2.2细胞中的无机物（教学设计）-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.docxVIP

课题：第2节细胞中的无机物

教学目标：

（1）生命观念：通过理解水的组成和性质，认识水在细胞中的存在形式和作用，形成“结构决定功能”的生命观念。

（2）科学思维：运用资料分析法和逻辑推理，探究无机盐的生理功能，培养科学思维能力和归纳总结能力。

（3）探究实践：通过实验和模型观察，分析水作为良好溶剂的原因及其流动性，提升探究实践能力和空间想象能力。

（4）态度责任：树立节约用水、保护水资源的环保意识，增强社会责任感和可持续发展观念。

教学重难点：

（1）理解水的组成、性质及其在细胞中的存在形式和作用，形成“结构决定功能”的生命观念。

（2）通过资料分析和推理，掌握无机盐的存在形式及其生理功能，培养科学思维和归纳能力。

教学准备：

（1）多媒体设备：包括投影仪、电脑、音响系统，用于展示火星探索照片、水分子模型、心肌和血液含水量表格、无机盐功能图表及相关视频资料，增强视觉效果，辅助教学内容的呈现。

（2）《高中生物学必修1_分子与细胞》教材：学生需提前预习第2章第2节《细胞中的无机物》，熟悉水和无机盐的基本概念，为课堂深入讨论打下基础。

（3）小组合作讨论任务卡：为每个小组准备讨论任务卡，包含问题如“水为什么能成为良好的溶剂”、“水具有流动性的原因”等，引导学生通过合作探究的方式深入理解知识点。

教学过程

一、导入

展示人类探索火星的照片，显示资料：据探测，火星上有固态水，也有流动水的痕迹，土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在生命。

教师设问：科学家的这个推测说明了什么？

（学生回答：水和无机盐对于生命的存在至关重要。（水是生命之源））

教师：那么，水和无机盐在生命活动中具体有哪些作用呢？今天我们就一起来探讨水和无机盐的相关知识。

设计意图：通过展示火星探索图片，激发学生的学习兴趣，引入新课，并在学生心中埋下科学探索的种子。

二、细胞中的水

（1）水的五大生理作用

教师引导学生自主阅读教材第20页第1、2段，要求学生概括出水的五大生理作用。

（学生阅读课本并归纳：水的五大生理作用包括作为溶剂、调节温度、参与代谢反应、维持细胞形态和支持生命活动。）

教师进一步提问：为什么水能成为良好的溶剂？

设计意图：培养学生的阅读能力、提取信息的能力以及归纳总结的能力。

（2）水的组成及特性

教师：请学生继续阅读课本第20页相关知识，结合老师提供的水分子的比例模型进行小组讨论，完成以下几个问题：

结合水的组成及特性，尝试解释水为什么能成为良好的溶剂。

根据氢键的形成及特点，说明水分子为什么具有流动性。

水的哪一特性对维持生命系统的稳定性至关重要？

（学生小组讨论并记录答案，随后邀请几名学生上讲台分享他们的讨论结果。）

设计意图：除了培养学生的阅读和信息提取能力外，还通过观察水分子电荷模型和比例模型来提高学生的空间想象能力，同时通过小组讨论和讲解提升学生的团队合作及语言表达能力。

（3）水的存在形式及其特点

教师展示心肌和血液含水量的表格：

组织器官

心肌

血液

含水量

79%

83%

教师设问：尽管心肌和血液的含水量相差不大，但二者状态明显不同，为什么？

（学生思考后回答：心肌中的水主要是结合水，而血液中的水主要是自由水。）

教师进一步引导学生阅读课本，总结出答案，并详细解释自由水和结合水的特点及其在细胞中的作用。

设计意图：培养学生从表格中分析数据、提取关键信息的能力，同时帮助学生归纳总结水的存在形式、特点及其在细胞中的含量。

（4）水的含量与细胞代谢的关系

教师出示以下资料，引导学生根据水与细胞代谢及抗逆性的关系，分组讨论并解释现象：

资料1：秋天收获玉米和花生种子后要晒干储存，原因是什么？

资料2：寒冷的冬天，农民通常较少灌溉，这样有利于小麦过冬，为什么？

（学生小组讨论并回答：晒干储存是为了减少自由水，降低新陈代谢速度，防止霉变；减少灌溉可以使植物细胞中结合水比例增加，从而提高其抗逆性。）

设计意图：促使学生将所学知识应用于日常生活中的常见现象，强化其理论联系实际的能力。

（5）检测学生对自由水和结合水的理解

教师提供一组习题，让学生判断哪些是结合水，哪些是自由水：

A.切西瓜时流出的汁液

B.鸡蛋清里的液体

C.新鲜小麦种子晒干过程中丢失的水分

D.干燥后的花生、稻谷中主要含有的水分

E.再次烘干已经晒干的种子时失去的水分

（一名学生到讲台前展示答案，如果答案有误，允许其他同学补充。）

（生：切西瓜时流出的瓜汁是自由水，鸡蛋清中的水也是自由水，新鲜小麦种子晒干时流失的是自由水，干燥的花生、稻谷中主要含有结合水，再次烘干的种子失去的是结合水。）

教师总结：这些例子生动地展示了水在细胞中的重要作用以及自由水与结合水之间的区别。

设计意图：检验学