高中生物《细胞中的原子和分子》教学设计

一、组成细胞的析原子和分子

学习目标：

1、 知识目标：

①能举例说出组成细胞的原子和分子，

理解细胞中水和无机盐的功 能；

②正确理解分子是原子通过各种化学键形成的。

2、 能力目标：能根据水和无机盐的功能解决一些生产生活的实际问题。

3、 德育目标：认同生物界与非生物界具有统一性，学会辨证地看问题。

教学重点和难点：

重点：组成生物体的化学元素和细胞中的无机化合物。

难点：原子间相互作用形成化学键。

课时安排：

2课时

教学过程：

引言：除病毒外，其他生物都是由细胞构成，细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物体是由细胞构成的，那么，细胞又是由什么构成的呢？

学生讨论回答，引入新课。

第一节 细胞中的原子和分子

一、 组成细胞的原子和分子

（一） 组成生物体的元素：

[引导与自主学习] 阅读教材P12页第2—3段，回答以下问题：

（1）组成生物体的元素主要有哪些？

元素 玉米 人

O 44.43 14.62

C 43.57 55.99

H 6.24 7.46

N 1.46 9.33

K 0.92 1.09

Ca 0.23 4.67

P 0.20 3.11

Mg 0.18 0.16

S 0.17 0.78

（2）不同生物体内的元素的种类和含量有无差别？

（3）生物体和非生物界的元素相同吗？

（4）举例说明生物体缺乏必需元素会带来什么样的结果呢？

[分析与讨论]：阅读右表，并分析讨论：

（所含元素占细胞干重的质量分数%）

结论：

[ 总结与拓展 ]：

1、组成生物体的元素：分大量元素和微量元素

（一）大量元素：

1）细胞中含量最多的6种元素是 （98%）。

2）组成生物体的最基本的元素： ，基本元素：

主要元素：

细胞鲜重含量最多的元素： 氧（O）（占65%）

细胞干重含量最多的元素： 碳（C）（55.99%）

（二）微量元素：Fe、Mn、B、Cl、Zn、Mo、Cu、Ni

2、生物缺必需元素可能导致疾病

如：人体缺硒可能导致 病

人体缺铁可能导致 病

3、生物界与非生物界的统一性和差异性

统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界特有的。（种类相同）

差异性：组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。

（二）原子：

[引导自主学习] 阅读教材P12页第4段—P13页第2段，回答以下问题：

（1） 物质的基本单位都是原子，原子的结构是怎样的？

什么是原子的质量数和价电子？

（2） 原子之间是怎样相互作用的？据图分析什么是离子键？什么是共价键？

（三）分子：

[引导自主学习] 阅读教材P13页第3—4段，回答以下问题：

（1） 举例说明什么是分子？

（2） 水分子之间还可形成什么键？有什么意义？

二、细胞中的无机化合物：

无机化合物：水和无机盐

组成细胞的化合物

有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸

（一）水

[引导自主学习] 阅读教材P14页第1段—5段，回答以下问题：

（1） 水在活细胞中的含量如何？

（2） 细胞中水分子有哪两种存在形式？

（3） 什么是自由水？自由水在生物体中有哪些功能？

（4） 什么是结合水？结合水在生物体中有哪些功能？

（5） 两种水在生物体中分布有何特点？

（6） 无机盐在细胞中存在形式及含量？

举例说明无机盐在生物体的生命活动中有哪些功能？

[总结与巩固]

细胞中的无机化合物： 和

1、水：（1）含量：占细胞总重量的 ，

是活细胞中含量是 的物质。

（2）形式： 、

自由水：

（1）定义：自由水是以 形式存在，可以 的水。

（2）自由水的作用：

（3）自由水的特点：在代谢 的细胞中，自由水的含量一般较多。

结合水：

（1） 定义：结合水是与细胞内其他物质相 的水。

（2） 结合水的作用：是组成 的重要成分。

（3）结合水的特点：结合水的含量增多，可以使植物的 增强。

在 条件下的植物结合水含量相对增多 。

（二）无机盐

[引导自主学习] 阅读教材P15页第1段—2段，回答以下问题：

（1）无机盐有的存在形式？

（2）无机盐有哪些功能？

[总结与巩固]

