10.2 化学元素与人体健康第1课时教学设计-2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

第二节 化学元素与人体健康 - 第一课时（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 化学观念：明晰人体元素分类，建立元素平衡决定人体健康的核心观念。 科学思维：通过元素症状、食物来源分析，形成辩证看待元素摄入的逻辑思维。 科学探究：依托生活化任务活动，自主探究元素与健康的内在联系。 科学态度与责任：树立科学膳食理念，养成健康生活习惯，主动传播科学健康知识。 重点 和难点 教学重点为人体常量元素、微量元素的划分标准，钙、铁、碘、锌等常见必需元素的生理功能、缺乏症状及食物来源。 教学难点是辩证理解化学元素摄入过量或不足均危害人体健康，厘清各类元素与人体生理机能的对应关系，学会用化学知识分析生活中的健康问题。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 提问学生：这些常见健康问题的成因是什么？日常饮食中的食材为何能调理身体？引导学生发现人体健康与化学元素密切相关，顺势引出本节课主题，开启生活化化学探究学习。 以生活化任务活动贯穿课堂，立足教材内容，衔接学生生活经验。落实四维核心素养，打破理论与生活壁垒，让学生在探究中掌握知识，树立科学健康理念，提升化学应用能力。 讲授新课 （一）任务一：自主探究——认识人体中的化学元素 在新课导入结束后，教师明确本节课首个核心学习任务，引导学生依托教材文本、配图及数据资料，开展自主探究学习，全面认知人体的化学元素组成。首先，学生通读教材对应板块内容，梳理核心知识点，思考教材设置的思考问题，完成基础知识点的初步建构。 学生通过自主阅读能够发现，人体如同世间所有物质一样，由各类化学元素组成，生命活动的正常运转离不开各类化学元素的协同作用。教材明确指出，组成人体的元素种类繁多，根据元素在人体内的含量高低，可划分为两大类，分别是常量元素与微量元素，这是本节课的基础核心概念，也是后续学习的前提。 为深化自主探究效果，学生结合教材给出的人体元素含量数据图表，自主归纳常量元素与微量元素的划分标准。通过数据对比总结得出，在人体中含量超过0.01%的化学元素统称为常量元素，这类元素在人体中占比大，是构成人体骨骼、体液、组织的主要元素，对人体基础生理结构和代谢活动起到支撑作用。而含量低于0.01%的化学元素为微量元素，虽然其在人体内含量极其微小，但并非可有可无，反而对人体的生长发育、新陈代谢、免疫调节等生命活动有着不可替代的作用。 完成概念区分后，学生继续梳理教材内容，列举出人体常见的常量元素与微量元素。常见常量元素包含氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫等，其中氧、碳、氢、氮四种元素占据人体质量的绝大部分，主要构成人体的水、蛋白质、糖类、油脂等基础物质，是人体生命的核心组成元素。钙、磷、镁等元素主要参与人体骨骼和牙齿的构建，维持人体骨骼结构稳定。钠、钾、氯等元素主要存在于人体体液中，调节人体渗透压、维持酸碱平衡和神经肌肉的正常兴奋性。 常见的人体必需微量元素包含铁、锌、碘、硒、氟、铜、锰等，这类元素虽含量低微，却直接参与人体酶的合成、激素调节、氧气运输等关键生理过程。