第1章 第1节 细胞中的元素和无机化合物(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（苏教版2019）

细胞的分子组成 第一章 聚焦核心素养·明方向 生命观念 阐明生物体是由元素和化合物组成的，初步形成生命的物质观；理解糖类和脂质作为能源物质的特点，初步形成物质与能量观；通过学习蛋白质、核酸等物质的结构和功能特点，初步建立结构与功能观。 科学思维 归纳概括水和无机盐的作用；通过糖类、脂质的种类和功能的比较分类，比较几种氨基酸的结构并归纳总结出氨基酸的结构通式等内容的学习，及归纳概括核酸的种类，核苷酸的种类和含氮碱基种类与生物种类的关系，训练归纳、抽象和概括的科学思维。 科学探究 通过“检测生物组织中的糖类”“探究植物细胞是否含有脂肪”等实验探究活动，学习进行物质检测的思路方法，习得相关的操作技能，并能在其他相关实验探究中迁移、借鉴。 社会责任 通过学习无机盐、糖类、脂质等物质的过量摄入对自身健康的影响和必需氨基酸种类、“膳食金字塔”等内容，引导学生关注营养与健康，养成健康的饮食习惯。运用核酸的相关知识解决生活中的实际问题，培养质疑精神。 第一节 细胞中的元素和无机化合物 学习目标 1.说出构成细胞的元素分为大量元素和微量元素。 2.指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命中具有重要作用。 3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。 CONTENTS 目录 1 2 4 知识点(一)　构成细胞的元素 知识点(二)　水和无机盐是细胞中的无机化合物 课时跟踪检测 3 课堂小结与随堂训练 NO.1 知识点(一)　构成细胞的元素 教材知识梳理 1．生物细胞和地壳所含元素的比较 项目 含量最多的元素 比例/% 其次 生物细胞 ___ 约占细胞鲜重65 __________ 地壳(包括大气) ___ 约占全部元素48.6 Si、Al、Fe O C、H、N O 2．构成生物体的元素 (1)常见的元素有____多种。 20 (2)不同生物体内所含的_________基本相同，但每种___________存在一定的差异。 (3)生物体会因环境中缺乏某种元素而发生该元素的________。例如，一些地方的居民患有克山病，该病与缺____有明显关系，该元素在人体含量虽然______，但在生命活动中发挥着重要的作用。 元素种类 元素的含量 缺乏症 硒 很少 1．分析比较生物界和非生物界的统一性和差异性 核心要点点拨 统一性 从化学元素的种类来分析，组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界中找到 差异性 从化学元素的含量来分析，不同的元素在地壳中和在生物细胞中所占的比例各不相同 2.图解元素分类的包含关系 (1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用。 (2)生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。 (3)生物体内不可缺少且含量很少的元素才是微量元素。 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要( ) (2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等是组成细胞的微量元素( ) (3)草和吃草的羊体内的各种元素种类差异很大，但含量大体相同( ) (4)与无机自然界相比，只有少数微量元素是细胞所特有的( ) 层级训练评价 × × × × (二)落实知能 2．关于生物界和无机自然界中元素的情况，下列叙述错误的是(　 ) A．生物界有的元素，无机自然界一定有 B．无机自然界有的元素，生物界一定有 C．组成生物体的元素与无机自然界中元素含量相差很大 D．生物体内含量最多的元素是O √ 解析：生物界有的元素，无机自然界一定有，这体现生物界与无机自然界的统一性，A正确；无机自然界有的元素，生物界不一定有，B错误；组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，这体现生物界与无机自然界的差异性，C正确；生物细胞中含量最多的元素是O，最基本的元素是C，D正确。 3．(2024·连云港检测)“巨型稻”平均株高2米左右，茎秆粗壮、穗大粒多、产量高，富含K、Ca、Zn、Mg等营养元素。下列相关叙述错误的是(　 ) A．K、Ca是组成“巨型稻”细胞的大量元素 B．Mg是构成“巨型稻”叶肉细胞中叶绿素的元素 C．组成“巨型稻”和普通稻的元素种类大体相同 D．“巨型稻”中的微量元素含量很少，作用也较小 √ 解析：K、Ca是组成“巨型稻”细胞的大量元素，A正确；Mg参与构成叶肉细胞中的叶绿素分子，B正确；组成“巨型稻”和普通稻的元素种类大体相同，但含量可能会有差异，C正确；“巨型稻”中的微量元素含量很少，但作用非常重要，D错误。 4．培养液中添加了多种必需化学元素，配方如下表，其中根细胞吸收最少的离子是(　 ) √ 解析：Zn是微量元素，题表内其他元素为大量元素，因此植物根细胞吸收Zn2＋最少，C正确。 