第一章细胞的分子组成(精)

第一章细胞的分子组成

第一节分子和离子第二节无机物

一、教学目标

【知识目标】

1．简述生命的基本化学组成及原子在构成分子时形成的共价键和离子键的过程。

2．与生命的基本特征相联系，理解生物体生命活动的物质基础。

3．通过学习学生能够说出水和无机盐的作用。

【能力目标】

1．通过对组成人体的主要元素的分析，培养学生分析问题、获取信息的能力。

2．通过离子键和共价键的形成过程的教学，培养学生抽象思维、求同思维和求异思维能力。

3．通过小组合作学习，培养学生主体参与意识和语言表达能力。

4．通过对水分子极性结构模型的认识，训练学生空间想象能力和思维能力；通过水、无机盐的结构特点、存在形式和生理功能的学习，学生训练理论联系实际的能力。

【情感态度与价值观】

1．在掌握组成人体的主要元素的基础上，让学生理解生命起源于非生命的科学思想。

2．通过对水和无机盐的存在形式、生理功能的分析，让学生树立结构与功能相统一的辩证观点。

3．让学生理解生命是物质的，促进辩证唯物主义自然观的形成。

二、教材分析

【教材的地位作用】

本章是绪论后的开篇章，重点介绍生物体特征的第二个方面——相同的化学成分。所讲的内容是最基础的知识，与后面许多内容都有密切的关系，是学习好其他模块、章节的基础。

《第一节分子和离子》。首先在引言中，明确指出生物与非生物都是由物质组成的，作为生物体结构和功能基本单位的细胞同样也是由物质组成的，接着，讲述细胞物质组成的元素、分子、离子。

在讲元素、分子、离子时，要明确所有的物质都是元素组成的，一种元素可能由一种原子组成，也可能由一种以上原子组成。由此引出同位素示踪法的原理和应用(同位素示踪法的原理、应用，也可放在第三章第五节《光合作用》中讲述光合作用的O2的来源时再进行具体介绍)。组成生物体的这些元素可以通过共价键和离子键相互作用先形成各种化合物进而组成细胞。在讲述分子、离子时，注意要清楚介绍共价键和离子键的形成过程。

《第二节无机物》。引言首先指出细胞中的物质分为两大类：无机物和有机物。在介绍水的时候，教材首先介绍了水分子的模型、具有极性的特点，再介绍水的生理功能；在介绍无机盐时，讲述了无机盐的存在形式和生理功能。

第二节内容的教学，要让学生明确水的结构特点、生理功能，明确无机盐虽然含量较少，但是具有多方面的作用，在讲述这些内容过程中可以多与生活实际相联系。

【教学重难点】

1．教学重点：组成人体的化学元素；水在生物体内的作用。

2．教学难点：共价键、离子键的形成过程；水的结构模型、存在形式和生理功能。

【建议课时】

两节内容1课时。

三、学情分析

这是学生学习高中生物课的开始，上的好或坏会影响学生今后学生生物课的兴趣，因此我们在教学中应尽可能做到联系实际,让学生在学习中多看,多想,多议,多做充分调动学生的学习主动性,增强他们学习生物的兴趣。这样，在生物教学中,使学生对学习生物学知识产生浓厚的兴趣而爱学,使教学内容让学生听来觉得“有趣”,以此为基础进一步激发学生学习生物学知识的“乐趣”、“情趣”,以至达到“志趣”的水平,这样才能有利于将德育内容渗透于知识教学之中,使学生在良好的心态下受到潜移默化的教育。

而本节内容恰好可以利用平时电视中的各种有关补充各种化学元素和水分的广告，从学生的生活体验出发，能够使学生迅速进入教学的角色中去，有利于课堂中师生之间，学生与学生之间的交流，达到让学生成为课堂的主人的目的。但是高一(或高二)学生生物学方面的归纳总结能力还是比较有限，教师教学中可以多开展些合作学习，以小组为单位，进行交流讨论。

四、教学设计

【设计思路】

本节课识记水平的内容比较多，并且学生化学上的化学键还没学习(若高一开设生物课)，要让学生理解离子键和共价键的形成过程、水分子的极性特点有一定的难度。因此在以下的教学过程中，从生活实际出发，并尽量多些与生活实际例子的结合，激发学生的学习兴趣；同时，配以形象的多媒体课件辅助教学，使学生在学习生物的过程中易理解、能思维、会创新，构建起新的知识结构，在学习活动中获得新知。主要采取教师讲述与学生小组讨论相结合的方式。

