第一二節(jié)分子和離子、無機物教學過程

第一節(jié)：分子和離子PPT：細胞和地殼元素表教師：大家分析這張表格，看看細胞和地殼中所包含的元素，發(fā)現(xiàn)什么特點？教師總結(jié)：不管是在細胞還是地殼中，這些元素怎么樣，很好，都存在。那就說明生物和非生物具有統(tǒng)一性（生命的物質(zhì)性）；但是大家再看這些元素的含量，在這兩者間差別很大。說明生物和非生物間具有差異性。教師設(shè)疑：地球上存在的天然元素有90多種，組成人體的元素主要有哪些？大家可以從課本上的表中得出，組成人體的主要元素有：O C H N等等。細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，因此組成人體的主要元素同樣也是構(gòu)成細胞的主要元素；因此我們就可以推出，細胞的主要元素有哪些呢?O C H N 教師設(shè)疑：一種元素代表的是一類原子。剛才我們學習了細胞的元素組成，那接下來我們來學習，這些元素或者說這些原子是怎樣組成分子的。細胞是由多種多樣的分子組成的，分子是組成細胞的物質(zhì)單位。一般細胞的主要 成分是水，含量為60%90%，此外還有四大有機物質(zhì)：糖類、蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)。PPT（葡糖糖、脂質(zhì)結(jié)構(gòu)式）：大家看ppt上圖片，老師問大家，葡萄糖是由什么元素組成的。教師提問：糖由C、H、O三種元素組成，那由C、H、O三種元素組成的是不是一定就是糖呢？不是，可能是脂肪對不對。同樣的幾種原子可能組成不同的分子。教師引導：之前說到的水，大家都知道水分子是由氫原子和氧原子組成的。在這里先講一下氫原子和氧原子的原子結(jié)構(gòu)。氫原子最外面有1個電子，氧原子最外面有6個電子。原子最外面的電子在8或2時是最穩(wěn)定的。那請大家觀察水分子形成過程，思考H、O兩種原子通過什么樣的機制形成水？Ppt圖片：水分子的形成機制（講解）兩個H原子和一個O原子通過共用它們最外層的電子形成水分子，這樣我們將共用一對電子形成的鍵稱為共價鍵教師引導：現(xiàn)在我們明確了H2O的形成過程后。之前說過：一種元素代表的是一類原子，我們回過頭看下H元素，它由3種不同的H原子組成的（氕、氘、氚），我們將氕、氘、氚稱為同位素，比如碳元素，一般我們指的是C12，但碳元素中還有C13、C14等，主要區(qū)別在于原子結(jié)構(gòu)上。（詳細分析一下）教師引導：水分子等通過共價鍵形成的，我們稱之為共價化合物，請同學們思考，NaCl物質(zhì)在水中會解離成為離子這種離子化合物又是怎么形成的？第2節(jié) ：無機物1.情境創(chuàng)設(shè)學生對于水的認識比較豐富，許多概念來自生活中的經(jīng)驗，但是站在活細胞的角度去看，學生的認識還有需要補充、糾正和待完善的地方。因此教師在教學時可以從學生熟悉的事實切入，吸引學生的注意力。教師可以查找有關(guān)資料：細胞內(nèi)含量最多的化合物是水含量約為60%90%；地球表面約3/4的部分是水；如一個人在極限狀況下，可以堅持7d以上不進食，但是缺水不能超過3d；許多國家的科學家都在為證明生命的存在而尋找火星上的水。這些事實說明水對于生命的重要性。究竟水在細胞和生物體中具有什么樣的功能呢？下面我們一起學習無機物中的水。了解水的功能首先需要了解水的性質(zhì)。之前我們學習了水的形成機制，我們再回過頭看一下。氫原子和氧原子共用電子對后，氧原子最外層電子就含有8個電子，而且氧原子的原子核帶8個正電荷，對電子的吸引作用比氫原子強，因此氧原子原子核周圍的電子密度高，略帶負電性，電子偏向氧原子，則氫原子就帶正電性，我們稱這樣的共價分子為極性分子。又因為相似相容原理，水是極性分子，所以凡是極性的分子或離子都容易溶解水中?？催@兩張表格中不同生物以及同一生物不同組織中的含水量，可以得出什么特征？6080906578808597質(zhì)量分數(shù)高等植物藻類哺乳動物蛙魚類水母生物8379762210質(zhì)量分數(shù)血液心臟骨骼肌骨髓牙齒組織器官1.含量特點：水是細胞中含量最多的無機化合物。2.含量規(guī)律（1）不同種類的生物體中水的含量差別較大，如水生生物陸生生物。（2）同一生物體的不同組織器官中的含水量不同，如血液牙齒。（3）大家再想，老人年紀大了，臉上就變得皺巴巴的，但是小孩子卻是水嫩的，這說明水在生物不同發(fā)育時期含量不同剛剛細心的同學應(yīng)該有注意到，心臟的含水量79，而血液的含水量83，大體相近。但是我們知道，血液是液態(tài)流動，心臟的肌肉卻是堅韌的固態(tài)，含水量大致相同，為什么兩個的狀態(tài)又是完全不同的呢？（水的存在形式不一樣）很好，正如宏觀世界中的水有氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)這三種形式一樣，細胞中的水也有不同的存在形式。細胞中水的形式有兩種結(jié)合水和自由水。結(jié)合水，顧名思義，就是經(jīng)常與細胞內(nèi)的物質(zhì)相結(jié)合的水，大約占細胞內(nèi)水分的4.5%。這些水不能自由流動。其實，結(jié)合水相當于被其它物質(zhì)分子束縛的水，如新鮮雞蛋清，它是液態(tài)膠狀的存在形式，這部分結(jié)合在蛋白質(zhì)等大分子周圍的水已經(jīng)失去了流動性和作為溶劑的作用，僅是細胞和生物體的組成成分。