高中生物《細胞中的原子和分子》教學設計
一、組成細胞的析原子和分子
學習目標：
1、 知識目標：
①能舉例說出組成細胞的原子和分子，
理解細胞中水和無機鹽的功 能；
②正確理解分子是原子透過各種化學鍵形成的。
2、 能力目標：能根據水和無機鹽的功能解決一些生產生活的實際問題。
3、 德育目標：認同生物界與非生物界具有統一性，學會辨證地看問題。
教學重點和難點：
重點：組成生物體的化學元素和細胞中的無機化合物。
難點：原子間相互作用形成化學鍵。
課時安排：
2課時
教學過程：
引言：除病毒外，其他生物都是由細胞構成，細胞是生物體結構和功能的基本單位，生物體是由細胞構成的，那麼，細胞又是由什麼構成的呢？
學生討論回答，引入新課。
第一節 細胞中的原子和分子
一、 組成細胞的原子和分子
（一） 組成生物體的元素：
[引導與自主學習] 閱讀教材P12頁第2—3段，回答以下問題：
（1）組成生物體的元素主要有哪些？
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）不同生物體內的元素的種類和含量有無差別？
（3）生物體和非生物界的元素相同嗎？
（4）舉例說明生物體缺乏必需元素會帶來什麼樣的結果呢？
[分析與討論]：閱讀右表，並分析討論：
（所含元素佔細胞乾重的質量分數%）
結論：
[ 總結與拓展 ]：
1、組成生物體的元素：分大量元素和微量元素
（一）大量元素：
1）細胞中含量最多的6種元素是 （98%）。
2）組成生物體的最基本的元素： ，基本元素：
主要元素：
細胞鮮重含量最多的元素： 氧（O）（佔65%）
細胞乾重含量最多的元素： 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導致疾病
如：人體缺硒可能導致 病
人體缺鐵可能導致 病
3、生物界與非生物界的統一性和差異性
統一性：組成生物體的化學元素，在無機自然界都可以找到，沒有一種元素是生物界特有的。（種類相同）
差異性：組成生物體的化學元素在生物體和自然界中含量相差很大。
（二）原子：
[引導自主學習] 閱讀教材P12頁第4段—P13頁第2段，回答以下問題：
（1） 物質的基本單位都是原子，原子的結構是怎樣的？
什麼是原子的質量數和價電子？
（2） 原子之間是怎樣相互作用的？據圖分析什麼是離子鍵？什麼是共價鍵？
（三）分子：
[引導自主學習] 閱讀教材P13頁第3—4段，回答以下問題：
（1） 舉例說明什麼是分子？
（2） 水分子之間還可形成什麼鍵？有什麼意義？
二、細胞中的無機化合物：
無機化合物：水和無機鹽
組成細胞的化合物
有機化合物：糖類、脂質、蛋白質、核酸
（一）水
[引導自主學習] 閱讀教材P14頁第1段—5段，回答以下問題：
（1） 水在活細胞中的含量如何？
（2） 細胞中水分子有哪兩種存在形式？
（3） 什麼是自由水？自由水在生物體中有哪些功能？
（4） 什麼是結合水？結合水在生物體中有哪些功能？
（5） 兩種水在生物體中分佈有何特點？
（6） 無機鹽在細胞中存在形式及含量？
舉例說明無機鹽在生物體的生命活動中有哪些功能？
[總結與鞏固]
細胞中的無機化合物： 和
1、水：（1）含量：佔細胞總重量的 ，
是活細胞中含量是 的物質。
（2）形式： 、
自由水：
（1）定義：自由水是以 形式存在，可以 的水。
（2）自由水的作用：
（3）自由水的特點：在代謝 的細胞中，自由水的含量一般較多。
結合水：
（1） 定義：結合水是與細胞內其他物質相 的水。
（2） 結合水的作用：是組成 的重要成分。
（3）結合水的特點：結合水的含量增多，可以使植物的 增強。
在 條件下的植物結合水含量相對增多 。
（二）無機鹽
[引導自主學習] 閱讀教材P15頁第1段—2段，回答以下問題：
（1）無機鹽有的存在形式？
（2）無機鹽有哪些功能？
[總結與鞏固]
（1）存在形式：細胞中的大多無機鹽數以 形式存在。
如：
（2）無機鹽的作用：
① 參與細胞的 。
許多無機鹽對維持細胞和生物體的生命活動有重要作用
如：哺乳動物血液中Ca2+濃度過低導致 、過高 ；
番茄缺少Ca2+果實 ，缺少K+老葉
②許多無機鹽與 等物質結合成複雜的化合物。
如： Mg2+ 是構成 的成分、
PO43- 是合成 原料、
Fe2+ 是構成 的成分、
I- 是構成 的成分。
③某些無機鹽能維持細胞的酸鹼平衡。
如：
[例題]
1、生物體新陳代謝旺盛，生長迅速時，生物體內（ ）