同时学生通过教材内容了解到，人体中的化学元素根据作用还可分为必需元素、非必需元素和有害元素，必需元素是维持人体健康必不可少的元素，非必需元素对人体无明显生理作用，有害元素会损害人体机能，危害身体健康。 自主探究完成后，开展小组交流活动，各小组汇总自主学习成果，互相补充知识点，纠正认知偏差。小组内重点辨析常量元素与微量元素的核心区别，明确划分依据仅为含量高低，与元素的重要性无关，打破“含量越高作用越重要”的认知误区。各小组推选代表进行班级成果展示，教师针对学生展示内容进行梳理总结，夯实基础概念，为后续探究元素与健康的关系做好铺垫。 （二）任务二：合作探究——常量元素与人体健康 在掌握人体元素分类基础上，教师发布第二个合作探究任务，聚焦教材重点讲解的核心常量元素，以小组为单位，探究钙、钠、钾三种关键常量元素的生理功能、缺乏与过量的健康影响、主要食物来源，深度厘清常量元素与人体健康的内在关联。各小组合理分工，结合教材文本、配图、生活案例，开展合作研讨学习。 首先各小组重点探究钙元素的相关知识。通过研读教材可知，钙是人体内含量最高的金属元素，是构成人体骨骼和牙齿的主要无机盐成分，骨骼和牙齿中集中了人体99%以上的钙元素，剩余少量钙分布在人体血液和软组织中。骨骼和牙齿中的钙能够维持人体骨骼的硬度和形态，支撑人体体态，保障人体正常的运动和生长发育。血液和软组织中的钙参与人体神经传导、肌肉收缩、血液凝固等重要生理活动。 小组结合生活案例分析钙元素失衡的危害，总结得出不同年龄段人群缺钙的不同症状。青少年和儿童处于生长发育关键期，缺钙会导致骨骼发育迟缓、身材矮小、鸡胸、佝偻病，出现O型腿、X型腿等骨骼畸形问题，同时会伴随注意力不集中、夜间盗汗、睡眠质量差等现象。成年人缺钙会出现骨质疏松、腰腿酸痛、四肢无力，骨骼韧性和硬度下降，易发生骨折。老年人身体机能衰退，钙流失速度加快，缺钙会加剧骨质疏松，极易引发骨折、骨质增生等疾病，严重影响晚年生活质量。 同时小组通过教材和生活常识探究发现，钙元素摄入过量同样会危害人体健康。过量补钙会增加人体肠胃负担，引发腹胀、便秘、消化不良等肠胃问题，还可能导致血钙含量过高，诱发肾结石、胆结石等结石疾病，同时会抑制人体对铁、锌等微量元素的吸收，造成其他营养元素缺乏，引发继发性营养失衡。在此基础上，小组汇总钙元素的优质食物来源，主要包括牛奶、酸奶、豆制品、虾皮、芝麻酱、深海鱼类、绿叶蔬菜等。 完成钙元素探究后，各小组依次研讨钠元素与钾元素的相关知识。钠元素主要存在于人体细胞外液中，核心作用是调节人体体液渗透压、维持人体酸碱平衡，同时参与神经冲动传导和肌肉收缩，保障人体正常的生理代谢。人体钠元素主要通过食盐摄入，日常合理摄入钠元素可维持身体机能稳定。若钠元素摄入不足，会导致体液渗透压失衡，出现乏力、头晕、食欲不振、肌肉痉挛等症状；长期过量摄入钠元素，会加重肾脏代谢负担，诱发高血压、心血管疾病等慢性疾病。 钾元素主要分布在人体细胞内液中，与钠元素协同作用，共同调节人体渗透压和酸碱平衡，维持心肌正常功能和神经肌肉的正常兴奋性，同时参与人体糖分、蛋白质的代谢过程。人体缺钾会出现四肢无力、肌肉麻痹、心跳紊乱、精神萎靡等症状，严重缺钾会影响心脏功能，危及人体健康；钾元素过量则会引发高钾血症，导致心率失常、肢体麻木等问题。钾元素的食物来源十分广泛，香蕉、土豆、菠菜、瘦肉、豆类、谷物等食材中均含有丰富的钾元素。 各小组完成合作探究后，进行班级交流汇报，逐一展示三种常量元素的探究成果。