結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，它賦予各種組織、器官一定形狀、硬度和彈性。所以心肌含水量雖多，仍出現(xiàn)堅韌的狀態(tài)。而自由水就是指細胞中可以自由流動的水，這些水以游離的形式存在，大約占細胞內(nèi)部水分的95.5%。例如我們切開西瓜的時候流出來的水就是細胞中的自由水。下面具體介紹水的功能：那自由水又有什么作用？大家可以結(jié)合剛剛提過的血液。想一想水在血液中的作用？很好，血液中的水主要是自由水，可以自由流動，不僅可以把營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)礁鱾€細胞，同時又把細胞代謝產(chǎn)生的廢物運送到排泄器官或者直接運輸?shù)襟w外。因此 得出自由水的第一個功能是：運輸營養(yǎng)物質(zhì)或代謝廢物。請同學們再想想，我們的營養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物是以怎樣的形式進行運輸?shù)哪?？沒錯，正如血液可以把其中溶解的營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)礁鱾€細胞，同時又把細胞代謝產(chǎn)生的廢物運送到排泄器官或者直接運輸?shù)襟w外，而血液中的含水量高達83%，那也就是說要進行運輸?shù)奈镔|(zhì)都得先溶于水。因此得出自由水的第二個功能是什么呢？是的，水是良好的溶劑。那大家都知道紅細胞需要浸潤在血液中發(fā)揮作用，這又可以說明水的什么功能呢？很好，這就是自由水的第三個功能，為細胞提供液體環(huán)境。那自由水還有其他的功能嗎？大家可以回憶一下初中學過的光合作用和呼吸作用，需不需要水的參與呢？是的，水是光合作用的原料，在呼吸作用以及一些有機物的合成和分解過程中都有水分子的參加。沒有水,這些重要的生化過程都不能進行。因此，可以得到自由水的第四個功能，參與生物化學反應(yīng)。沒有水，這些重要的生化反應(yīng)都不能進行。這就是自由水的4個主要功能。另外還有一個功能是緩和溫度變化的作用因為水是極性分子，并且由于正負電荷相互吸引。水分子之間會形成氫鍵。（示意圖）每個氫原子同時屬于兩個氧原子，每個水分子中的氧原子可以形成兩個氫鍵，因此每個水分子可以通過氫鍵與四分水分子相連。（示意圖）由于水的氫鍵作用，使得水具有緩和溫度變化的作用。氫鍵使水分蒸發(fā)時需要消耗大量的熱，因為水分蒸發(fā)時要破壞氫鍵，因此我們品勢出汗能夠有效地降低溫度。然而水溫的降低又會形成較多的氫鍵，釋放熱量。這就使得細胞內(nèi)溫度的變化比較緩和。教師總結(jié)水的五大功能：1.2.3.4.5.XXXXXX結(jié)合水和自由水的關(guān)系：1.細胞中的自由水和結(jié)合水是不是不變的呢？其實不是的，它們在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的。舉個例子，動物冬眠時（展示冬眠熊的圖片），體內(nèi)的生物化學反應(yīng)應(yīng)該是減慢還是加快呢？2.冬眠的動物為了使吃的食物足以維持它們度過漫長的冬天，要盡量減慢體內(nèi)的生物化學反應(yīng)。而我們知道，參與生物化學反應(yīng)的主要是細胞中的自由水，那么大家想想，應(yīng)該是哪種水向哪種水轉(zhuǎn)化?。?.冬天過后，動物蘇醒了，這時體內(nèi)的生物化學反應(yīng)逐漸加快，那么這時又應(yīng)該是什么水向什么水轉(zhuǎn)化?。?.也就是說，當生命活動旺盛時，結(jié)合水向自由水轉(zhuǎn)化；反之，當生命活動緩慢時，自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化。因為自由水的含量影響細胞代謝強度，含量越大，新陳代謝越旺盛。無機鹽教學過程：這是一則商業(yè)廣告，同學們應(yīng)該經(jīng)常能夠見到這種類似的廣告。在這個廣告詞中解口渴更解體渴中的體渴指的是什么？同學們聯(lián)系自己平時的運動經(jīng)歷想一下，我們運動后會出汗，那這汗是什么味道的。很好，是咸的。我們劇烈運動后，大量的流汗會排出大量的無機鹽，飲料中的無機鹽就能夠補充運動后損失的無機鹽。為什么要補充無機鹽呢？我們用過下面幾個例子來介紹無機鹽的重要作用。人患急性腸胃炎，醫(yī)生用0.9%的生理鹽水靜脈注射，為什么不注射蒸餾水？維持血漿的正常濃度在正常人的血漿中，NaHCO3的含量約為H2CO3含量的20倍。當血漿中的NaHCO3含量減少時，容易導致酸中毒；當血漿中的H2CO3含量減少時，容易導致堿中毒。這說明某些無機鹽離子具有什么作用？維持血漿的酸堿平衡若哺乳動物血液中Ca2+的含量過低，則會發(fā)生抽搐，這說明某些無機鹽離子具有什么作用？維持神經(jīng)肌肉的興奮性【無機鹽的生理作用】（1）維持生物體的生命活動有著重要的作用。如： 維持血漿的正常濃度（滲透壓）Na+ 、Cl- 血漿的酸堿平衡（ H2CO3 /HCO3- ） 維持神經(jīng)肌肉的興奮性 Ca2+（2）還是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。（血紅蛋白）Fe、（葉綠素）Mg等，為什們我們補鐵