A．結合水/自由水的比值與此無關； B、結合水/自由水的比值會升高；
C、結合水/自由水的比值會降低； D、結合水/自由水的比值會不變。
2、人的紅細胞必須在含有0.9%的NaCl溶液中.醫生常給脫水病人注射0.9%的生理鹽水，因為紅細胞在蒸餾水中會吸水過多而漲破，在濃鹽水中會因為失水過多而皺縮，從而失去輸送氧氣的功能。這說明 （ ）
A、水分子容易進出細胞； B、無機鹽離子容易進出細胞；
C、細胞的特性造成； D、無機鹽對維持細胞的形態和功能有重要作用。
[課堂練習]課本P15頁：完成評價指南。
[繼續探究] 透過網路或期刊收集細胞中某些微量元素和人體健康關係的資料（如Fe、Mn、Cu、Zn、Mo等）。
校本作業
（基礎題）
1. 下列有關組成生物體化學元素的敘述，正確的是（ C )
A.組成生物體的化學元素都是生物必需的
B.人、動物與植物所含的化學元素的種類差異很大
C.組成生物體的化學元素在無機自然界中都可以找到
D.不同生物體內各種化學元素的含量比例基本相似
2.下列有關組成生物體化學元素的論述中，正確的是 （ C ）
A.組成生物體和組成無機自然界的化學元素中，碳元素的含量最高
B.人、動物與植物所含有的化學元素的種類差異很大
C.組成生物體的化學元素在無機自然界都可以找到
D.不同生物體內各種化學元素的含量比例基本相似
3.下列有關水的敘述中，錯誤的`是 （ C ）
①參與運輸營養物質和代謝廢物的水為自由水 ②生物體內的化學反應離不開水 ③水是細胞結構的組成成分之一 ④人體細胞內水的存在形式為結合水和自由水 ⑤自由水與結合水的比例與新陳代謝的強弱關係不大あ薏煌細胞內自由水與結合水的比例相差不大
A.①④⑤ B.①④⑤⑥ C.⑤⑥ D.②③④⑤⑥
4.英國醫生塞達尼任格在對離體蛙心進行的實驗中發現，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙心，其收縮不能維持；用含有少量鈣和鉀的生理鹽水灌注時，蛙心可持續跳動數小時。實驗說明鈣鹽和鉀鹽 （ D ）
A.對維持細胞的形態有著重要作用 B.是細胞中某些複雜化合物的重要組成部分C.為蛙心的持續跳動提供能量 D.對維持生物體的生命活動有重要作用
5、 植物在冬季來臨過程中，隨著氣溫的逐漸降低，體內發生了一系列適應低溫的生理生化變化，抗寒力逐漸增強。下圖為冬小麥在不同時期含水量和呼吸速率變化關係圖。請根據圖推斷以下有關說法中，錯誤的是 ( A )
A.冬季來臨過程中，自由水明顯減少是呼吸速率下降的主要原因
B.結合水與自由水含量的比值，與植物的抗寒性呈現明顯的正相關
C.隨著氣溫和土壤溫度的下降，根系的吸水量減少，組織的含水量下降
D.隨溫度的緩慢降低，植物的呼吸作用逐漸減弱，有利於減少有機物的消耗
6.在正常人的一生中，細胞內自由水與結合水的比值 P隨年齡變化的曲線是 （ D ）
離子 培養液濃度/molL-1
K+ 1
Na+ 1
Mg2+ 0.25
Ca2+ 1
NO-3 2
H2PO-4 1
SO2-3 0.25
Zn2+ 1
（提高題）
7、科學家在利用無土栽培法培養一些名貴花卉時，培養液中添加了多種必需化學元素。其配方如下： 其中花卉根細胞吸收最少的離子是 （ C ）
A.Ca2+ B.SO2-3 C.Zn2+ D.H2PO-4
8.2009年春我國許多地方出現旱情，影響農作物的生長。下列有關水對生命活動影響的敘述，不正確的是 ( C )
①越冬的植物體內自由水和結合水的比值下降，有利於抵抗不利的環境條件 ②細胞內自由水含量降低是細胞衰老的特徵之一 ③癌細胞中自由水含量較正常的細胞低 ④當人體缺水時，血漿的滲透壓會降低，從而產生渴覺
A.①④ B.①③ C.③④ D.②④
9.下表是組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）。 請據表回答下列問題：
O Si C N H
地殼 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76
細胞 65.0 極少 18.0 3.0 10.0
（1）組成細胞的化學元素在地殼中都普遍存在，沒有一種化學元素是細胞所特有的，這一事實說明 。
（2）由表中資料可知，同一元素在細胞和地殼中的含量相差甚遠，這一事實說明 。
答案 （1）生物界與非生物界具有統一性 （2）生物界與非生物界具有差異性
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