NO.2 知识点(二)　水和无机盐是细胞中的无机化合物 教材知识梳理 1．生物细胞中的主要化合物 组成细胞的各种元素大多以_______的形式存在。活细胞中含量最多的无机化合物是____，含量最多的有机化合物是________。 化合物 水 蛋白质 2．水赋予细胞许多特性 (1)水的含量和特性 含量 在活细胞中，水是含量最多的物质，约占细胞重量的____ 特性 水分子由两个氢原子和一个氧原子以共价键结合组成，相邻的水分子之间形成____，使水分子具有许多特殊的理化性质 2/3 氢键 (2)水的存在形式和作用 游离 溶剂 代谢废物 蛋白质 重要成分 3．细胞中的无机盐与生命活动关系密切 (1)含量：约占细胞重量的______。 (2)存在形式：常以______形式存在。 1% 离子 (3)作用与举例 作用 举例 维持细胞的渗透压和生物体液的___________ 如磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等参与维持生物体液的酸碱平衡 参与物质组成，维持细胞正常的__________ 如合成血红蛋白需要___，合成甲状腺激素需要___，合成叶绿素需要__ 酸碱平衡 代谢活动 铁 碘 镁 (4)含量异常的病症(连线) (5)精准农业能根据农田的____________状况和作物的_________状况，实施定位、定量的精准施肥，高效地利用各类农业资源，并取得较好的经济效益和环境效益。 土壤元素 元素缺乏 微提醒：无机盐存在形式及作用的两点归纳 (1)无机盐并不都以离子的形式存在。如骨骼中的钙以CaCO3的形式存在。 (2)无机盐在细胞内含量很低，但其作用非常重要，且需要保持一定的量，过少或过多都可能影响生命活动。 核心要点点拨 1．归纳概括自由水与结合水的关系 (1)二者相互转化的原因 ①水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合而被束缚成为结合水。 ②温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。 (2)二者比值变化与代谢、抗逆性的关系 曲线 图解 2．归纳生活中与水有关的常见现象及解释 生活中的现象 对此现象的解释 种子在储存时需将种子晒干 减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命 干种子用水浸泡后仍能萌发 失去自由水的种子仍保持其生理活性 低温环境下减少花卉浇水 提高花卉对低温的抗性 鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻 自由水散失，代谢减弱 炒干的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去其生理活性 3．概括常见无机盐的作用及含量异常的表现 元素 作用 含量异常的表现 Fe 血红素分子的重要组成成分 缺铁性贫血症 Mg 叶绿素分子的重要组成成分 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用，叶脉之间会变黄 Zn 很多酶的辅助因子 缺锌会导致生长发育不良(侏儒症)，生殖腺功能受阻 Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 血钙过低时，儿童易患佝偻病，中老年人易患骨质疏松等 (血钙)维持肌肉细胞的兴奋性 动物血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力 I 甲状腺激素的重要组成成分 缺碘时易出现甲状腺肿大，儿童的智力和身体发育出现障碍(呆小症) B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺硼时，会导致“花而不实” K 促进植物体内淀粉的运输；维持动物细胞内液渗透压 植物缺钾时，叶色呈暗绿色或紫蓝色，老叶尖端和边缘逐步失绿，发黄焦枯 续表 Na 主要维持细胞外液的渗透压 含量过低时不能维持细胞的正常形态 N 蛋白质、核酸、叶绿素等的组成元素之一 植物缺氮时，植株生长矮小、瘦弱，叶色淡绿等 P 细胞的重要组成成分，对作物体内的物质合成、转化和转移都起着重要作用 植物缺磷时，叶色暗绿，开花结果少，植株生长矮小、瘦弱 续表 4．实验探究植物必需无机盐的原理和方法 (1)实验原理 若缺乏某种无机盐，植物的生长发育受到影响。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状后，可以利用补充该无机盐的方法使植物的生长发育恢复正常。 (2)实验设计(判断方法) ①对照组：植物＋完全培养液→正常生长。 ②实验组： (4)设计实验时应注意的事项 ①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等保持一致。 ②实验组加入X的目的是进行二次对照，使实验组前后形成对照，以增强说服力。 经典考题探究 [例1]　(2024·扬州质检)如图是水分子及水分子间靠氢键连接的示意图，下列相关叙述正确的是(　 ) A．水分子间的氢键使水的温度相对不容易发生改变 B．细胞内的结合水是多种离子良好的溶剂 C．细胞内的自由水和结合水都参与物质运输 D．种子晒干和烘干过程中减少的都是自由水 √ [解析]　氢键使水分子间的作用力大大增强，水的熔点和沸点也因此而增高，故水分子间的氢键使水的温度相对不容易发生改变，A正确；自由水是多种离子良好的溶剂，B错误；结合水被细胞内其他物质束缚不易自由流动，故不能参与物质运输，C错误；种子晒干过程减少的是自由水，烘干过程中减少的是自由水和结合水，D错误。 [例2]　(2024·海安中学测试)下列关于细胞中无机盐的叙述正确的是(　 ) A．人大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，应适量补充淡盐水 B．无机盐都以离子形式存在于细胞中 C．儿童缺锌会导致大脑发育不良，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要 D．无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素 √ [解析]　出汗排出水和无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时需要既补充水又补充无机盐，因此需要适量补充淡盐水，A正确；无机盐大多数是以离子形式存在于细胞中，少部分以化合物形式存在，B错误；儿童缺锌会导致大脑发育不良，而大脑是控制生命活动的高级中枢，大脑发育不良，导致生命活动异常，所以可说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要作用，C错误；无机盐在细胞中含量很少，但所含元素不一定都属于微量元素，比如镁、钙等都属于大量元素，D错误。 [方法规律] 依据两原则巧解无机盐的相关问题 原则一：无机盐在细胞中常以离子形式存在。 原则二：无机盐在细胞中一般含量很少，但作用不可或缺。举例如下： (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)自由水的作用比结合水的作用大( ) (2)不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同( ) (3)休眠种子细胞中自由水减少，种子失去活性( ) 层级训练评价 × × × (4)叶绿素分子中含有Mg，血红蛋白中含有Fe，说明无机盐在细胞中常以化合物形式存在( ) (5)细胞内酸碱度维持相对稳定与无机盐的作用密切相关( ) × √ (二)落实知能 2．下列有关水的叙述，正确的是(　 ) A．结合水是指细胞内与脂肪等物质相结合的水 B．不同器官内自由水与结合水的比例基本相同 C．自由水参与运输营养物质和代谢废物 D．结合水仍然具流动性和溶解性 √ 解析：细胞内结合水的存在形式主要是与蛋白质、多糖等物质结合，脂肪是疏水的物质，不能与水结合，A错误；不同器官的代谢强度不同，因此不同器官内自由水与结合水的比例不同，B错误；参与运输营养物质和代谢废物的水能够自由流动，属于自由水，C正确；结合水被细胞内其他物质束缚而不易自由流动，是组成细胞的重要成分，D错误。 3．(2024·淮安七校联考)正常情况下，自由水与结合水的比值增大时将会使(　 ) A．细胞代谢强度下降，抗寒抗旱能力提高 B．细胞代谢强度下降，抗寒抗旱能力下降 C．细胞代谢强度升高，抗寒抗旱能力下降 D．细胞代谢强度升高，抗寒抗旱能力提高 √ 解析：自由水与结合水的比值增大，细胞新陈代谢旺盛，抗逆性差，即抗寒抗旱能力下降。 4．下列有关无机盐的叙述，错误的是(　 ) A．细胞中的无机盐主要以离子形式存在 B．缺铁会导致哺乳动物红细胞运输O2的能力下降 C．动物血液中Na＋的含量太低会出现抽搐等症状 D．木材燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐 √ 解析：细胞中的无机盐主要以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，A正确；铁是血红蛋白(血红素)的主要成分，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确；哺乳动物血液中Ca2＋含量太低，会出现抽搐等症状，C错误；木材燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐，D正确。 (三)科学探究 5．华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是由土壤中缺锌引起的，有人认为是由土壤中缺镁引起的。现有如下材料用具，请你完成下列实验，探究上面猜测哪个正确。 材料用具：若干株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。 实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全素培养和相应缺锌、缺镁的培养对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因。 方法步骤： (1)首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液与__________培养液，分别放入三组培养缸并编号为A、B、C。 (2)________________________________________________。 (3)放在相同且适宜的条件下培养一段时间，________________。 (4)结果预测和分析：__________缸内的苹果幼苗正常生长。 ①若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明________________________________________________________。 ②若_______________________________________________， 则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。 ③若______________________________________________， 则说明苹果小叶病既与缺镁有关，又与缺锌有关。 ④若______________________________________________， 则说明苹果小叶病与缺镁、缺锌都无关。 解析：由实验目的分析出本实验的自变量是培养液中是否含有锌元素和镁元素，应遵循对照原则，分为三组，一组是全素培养液作为对照，一组是缺锌的培养液，一组是缺镁的培养液。为控制无关变量，应将若干株长势相同的苹果幼苗随机均分为三组，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长发育状况。 答案：(1)缺镁　(2)将若干株长势相同的苹果幼苗随机均分为三组，分别栽培在上述三个缸中　(3)观察苹果幼苗的生长发育状况　(4)A　①苹果小叶病是由缺锌引起的　②C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有　③B、C两缸内苹果幼苗都表现出小叶病 ④B、C两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病 NO.3 课堂小结与随堂训练 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1．生物体中常见的元素有20多种。其中大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等。 2．水是活细胞中含量最多的物质，以自由水和结合水两种形式存在。自由水是细胞内良好的溶剂，可运送营养物质和代谢废物，是生化反应的介质，还直接参与生化反应。结合水是组成细胞的重要成分。 3．无机盐常以离子形式存在。无机盐在维持细胞正常的代谢活动、细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡等方面都具有非常重要的作用。 三、素养好题训练 1．某同学在配制培养植物的培养基时使用了NaCl、NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需的大量元素，为补充这种元素，应添加的化合物是(　 ) A．Ca(NO3)2 B．FeCl3 C．KH2PO4 D．ZnSO4 √ 解析：由各种化合物的元素组成可知，其中含有的大量元素是H、O、N、S、K、Ca、Mg、Na、Cl，由于C可以二氧化碳的形式从空气中获得，因此对比大量元素的种类可知，培养基中缺少的是P元素，因此可通过向培养液中加入KH2PO4来满足植物的需求，C正确。 2．冬季霜打后的白菜细胞液浓度升高，不易结冰。有关叙述错误的是(　 ) A．该现象是白菜对低温环境的一种适应 B．细胞内的自由水/结合水降低，细胞代谢旺盛 C．细胞内的结合水/自由水升高，抗寒能力增强 D．白菜变甜是因为可溶性糖增多，同时提高了抗冻能力 √ 解析：“霜打”后白菜细胞的细胞液浓度升高，冰点降低，抗寒抗冻能力增强，这是白菜对低温环境的一种适应，A正确；低温来临，自由水转化为结合水，细胞内的自由水减少，细胞代谢减慢，抗逆性增强，B错误，C正确；白菜变甜是因为可溶性糖增多，同时提高了细胞液的浓度，减少了自由水的含量，增强了白菜的抗冻能力，D正确。 3．研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病，急重症病人可发生猝死。医学界专家认为，成人每天硒的摄取量约在40～100 μg就可满足人体需要。根据资料分析，下列解释错误的是(　 ) A．适当补充含硒物质可以降低克山病发病率 B．硒在人体生长发育过程中的作用不可替代 C．硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育 D．硒是人体必需的微量元素 √ 解析：缺硒可导致克山病，适当补充含硒物质可以降低其发病率，A正确；微量元素在人体的生长发育过程中的作用不可替代，B正确；硒的作用重大，但人体也不能缺乏其他重要元素，C错误；硒是人体必需的微量元素，D正确。 4．(2024·徐州测试)研究发现用不含Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持，用含有少量Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2＋和K＋(　 ) A．是细胞某些重要化合物的组成成分 B．