教师针对学生汇报内容进行补充完善，梳理知识框架，重点强调常量元素摄入平衡的重要性，让学生明确任何常量元素的摄入失衡，无论不足还是过量，都会破坏人体生理平衡，损害身体健康，引导学生建立均衡摄入营养的初步认知。 （三）任务三：深度探究——微量元素与人体健康 教师承接上一任务，引导学生认识到相较于常量元素，微量元素含量低微但作用关键，发布第三个深度探究任务，聚焦教材重点介绍的铁、锌、碘、氟四种必需微量元素，通过案例分析、知识梳理、问题辨析的方式，深度探究各类微量元素的生理作用、失衡危害及食物来源，突破本节课教学重点。 首先开展铁元素专项探究，学生结合教材知识和生活病例展开分析。铁是人体血红蛋白的重要组成成分，核心功能是参与人体内氧气的运输和二氧化碳的排出，同时参与人体部分酶的合成与代谢活动，是人体造血的核心元素。人体一旦缺铁，血红蛋白合成不足，血液携氧能力下降，就会引发缺铁性贫血。缺铁人群会出现面色苍白、头晕乏力、心慌气短、免疫力下降、记忆力减退等症状，青少年缺铁会直接影响生长发育和智力发展，孕妇缺铁会影响胎儿的正常发育。 学生进一步探究发现，铁元素摄入过量同样存在危害，过量铁元素会沉积在人体肝脏、心脏等器官，加重脏器代谢负担，引发铁中毒，损伤肝肾功能，同时会影响锌、钙等元素的吸收，造成营养失衡。铁元素的优质食物来源主要分为动物性和植物性两类，动物性来源包括瘦肉、动物肝脏、动物血、鱼虾等，这类铁为血红素铁，人体吸收率高；植物性来源包括菠菜、黑木耳、红枣、豆类等，可作为日常补铁的辅助食材。 其次探究锌元素的相关知识，锌元素广泛参与人体多种酶的合成与激活，直接调控人体的生长发育、细胞分裂、免疫功能调节和味觉嗅觉感知，对青少年生长发育、生殖系统发育有着至关重要的作用。人体缺锌会出现食欲减退、挑食厌食、味觉迟钝、生长发育迟缓、身材瘦小、免疫力低下、易反复感冒等问题，儿童青少年长期缺锌会导致智力发育滞后、生殖系统发育不完善。同时，锌元素过量摄入会引发恶心、呕吐、腹痛等肠胃不适，还会干扰铜、铁元素的吸收，影响人体正常代谢。锌元素主要存在于牡蛎、瘦肉、坚果、豆类、蛋类等食材中。 再次开展碘元素探究学习，碘是人体甲状腺激素合成的核心原料，甲状腺激素负责调节人体新陈代谢、促进生长发育、维持神经系统正常功能，碘元素对人体智力发育尤为关键。人体缺碘会直接导致甲状腺激素合成不足，引发甲状腺肿大，也就是俗称的大脖子病。青少年和孕妇缺碘危害极大，会造成胎儿智力低下、发育畸形，儿童缺碘会导致呆小症，出现身材矮小、智力低下、听力障碍等不可逆损伤。日常食用加碘盐是人体摄入碘元素的主要途径，海带、紫菜、海鱼等海产品中碘元素含量丰富。同时学生明确，碘摄入过量也会引发甲状腺功能亢进、甲状腺结节等疾病，需合理摄入。 本节课全程采用任务驱动式教学，遵循新教材知识编排逻辑，由浅入深、由理论到生活逐层推进教学。结合九年级学生具象思维为主、乐于探究生活问题的认知特点，设计分层递进的探究任务，摒弃枯燥理论灌输。通过自主学习、小组合作、案例分析、生活辨析等多元活动，让学生主动建构知识体系。同时紧扣四维核心素养，将化学知识、思维方法、探究能力、健康责任教育深度融合，让学生不仅掌握课本知识，更能运用化学知识解读生活健康现象，实现学以致用的教学目标，落实立德树人的根本任务。 作业布置 完成分层作业 教学反思 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $