第一章 第一节　水和无机盐是构成细胞的重要无机物-【优化探究】2023-2024学年新教材高中生物必修第一册同步导学案配套教参（浙科版）

第一节　水和无机盐是构成细胞的重要无机物 [任务驱动] 1．基于不同细胞都由相同的元素构成等事实，审视生命的物质本质。 2．通过分析无机物的存在形式与功能，形成结构与功能观。 3．基于水的功能，能运用对比或归纳等科学思维方法，从物理、化学的角度审视生命的物质本质。 授课提示：对应学生用书第1页 一 细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素组成 1．细胞的组成 (1)细胞是由物质组成，物质是由元素构成的。 (2)组成细胞的化学元素，在地球的无机环境中都能找到，没有一种化学元素是细胞所特有的。 2．组成细胞的化学元素 (1)构成细胞的化学元素主要包括C、H、O、N、P和S等。 (2)含量很高的四种元素：C、H、O、N。 (3)微量元素 ①定义：有些元素在细胞中的含量很低，称为微量元素。 ②举例：Fe、Zn、Cu、I、Mn、B、Cr、Mo等。 ③作用：对于维持细胞正常的结构和生命活动均起着重要作用。 二 水为生命活动提供了条件 1．水的含量 (1)水是生物体内含量最多的化合物，是生物体的重要组成成分。 (2)细胞的含水量一般为60%～90%，有些细胞含水量可超过90%，如水母的含水量可达97%。 2．水分子的结构 (1)水分子具有极性的原因：水分子中氧原子的原子核周围电子较多，使氧略带负电性而氢略带正电性，水成为极性分子，一端略正，一端略负。 (2)水分子间形成氢键的原因：正负电荷的吸引。 (3)水分子的缔合：每个氢键中的氢原子同时属于两个氧原子，而每个水分子中的氧原子可以形成两个氢键，所以一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连。这就是水分子的缔合。 3．水分子的特性 (1)水是极性分子，凡是有极性的分子或离子都易溶于水中。水作为良好的溶剂，能帮助溶解和运输营养物质及代谢产物。 (2)水分子之间的氢键使得水具有调节温度的作用。 (3)水还是细胞中某些代谢的反应物和产物，水在动、植物的分布、繁殖、生长发育以及动物体色、动物行为等方面有着深远的影响。 三 无机盐与细胞生活密切相关 1．含量：无机盐在生物体内含量不高，约占1%～1.5%。 2．存在形式：多数以离子形式存在，如血浆中含有多种无机盐，包括K＋、Na＋、Mg2＋、Ca2＋等正离子，以及Cl－、HCO、H2PO等负离子。 3．生理功能 (1)对维持生物体的生命活动有着重要作用。对维持血浆的正常浓度、酸碱平衡，以及神经、肌肉的兴奋性等都是非常重要的。 (2)细胞的重要组成成分之一，如骨细胞的重要成分是磷酸钙。 (3)某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2＋是叶绿素的必需成分、Fe2＋是血红蛋白的必需成分。 预习诊断—————————————————— 1．细胞是由物质组成的，物质是由化合物构成的。(×) 2．细胞中微量元素含量虽少，但对维持细胞正常的结构和生命活动起着重要作用。(√) 3．水分子的缔合是指由于正负电荷的吸引，水分子之间形成氢键。(×) 4．水是极性分子，凡是有极性的分子或离子都易溶于水中。(√) 5．水分子之间的共价键使得水具有调节温度的作用。(×) 6．若哺乳动物血液中的Ca2＋含量过高，则会发生抽搐。(×) 7．Mg2＋是叶绿素的必需成分、Fe3＋是血红蛋白的必需成分。(×) 授课提示：对应学生用书第2页 　细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素组成 　下表中所列为玉米植株和人体内含量较多的化学元素的种类，以及各种元素占细胞干重的质量分数，请据表思考讨论下列问题： 元素 O C H N K Ca P Mg S 人 14.62 55.99 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78 玉米 44.43 43.57 6.24 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17 (1)组成人体和玉米含量很高的元素有哪些？ 提示：C、H、O、N。 (2)玉米植株和人体内的元素，如果追根求源来源于哪里？说明了什么问题？ 提示：追根求源来源于无机环境；说明了生物界起源于非生物界。 (3)通过比较玉米植株和人体内元素种类与含量可以说明什么问题？ 提示：玉米植株和人体或植物和动物从元素组成上看具有统一性，从元素含量上看具有差异性。 1．从元素看生物界与非生物界的统一性和差异性 2．生物体内的元素组成 易错提醒 ——————————————— (1)不要认为生物体内大量元素重要，微量元素不重要。大量元素和微量元素是根据元素的含量划分的，它们都是生物体必需的元素。 (2)不要混淆“数量”和“含量”。人体活细胞中氧元素的含量最多，但氢原子的数量最多。 (3)注意特例的存在，才能真正地理解生物的多样性。 1．下列有关组成生物体的化学元素的叙述，正确的是(　　) A．微量元素在生物体内含量