对维持血浆的渗透压有重要作用 C．对维持生物体正常的生命活动有重要作用 D．为蛙心脏的持续跳动直接提供能量 √ 解析：题干中说明的现象并不能体现出Ca2＋和K＋的作用是某些复杂化合物的组成成分，A错误；题干信息中没有涉及Ca2＋和K＋与血浆的渗透压有关，B错误；由实验结果Ca2＋和K＋能维持蛙心脏持续跳动数小时，可说明无机盐对于维持生物体正常生命活动有重要作用，C正确；无机盐不能为生命活动提供能量，故不能为蛙心脏的持续跳动直接提供能量，D错误。 5．(2024·扬州检测)分步冷冻保存种子技术可用于长期保存植物种子。具体方法：将种子装入冻存管，先在4 ℃冰箱中存放30 min；立刻移入－20 ℃冰箱中存放1 h；随即投入液氮(－196 ℃)保存。该过程使种子中的水分有充足时间流出细胞，从而增加种子的抗逆性，减少冷冻伤害。据此分析，上述过程中种子细胞中的自由水/结合水的值的变化情况是(　 ) A．逐渐增大至稳定 B．逐渐减小至稳定 C．先增大后减小 D．先减小后增大 √ 解析：细胞中自由水呈游离状态，可以自由流动；结合水是指被细胞内的其他物质束缚而不易自由流动的水。依题意，分步冷冻过程中，种子中的水分流出细胞，则流出细胞的应该是自由水，因此，上述过程中种子细胞中的自由水/结合水的值的变化情况是逐渐减小至稳定，B符合题意。 6．科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关，下图为实验结果曲线图，请完善探究实验的相关问题： 实验目的：探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围。 材料用具：不同浓度的硫酸锌溶液(本实验SO对实验结果的影响可忽略)，用相同的杉木糠和土壤浸出液栽培的240株长势相同的番茄幼苗。 (1)实验步骤： 第一步：将240株番茄幼苗分成______组并编号； 第二步：在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期，实验组喷洒适量且等体积的____________________，对照组喷洒____________________。 第三步：继续培养至果实成熟，__________________________。 第四步：绘制实验结果曲线图。 (2)实验分析与讨论：结果表明，施用锌肥的最佳浓度范围是____________________。 解析：(1)由图示可知该实验的自变量是锌肥施用量，因变量是番茄产量，因此本实验课题为：探究锌肥施用量对番茄产量的影响，实验步骤：由图示知该实验设置了8组(硫酸锌溶液浓度依次为0、4、8、12、16、20、24、28 mg/L)，故第一步：将240株番茄幼苗分成8组并编号；第二步：单一变量处理，即在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期，实验组喷施适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液，对照组喷施等体积的蒸馏水；第三步：继续培养至果实成熟，称量每组番茄所结果实的重量。第四步：绘制实验结果曲线图。 (2)实验分析与讨论：结果表明，施用锌肥的最佳浓度范围是在12～20 mg/L时，果实产量最高。故施用锌肥的最佳浓度范围是12 mg/L至20 mg/L。 答案：(1)8　不同浓度的硫酸锌溶液　等体积的蒸馏水　称量每组番茄所结果实的重量　(2)12～20 mg/L 课时跟踪检测 NO.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A级——基础综合练 1．在下列植物细胞散失的水分中，主要为结合水的是(　 ) A．萝卜条在浓食盐水中失去的水 B．小麦种子晒干过程中散失的水 C．晒干的小麦干种子再烘烤散失的水 D．玉米植株蒸腾作用散失的水 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：萝卜条在浓食盐水中失去的水主要是自由水，A错误；种子收获后晒干过程中散失的水是以游离形式存在的，属于自由水，B错误；干种子主要含有结合水，因此烘烤过程中散失的水分主要是结合水，C正确；植物蒸腾作用散失的水分主要是自由水，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 2．下列哪项不是水和无机盐的功能(　 ) A．细胞的组成成分 B．维持生物体的生命活动 C．为生命活动供能 D．维持细胞的形态和功能 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：水中的结合水是细胞的组成成分，有些无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，因此水和无机盐都是细胞的组成成分，A不符合题意；生物体的生命活动离不开水，有些无机盐对维持细胞和生物体的正常生命活动具有重要作用，缺乏时会出现相应的疾病，水和无机盐都维持生物体的生命活动，B不符合题意；水和无机盐都不能为生命活动供能，C符合题意；水和某些无机盐与细胞渗透压有关，都能维持细胞的形态和功能，D不符合题意。 3．(2024·扬州质检)下列关于北方冬小麦中水的叙述，错误的是(　 ) A．