机物 课时安排 1 课时 主备人 参备人 教学班级 教学课型 新授课 备课 分备时间 集备时间 课标要求 1. 说出水和无机盐在细胞中的存在形式和作用 2. 理解自由水与结合水的比例对代谢和抗逆性的影响 3. 认同水和无机盐是生命活动不可或缺的物质 教材分析 本节承接 “细胞中的元素和化合物”，聚焦水、无机盐两种无机物，是理解细胞代谢、生命稳态的基础，内容贴近生活、难度适中。 学情分析 高一学生已知水的重要性，但对自由水 / 结合水区别、无机盐功能理解模糊；生活经验充足，适合用案例 + 对比教学。 教学目标 1.说出水在细胞中的形式和作用，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。 教学重点 水和无机盐在细胞中的作用。 教学难点 (1)结合水的概念。 (2)无机盐的作用。 教学方法 讲授法、案例分析法、对比归纳法、讲练结合法 教学准备 PPT 课件、生活实例素材、课堂检测题 教学思路 以含水量数据导入→学习水的含量特点→区分自由水与结合水→分析比例与代谢关系→学习无机盐存在形式与作用→课堂检测→小结作业。 教 学 过 程 教学环节 教学内容及教师活动 学生活动 设计意图 复习导入 回顾细胞中的元素和化合物 回顾知识点 对知识点加深巩固 新知探究 一、细胞中的水 资料1：不同生物体内的含水量 提问：水生生物与陆生生物相比，哪种生物的含水量更高？ 结论：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% ）。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。 资料2：同一生物体内不同组织、器官的含水量 结论：同一生物体内不同组织、器官中的含水量不同，一般代谢旺盛的组织、器官含水量较多。 提问：心脏与血液的含水量很接近，为什么心脏呈坚韧的形态，而血液却呈流动的液态？ 提示：水的存在形式不同 1.水在细胞中的存在形式和功能 解疑：心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？ 心脏中的水属于结合水，它是细胞结构的重要组成部分，赋予各种组织、器官一定的形状、硬度和弹性。 血液中的水属于自由水，呈游离状态，可以自由流动。 2.自由水和结合水含量与细胞代谢、细胞抗逆性的关系 结论：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。 3.自由水与结合水之间的转化 提问：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？ 提示：这是由它的分子结构所决定的 【学科交叉】水的特性 ·水是良好的溶剂 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，带正电或负电的分子（或离子）都容易与水结合。故水是良好溶剂。 ·水具有流动性 氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态。 ·水的温度相对不容易发生改变 由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 讨论 “心脏与血液形态差异”、记忆要点 阅读教材，完成表格。 阅读教材 突破核心知识，理解结构与功能的关系。 培养学生的收集信息和整理信息的能力。 通过学科交叉知识的学习，进一步理解细胞中的水的作用与其分子结构特征的联系，形成“结构与功能相适应”的观念。 新知探究 二、细胞中的无机盐 【创设情境】当你点燃一粒小麦种子，待它燃尽时候可见到一些灰白色的灰烬，这些灰烬主要是无机盐，那无机盐在细胞中是以什么形式存在？ 1.无机盐的存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，我们将无机盐离子分为阳离子和阴离子，阳离子一般有Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子一般有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 2.无机盐的含量 无机盐离子的含量很少，仅占细胞鲜重的1％~1.5％。它们在细胞中起什么作用呢？ 3.无机盐的作用 【思考.讨论】无机盐的作用 通过四则资料，组织学生阅读材料，讨论后得出无机盐的功能。 资料1：下图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图。 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，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中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。 资料2：植物在缺乏N、P、K等营养物质时，会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。 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会影响其生长发育。 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。 提问：以上实例说明无机盐有什么作用？ 作用1：无机盐是细胞中许多化合物和重要结构的成分 资料3：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。因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。 作用2：维持细胞和生物体的正常生命活动 资料4：大量出汗排出过多的无机盐，会导致水盐平衡失调；红细胞在质量分数大于0.9%的NaCl溶液中会失水皱缩；人体血浆中的HCO3-可维持细胞所处液体环境的酸碱平衡。 作用3：维持细胞和生物体的酸碱平衡和渗透压平衡（水盐平衡） 结合案例理解、归纳记忆 联系生活，强化知识应用 巩固新课 小结回顾 课堂检测 PPT 原题，当堂订正。 作业设计 基础性作业 完成教材课后练习与应用 拓展性作业 举例说明生活中 3 个与自由水 / 结合水功能相关的实例 板书设计 教学反思 在教学过程中，通过展示表格、图片和实例等多种素材，使学生对细胞中的无机物有了更直观的认识。在讲解水和无机盐的存在形式和作用时，注重引导学生结合生活实际进行思考，提高了学生的学习兴趣和参与度。在课堂讨论和练习环节，能够及时了解学生的学习情况，发现学生存在的问题并进行针对性的讲解。 本节课的难点是比较自由水和结合水的作用、归纳并概括无机盐的功能。在突破这些难点的时候，教师围绕知识点设置丰富有趣的问题情境，学生结合自身的生活经验，积极讨论，科学探究，逐步形成了正确的结论。在小组探究活动过程中，教师循循善诱，启发学生的思维，并组织成员之间的有效交流，发展了学生的科学探究能力。学生基于生物学事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理、批判性思维等方法，探讨、阐释与水和无机盐相关的生命现象及规律，发展了学生的科学思维。 学科网（北京）股份有限公司 $