内容发布更新时间 : 2024/5/3 3:20:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一节 细胞的生活需要物质和能量

一、教案目标

①学生能说出细胞含有的物质，以及细胞膜具有控制物质进出的功能；能够描述细胞质中的线粒体和叶绿体在能量转换方面的作用。 ②学生能够认同细胞生命活动具有物质基础。

③学生通过类比、推理的方法，理解细胞中的物质和能量。 二、教案重点：

①细胞中的物质，以及细胞膜控制物质进出； ②细胞质中的线粒体和叶绿体的能量转换作用。 三、教案难点：

细胞膜控制物质进出；细胞质中的线粒体和叶绿体能量转换作用。（学生对于微观抽象的知识缺乏感性的认识，难于理解。） 四、课前准备：

演示实验器材（学生带几粒生鲜浸软的花生、芝麻，老师准备花生、苹果、树叶、火机、卵石、细沙、龙胆紫、水、小烧杯1、大烧杯2）、教案课件

五、教案过程： 【导入：】(4分钟)

同学们，通过前几节课对细胞的学习、观察，我们已经了解到，细胞是生物体结构和功能的基本单位，植物体和动物体都由许多细胞构成，细胞每时每刻都在进行着各种各样的生命活动，在不知不觉中，有些细胞在长大，有些细胞在变老、死去，同时又不断有新的细胞在形成。从今天开始，我们就一同走进细胞，看一看细胞是怎样生活的。

1、不管是动物还是植物，都能由小长大 2、在此过程中植物需要浇水，施肥；动物需要喝水，吃食物……

这说明动植物都要不断从外界吸收营养物质，而动物、植物都是由许许多多细胞构成，因此这些营养物质最终都是进入到了组成动植物体的各个细胞中。这说明：细胞的生活需要物质。在一个寒冷刺骨的早晨，“北风那个吹，雪花那个飘”，可怜的你没钱吃早餐，饿得头昏眼花、手脚冰凉，于是一向抠得死的张老师良心发现，赏你两个肉包子，吃了以后，你立马就生龙活虎跑去打篮球了，这是因为两个肉包子给你提供了能量，因此细胞的生活还需要能量。请大家把教材翻到51页，今天我们就来学习第一节 “细胞的生活需要物质和能量”（板题： 细胞的生活需要物质和能量）

这堂课我们主要解决三个问题（幻灯片出示学习目标）： 1、细胞中有哪些物质？

2、细胞怎样控制物质的进出？ 3、细胞怎样获取和转换能量？

【展开】

（一）细胞中有哪些物质（10分钟）

A、首先来探讨第一个问题：细胞中有哪些物质？（板书）（3‘） 根据问题推测细胞内可能含有哪些物质？

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1、吃西瓜、苹果时，有什么感觉？（水、糖……）

2、每天的主食大M、馒头主要成分是？（淀粉——糖类） 3、鱼肉、鸡蛋（蛋白质）

4、家里炒菜用植物油、花生在纸上按出油印、花生油、茶油、芝麻油、猪肉动物油（脂类）

5、每天炒菜放盐（氯化钠），青少年补“钙”防止骨骼佝偻病，海带补碘防止大脖子病，21金维他“钙铁锌硒”。（无机盐） 得出：

B、细胞内物质的分类：（1‘） 无机盐、水——无机物

糖、蛋白质、脂类、核酸等——有机物

C、组成物质的基本颗粒——分子。（4’）

凭什么将物质分为有机物和无机物？这与组成物质的微小颗粒有关。 实验一：烧杯盛满卵石，再放细沙，挤进卵石缝隙。

分析：为什么装满卵石的杯子还能装进细沙？（卵石和细沙都由颗粒构成、卵石颗粒之间有空隙）

实验二：龙胆紫（代替食盐、方糖）溶解在水中。 观察现象、比较前后体积变化。这说明什么问题？

1、水是由许多微小的颗粒构成，而且颗粒之间有空隙。

2、龙胆紫（食盐、糖）也是由许多颗粒构成，能够分散、运动，“挤”进水分子之间的空隙里。 小结：

无论是有机物还是无机物，都是由极其微小的颗粒——分子构成的。 分子还能不能分解成更微小的颗粒呢？

分子又是由更小的颗粒——原子构成的。（举例：一个氧原子和两个氢原子构成一个水分子。幻灯片图解水分子组成）。 以卵石和细沙类比两种不同物质的分子： 不同的分子，大小不同，