【教学过程】

【反馈检测】

1．下列说法正确的是（）。

(A)只要含有共价键的化合物就是共价化合物

(B)只要含有离子键的化合物就是离子化合物

(C)只含有共价键的物质就一定是共价化合物

(D)离子化合物只含离子键

答案：B。离子化合物中也可以含有共价键，比如NaHCO3，所以A、D错误。而N2中虽然有共价键，但其本身不是化合物；所以C错误。

2．通过各种渠道获取我们人体所需化学元素的作用。

五、相关链接

1．地壳中化学元素的含量百分比

2．钙元素与人体健康

⑴钙的生理功能。细胞膜中的钙控制着各种营养素穿透细胞的作用，血液的凝固、神经的兴奋、肌肉的收缩都离不开钙离子。如果血液中钙离子浓度明显下降或者升高，则上述许多作用或功能，便会出现不同程度的障碍。如血浆钙离子明显下降，其结果可引起手足搐搦症和惊厥；相反，过量的钙离子升高，会引起心脏和呼吸的衰竭，以及引起昏迷。对健康的人来说，在循环系统中，钙总是维持在一个极为恒定的水平上，一昼夜的差异仅为±3% 。近年来研究发现，高血压、视力与钙也有关。骨骼是钙的储存库，当膳食缺钙时，儿童骨骼生长缓慢；成人骨钙减少，一般不会影响血钙的稳定和钙的重要功能。

⑵钙缺乏症。①佝偻病和成年人骨软化症：佝偻病是3岁以下儿童的常见病，它有许多症状，如小儿易怒、烦躁、多汗以及秃发、出牙迟等，但最明显的特征，仍是骨的钙化不足，骨骼变软。如方颅，鸡胸以及由于承受体重的缘故，而使下肢弯曲，如X 形腿、O形腿等；小儿学坐后，甚至脊柱弯曲，并在长大后，成为后遗症。成年人缺钙和维生素D ，还会使成熟骨骼脱钙，而出现骨软化症。②骨质疏松症：骨质疏松症的主要特征是骨中钙减少，骨质变脆、密度降低，从而容易发生骨折。

3．铁元素与人体健康

⑴铁的生理作用。铁在人体中的含量只有0.004%，微乎其微。但铁是组成血红蛋白的一个不可缺少的成员。人体中的铁，有72% 以血红蛋白的形式存在。它是一种含铁的复合蛋白，是血液中红细胞的主要成分。血液运送氧气的重大使命，就是由血红蛋白承担的。

⑵缺铁性贫血。缺铁性贫血的主要症状是：①由于供氧不足，体内的血液更多地流向重要的脏器；而通向暂时影响不大的皮肤、粘膜的血管开始收缩，因而常会出现皮肤、眼睑内粘膜变白；特别是口唇、指甲和耳垂等部分，这种现象更为明显。②由于无法供给细胞足够的氧气，从而导致身体出现各种不适，呼吸急促、心跳加速、乏力、易疲劳、食欲减退以及嗜睡等。③缺铁性贫血还容易造成脑内缺氧，从而影响到正常的思维，使思考能力变差，健忘以及经常出现头晕、眼花、耳鸣等。对于2岁以内的婴幼儿，还会直接影响到脑的正常发育以及身体的发育。此外，还会影响到蛋白质的合成和能量的利用等。

⑶食铁过多的危害。服用各种铁剂要在医生指导下服用，只有缺铁的人才能服用，而且不能过量，过量可中毒。体内过多的铁沉积于器官中，对肝、心脏等脏器有害。

4．锌元素与人体健康

⑴锌的生理功能。身体中锌含量最多的器官是眼、毛发和睾丸。跟铜有些相似的是锌也是多种酶的成分，近年来发现有 90 多种酶与锌有关，体内任何一种蛋白质的合成都需要含锌的酶。锌可促进生长发育、性成熟，影响胎儿脑的发育。缺锌可使味觉减退、食欲不振或异食癖、免疫功能下降，伤口不易愈合。

⑵缺锌的症状。临床早已证明，缺锌儿童生长发育停滞，性成熟产生障碍，伤口愈合能力差。人的溃疡病、糖尿病都与缺锌有关。近期研究表明，缺锌与夜盲症有关。此外缺锌时，人的暗适应能力和辨色能力减弱。青春期男女脸上常长出粉刺，形成原因之一就是缺锌。

由于锌与铜在某些方面竞争，因此铜过量会导致锌的缺乏，锌过量也会导致铜的缺乏。

5．水的存在形式和作用

存在形式：水在细胞内有两种存在形式，一种是结合水、一种是自由水。经研究发现细胞原生质中的许多原子团如羟基、羧基、酮基、氨基等都可与水以氢键相结合，形成结合水，从而使细胞原生质保持胶体状态。可见结合水是与其他化合物相结合的水，是细胞结构的组

成成分。自由水是细胞中以游离态存在的水，可自由流动。水分子具有极性，是良好的溶剂，养料、废物、激素、维生素等多种物质的运输都是溶于水中进行的，并且自由水是各种化学反应的介质。生物体没有水就不能生活。自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。