（1）存在形式：细胞中的大多无机盐数以 形式存在。

如：

（2）无机盐的作用：

① 参与细胞的 。

许多无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用

如：哺乳动物血液中Ca2+浓度过低导致 、过高 ；

番茄缺少Ca2+果实 ，缺少K+老叶

②许多无机盐与 等物质结合成复杂的化合物。

如： Mg2+ 是构成 的成分、

PO43- 是合成 原料、

Fe2+ 是构成 的成分、

I- 是构成 的成分。

③某些无机盐能维持细胞的酸碱平衡。

如：

[例题]

1、生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物体内（ ）

A．结合水/自由水的比值与此无关； B、结合水/自由水的比值会升高；

C、结合水/自由水的比值会降低； D、结合水/自由水的比值会不变。

2、人的红细胞必须在含有0.9%的NaCl溶液中.医生常给脱水病人注射0.9%的生理盐水，因为红细胞在蒸馏水中会吸水过多而涨破，在浓盐水中会因为失水过多而皱缩，从而失去输送氧气的功能。这说明 （ ）

A、水分子容易进出细胞； B、无机盐离子容易进出细胞；

C、细胞的特性造成； D、无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用。

[课堂练习]课本P15页：完成评价指南。

[继续探究] 通过网络或期刊收集细胞中某些微量元素和人体健康关系的资料（如Fe、Mn、Cu、Zn、Mo等）。

校本作业

（基础题）

1. 下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是（ C )

A.组成生物体的化学元素都是生物必需的

B.人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大

C.组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到

D.不同生物体内各种化学元素的`含量比例基本相似

2.下列有关组成生物体化学元素的论述中，正确的是 （ C ）

A.组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最高

B.人、动物与植物所含有的化学元素的种类差异很大

C.组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到

D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似

3.下列有关水的叙述中，错误的是 （ C ）

①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 ②生物体内的化学反应离不开水 ③水是细胞结构的组成成分之一 ④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 ⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大あ薏煌细胞内自由水与结合水的比例相差不大

A.①④⑤ B.①④⑤⑥ C.⑤⑥ D.②③④⑤⑥

4.英国医生塞达尼任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐 （ D ）

A.对维持细胞的形态有着重要作用 B.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分C.为蛙心的持续跳动提供能量 D.对维持生物体的生命活动有重要作用

5、 植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请根据图推断以下有关说法中，错误的是 ( A )

A.冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因

B.结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关

C.随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降

D.随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗

6.在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值 P随年龄变化的曲线是 （ D ）

离子 培养液浓度/molL-1

K+ 1

Na+ 1

Mg2+ 0.25

Ca2+ 1

NO-3 2

H2PO-4 1

SO2-3 0.25

Zn2+ 1

（提高题）

7、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下： 其中花卉根细胞吸收最少的离子是 （ C ）

2+ 2-3 2+ D.H2PO-4

8.2009年春我国许多地方出现旱情，影响农作物的生长。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是 ( C )

①越冬的植物体内自由水和结合水的比值下降，有利于抵抗不利的环境条件 ②细胞内自由水含量降低是细胞衰老的特征之一 ③癌细胞中自由水含量较正常的细胞低 ④当人体缺水时，血浆的渗透压会降低，从而产生渴觉

A.①④ B.①③ C.③④ D.②④

9.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）。 请据表回答下列问题：

O Si C N H

地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76

细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0

（1）组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞所特有的，这一事实说明 。

（2）由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中的含量相差甚远，这一事实说明 。

答案 （1）生物界与非生物界具有统一性 （2）生物界与非生物界具有差异性