一般分子小、不含碳——无机物（水、钙铁锌硒等无机盐，金银铜铁等金属） 一般分子大、含碳——有机物（糖、蛋白质、脂肪、核酸，纸、塑料（笔套）、橡胶（橡皮擦）、桌椅、煤、石油、天然气、酒精等主要成分都是有机物）

D、区别有机物和无机物的简单方法：燃烧。（2’）

实验认识有机物和无机物：

实验一：燃烧头发。燃烧时有无特殊臭味是辨别蛋白质的最简单方法。

实验二：用半枯半鲜的树叶放在火上烧，留下的灰就是不能燃烧的无机盐，而烧掉的就是有机物，水在这过程中蒸发掉了。

小结：生物体内的有机物一般能燃烧，无机物不能燃烧。

（这些特点只是就一般而言，自然界有很多无机物也可燃烧，像液氢可作火箭推进剂；有机物也可能不能燃烧，像四氯化碳（氯仿）可作灭火剂。凡事思考时我们既应寻找一般性的规律，也不能遗漏某些特殊情况，这样我们的思维才会更加全面、辨证。）

（二）细胞膜控制物质的进出（8分钟）

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细胞中的这些物质是否完全封闭的？细胞里面的物质会到外面去吗？细胞外面的物质能到里面来吗？

细胞中每时每刻都发生着各种生命活动、化学变化，即新陈代谢。这些生命活动一方面会不断地消耗细胞内原有物质，因此细胞就需要从外界源源不断的吸收营养物质，这就是植物要浇水施肥、动物要进食的原因；另一方面这些生命活动会不会产生（废物）？我们每天要排尿、呼气、出汗，其实就是排出细胞生命活动产生的废物。不管是有用的物质要进入细胞，还是有害的废物要从细胞出来，大家看【图解】：都得经过细胞的哪一结构？所以大家推测，控制物质进出细胞的是什么结构？

典型例子，新鲜鱼肉撒点盐，一段时间后，碗里出现了很多水，水是从鱼细胞里跑出来，但蛋白质有没有跑出来？允许水从细胞里跑出来和不让蛋白质从细胞里跑出来的都是细胞膜。

如果是植物细胞，细胞膜外面还有细胞壁，那还是不是细胞膜控制物质的进出呢？

虽然植物细胞外面还有细胞壁，但细胞壁就好比我们学校穿了很多孔洞的围墙，那些阿猫阿狗、好人坏人全都可以通过这些孔洞自由出入。细胞壁上也有很多孔洞，对于水、无机盐、蛋白质、糖、脂类这些物质来说，这些孔洞太大，这些物质的分子全都可以随心所欲、畅通无阻。因此真正控制物质进出细胞的只可能是细胞膜。这一点读高中时可以通过著名的“质壁分离”实验来证明。

细胞膜控制物质的进出有什么特点呢？我们来分析一段材料： 【海带细胞与海水中碘、镁含量的对比】

（海带生活在海水中，而海水中镁含量较多、碘含量少，所以按常理海带细胞中也应该是镁含量较多、碘含量较少。但事实是否如此呢？请看材料：正好相反，海带细胞中碘含量惊人，是海水中的10万倍；而镁含量却很少，只有海水的万分之一。这种现象也发生在很多其他生物身上，这说明细胞膜对进出细胞的物质是不是一视同仁？而是有明确的选择性。一般而言： 1、对细胞有用的物质——进入 2、对细胞无用的物质——挡在外面 3、细胞内产生的废物——排出

类比：细胞壁好比有很多穿孔的围墙，细胞膜则好比巡逻的门卫、保安，具有识别功能，利用细胞膜上的特别通道、开关有选择性的控制物质进出。（板书）

（三）细胞质中有能量转换器 （10分钟）

通过细胞膜的控制，很多营养物质进入了细胞，那么这些物质在细胞内到底起什么作用呢？（生长和能量，课前列举的吃肉包子变生龙活虎的例子。）一切运动都需要能量来推动，生命活动也不例外。

