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”核心内容，涵盖水的存在形式（自由水与结合水）、作用及特性，以及无机盐的存在形式和作用。通过分析运动员饮料化学成分表导入，引导学生思考无机物在细胞中的作用，搭建生活实际与学科知识的学习支架。 该资料以生命观念和科学思维为特色，通过分析表格数据总结水的含量特点，讨论自由水与结合水转换理解结构与功能观，结合运动饮料实例阐述无机盐作用。培养学生信息获取与分析能力，强化社会责任意识，为教师提供结构化教学流程，提升课堂互动与知识内化效果。

课题 细胞中的无机物 教学目标 1. 生命观念 ①说出水在细胞中的存在形式，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。 2. 科学思维 通过分析资料，获取信息，明确水和无机盐的重要作用，认同生命物质观。 3. 社会责任 明确水是生命之源，与生活实际相联系，节约资源。 教学重点： 1.水的存在形式及作用。 2.无机盐的存在形式及作用。 教学难点： 1.水的特性。 2.自由水与结合水之间的相互转换。 教学过程 导入 教师通过展示并引导学生分析运动员常用饮料中的化学成分表，启发学生思考，运动饮料中为何不仅要有水，还要有无机盐等无机物，无机物在细胞中如何存在，对机体具有什么样的作用？进而引入对本节内容的学习。 新课教学 1、 细胞中水的作用及存在形式 复习水是活细胞中含量最多的化合物，引导学生和老师完成活动1，分析表1至表3中相关内容，思考并总结生物体中水在含量上的其他特点。 表1： 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 骨骼肌 心脏 血液 所占比例% 10 22 76 79 83 表2： 几种不同生物体水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80  表3：人体不同的生长发育时期水的含量 生长发育阶段 幼儿 成年 老年 质量分数% 97 80-85 78 根据表1至表3内容分析 生物体中水含量具有以下特点： 1、生物体中水的含量特点 ①同一生物的不同器官含水量不同：代谢旺盛的＞代谢缓慢的 ②不同生物含水量不同：水生生物>陆生生物 ③同种生物不同的生长发育时期含水量不同： 幼儿时期>成年时期>老年时期； 植物幼嫩部位>植物成熟部位>植物衰老部位 生物体中水的含量具有这些特点，那能对生物体有着什么样的作用乐，继续请同学们完成活动2相关内容。 活动2：阅读课本P20-21，总结水的作用和特性 根据课本内容，细胞或生物体中的水对机体而言具有以下作用 2、水的作用 ①．细胞内良好的溶剂 例：甜甜的西瓜汁——水溶解了糖类等物质 ②．参与细胞内的生物化学反应 例：呼吸作用： ③．为细胞提供液体环境 例：血细胞生活在血浆中；组织细胞生活在组织液中。 ④．运输营养物质和代谢废物 例：血液运送氧气，排放二氧化碳。 水为何能具有如此重要的作用呢？这跟它自身的特性离不开关系。接下来我们将一起了解水的特性。 3、 水的特性 ①．水是极性分子，是良好的溶剂 ②.常温下维持液体状态，具有流动性 ③.有较高的比热容 正是由于水分子特殊的结构，让其具有相应的特性，所以能对生物体具有诸多的作用，充分体现了生物学中结构与功能相统一的观点。 根据前面对生物体中水的含量特点分析，我们发现心脏跟血液中水分含量非常接近，但心脏是固体而血液却是液体，这是为什么勒？请同学们阅读课本21页相关段落，与同学们共同讨论，完成活动3表格中有关水的相应内容。 活动3：阅读课本P21，完成水的存在形式表格 形式 特点 含量 95.5% 4.5% 作用 与细胞代谢的关系 与抗逆性强弱的关系 根据学生讨论结果，引导学生一起分析水在细胞中的存在形式，各种水的特点，含量，作用及与细胞代谢和抗逆性的惯性系，共同完成表格内容。 形式 自由水 结合水 特点 呈游离状态，可自由流动。 与细胞内其他物质结合。 含量 95.5% 4.5% 作用 细胞内良好的溶剂等 细胞结构的重要组成成分 与细胞代谢的关系 自由水所占比例越大，细胞代谢就越旺盛 结合水所占比例越大，细胞代谢就越缓慢 与抗逆性强弱的关系 自由水越多，抗逆性越弱。 结合水越多，抗逆性越强。 4、 水在细胞中的存在形式 通过对上述内容的分析，说明自由水和结合水的含量并不是固定不变的，在一定条件下，他们可以相互转换。当温度降低时，自由水会转变为结合水，结合水在温度升高的时候也可转化为自由水。比如动物冬眠过程中温度降低，自由水就转化为结合水增强抗逆性，而种子萌发过程中结合水会转化为自由水，来增强细胞代谢。 二、细胞中无机盐的存在形式及作用 教师语言引导，新鲜的种子晒干过程中会失去大量自由水。将晒干的种子进一步烘干，会连其中的结合水也失去。若是再对烘干的种子进行加热，最终会成为灰烬，而这些灰烬就是我们肉眼可见的无机盐。那无机盐在细胞中如何存在，有着何种作用勒，请同学们阅读课本21至22页相关内容，回答下列问题，完成活动4。 活动4：请同学们阅读课本P21-22，回答有关问题。 ①无机盐在细胞中的存在形式为？ ②无机盐在细胞中的含量如何？ ③举例说明无机盐的生理作用。 学生阅读完成后，教师一起引导学生进行共同总结。 1、无机盐在细胞中的存在形式 ①大多数无机盐以离子形式存在 阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 ②少数为化合物 2、含量 很少，仅占1％－1.5％ 3、生理作用 ①构成细胞中某些重要化合物的成分 如：光合作用过程所需的叶绿素分子要由镁离子构成；血液中运输氧气的血红素分子含有亚铁离子。 ②维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用 如：人们会通过在食物中加盐等途径向机体补充钠离子，因为钠离子缺乏会使神经，肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛，无力。或我们日常生活中偶然会出现小腿抽筋的现象，这是因为血液中钙离子含量过低，当出现这样的现象时，我们要适当的给身体补钙。 ③维持细胞的酸碱平衡具有重要作用 如：正常人体中PH通常保持中性，但我们吃的食物中有的呈碱性，也有的呈酸性，另外跑步等行为也会使体内积累一些酸性物质，那么机体就会通过由无机盐离子构成的缓冲物质来中和这些酸性或碱性的物质，进而维持PH相对稳定。 ④维持细胞渗透压，保持细胞形态 如：在0.9%的氯化钠溶液中，红细胞能维持正常的形态和生理功能。若是放在浓度为9%的氯化钠溶液中，红细胞就会失水皱缩，而放在浓度为0.09%的氯化钠溶液中，它又会吸水膨胀，失去正常形态和生理功能。 三、小结 通过今天的学习，我们知道细胞中的水有自由水和结合水两种存在形式，他们之间在一定条件下可以相互转换，对细胞或生物体而言都具有重要作用。细胞中的无机物在细胞中含量比较少，多数以离子的形式存在，但是对细胞或生物体的作用也不容忽视。足球比赛过程中，运动员们会大量出汗，流失大量水分和无机盐，所以他们需要含有这些物质的运动饮料，来补充比赛过程中机体对各种物质的需求，确保正常的生命活动。 四、课后作业 通过对前面运动员饮料化学成分表分析，引导学生思考，经常喝水吗？还有，喝水科学吗？如何科学的饮水呢？这些问题就留给学生作为课后作业，下去查阅资料，和同学共同讨论，找出合理答案，下节课一起分享。 学科网（北京）股份有限公司 $