能量看不见、摸不着，那我们先来了解能量的特点。

1、同学们列举生活中自己熟悉的能量形式（尽量以教室内为主，切身感受）： 电能、光能（太阳能）、热能、风能、动能、化学能（木材、汽油、煤燃烧后放出热量）

（吃了M饭能使你浑身有劲、暖和，说明食物中含有能量，）食物中的能量属于哪种形式？

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——化学能。。。。。。

思考：以上哪种形式的能量最方便收集、储存、传递，受环境、时空变化的影响最小？（化学能） 2、能量的转化。 能量能否凭空产生？

教室里的灯光（光能）是凭空产生吗？（电能——光能和热能）

电风扇转动起来后具有动能，动能是凭空产生的吗？必须要给它提供电能。（电能——动能——风能）

汽车要运动，必须提供汽油（化学能——动能和热能） 冬天烧一堆木材烤火：（化学能——热能和光能） 利用风力发电，是把（风能——电能） 。。。。。。

小结：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化成另外一种形式。我们利用能量，往往也就是把一种能量转化成另外一种能量的过程。

我们以汽车为例，来详细分析：

汽车要跑起来，必须先到加油站加满汽油。汽油里含有什么能？所以加油其实就是给汽车储存能量的一个过程。

有了汽油就一定能跑了吗？还必须启动发动机，使汽油燃烧，燃烧就使汽油中的有机物（大分子）变成了二氧化碳和水（小分子），也就是使大分子物质变成小分子物质，这个过程会释放出有机物里面储存的化学能，推动车轮的转动，这样就将汽油的化学能转变成了汽车的动能。所以，要使汽车跑起来，必须要有加油站进行能量的储存和发动机进行能量的释放转化。

那么，细胞呢？细胞生命活动所需的能量又是哪里来的？具体又是怎样转化利用的？

下面我们以一个小实验来探究：【以冬天天冷时搓手、跺脚驱寒、剧烈运动发热为例】

小实验：每人快速搓手，什么感觉？

什么能转化成什么能？（化学能——动能——热能）

化学能又来自哪里？（来自细胞中的有机物——又来自M饭等食物）

M饭摆在桌子上，有没有放能？与汽油燃烧类似，化学能要释放，有机物必须被分解，放能越多，体内有机物的分解越多，所以剧烈运动、劳累时肚子饿得快、食量大。这种有机物的分解放能过程主要发生在细胞的线粒体中。（黑板图解、板书呼吸作用公式：有机物+氧——二氧化碳+水+能量）

释放出来的能量可以转化成动能、生物电能（大脑思考、神经传递）、热能（体温、出汗）。

那么，M饭等食物中的化学能又来自哪里呢？

回忆食物链，在生态系统中，人和动物都属于消费者，而各种消费者，归根到底，都直接或者间接以生产者植物为食，（所以食物链一定是从生产者开始），因此，（这样顺藤摸瓜、追本溯源，）我们发现有机物产生的源头是生产者植物。为什么？因为植物可以进行光合作用。【图解、板书光合作用：二氧化碳+水—光/叶绿体—有机物（储存化学能）+氧】。这一过程发生在某些植物细胞的叶绿体中，而且必须要有光。它的实质其实就是把什么能转化成什么能储存起来？（光能——化学能）

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所以，大家看，相当于汽车加油站的是？相当于汽车发动机的是？

叶绿体和线粒体就是细胞中的两种能量转换器。其中叶绿体将什么能转化成什么能？线粒体将什么能释放供生命活动直接利用？（板书） 3、拓展思考：

人和动物细胞有几种能量转换器？哪一种？植物细胞又有几种？哪两种？是否所有植物细胞都有这两种？

（四）、总结：今天学习了哪些内容？（照应“学习目标”三个问题 ）（2分钟）

（五）、练习：（幻灯片出示或基训）（2分钟）

六、板书设计

细胞的生活需要物质和能量

一.细胞中的物质组成

无机物：一般分子小、不含碳、不燃烧。 有机物：一般分子大、含碳、燃烧。

二.细胞膜选择性控制物质进出细胞。

三.细胞中有能量转换器： 叶绿体：光能 化学能 （植物）

线粒体：分解有机物，释放化学能。 （植物、动物）

【特别注意】：

让学生根据探究课题而讨论时学生讨论激烈，但是会出现一些与本课堂无关的问题，必须引导学生进入本课题的讨论中，不要过多地关注其他问题，控制好课堂时间。因为这一课的内容比较难，课时比较紧张，但还是尽量让学生做关于本课题的练习，巩固知识，这样才能让他们更深刻地理解。

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