自由水之间的氢键易断裂使其常温下保持液态 B．结合水能维持细胞中某些大分子物质的稳定性 C．冬季来临前冬小麦中自由水的比例会逐渐降低，结合水的比例会逐渐上升 D．结合水和自由水均能参与物质运输和化学反应 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 解析：水分子之间形成氢键，自由水之间氢键较弱，易断裂，易形成，使水在常温下保持液体状态，具有流动性，A正确；结合水参与组成细胞结构，能维持细胞中某些大分子物质的稳定性，B正确；北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例降低而结合水的比例上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身，C正确；细胞中自由水是良好的溶剂，能参与物质运输，结合水被细胞内其他物质束缚不易自由流动，故不能参与物质运输，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 4．近些年由于温室效应加剧导致北极海冰持续融化。已知降低空气中CO2的浓度能缓解温室效应，海洋浮游植物是吸收CO2的主力军。设想向海洋投放水溶性铁能促进浮游植物吸收CO2进行光合作用，降低CO2浓度，从而减缓温室效应。针对以上介绍，下列说法正确的是(　 ) A．铁元素是微量元素，CO2中的碳、氧均是大量元素 B．铁以化合物的形式被浮游植物吸收 C．铁元素是构成浮游植物叶绿素的组成成分 D．浮游植物吸收铁能促进对CO2的吸收 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：铁是组成生物体的微量元素，大量元素的概念范围是生物体中的元素，不能直接说CO2中的碳和氧是大量元素，A错误；铁以离子的形式被浮游植物吸收，B错误；叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg，没有铁元素，C错误；由题干可知，向海洋投放水溶性铁能促进浮游植物吸收CO2进行光合作用，降低CO2浓度，故浮游植物吸收铁能促进对CO2的吸收，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5．苹果含有Zn元素，Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn，就会导致大脑发育不完善，因此，苹果又被称为记忆之果。这说明无机盐离子(　 ) A．对维持酸碱平衡起重要作用 B．对维持细胞形态有重要作用 C．对调节细胞的渗透压平衡有重要作用 D．对维持生物体生命活动有重要作用 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由题意知，缺Zn会导致大脑发育不完善，这体现了无机盐对维持生物体生命活动有重要作用的功能。维持酸碱平衡、维持细胞形态、调节细胞的渗透压平衡均未体现，D正确，A、B、C错误。 6．下列有关无机盐对维持生物体的生命活动作用的叙述，错误的是(　 ) A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收 B．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 C．无机盐多以离子形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 D．植物燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：蔬菜中的草酸与食物中的钙结合，形成沉淀不利于钙的吸收，A正确；无机盐可参与有机物的合成，如镁是叶绿素的组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，B错误；无机盐多以离子形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如哺乳动物血液中缺少钙离子会出现抽搐等症状，C正确；植物燃烧过程中有机物被分解，剩下的灰烬是无机盐，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 7．一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的5小块，进行田间实验。除施肥不同外，其他田间管理措施均相同。实验结果如下表： 地块 甲 乙 丙 丁 戊 施肥情况 尿素 磷酸二氢钾 磷酸二氢铵 硫酸铵 不施肥 小麦收获量/kg 55.56 55.44 56.88 65.26 55.11 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是(　 ) A．K B．N C．P D．S √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由题意可知，甲、乙、丙、丁、戊除施肥不同外，其他田间处理措施相同，由小麦收获量可看出，施用尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、不施肥时产量均在55左右，只有施用硫酸铵的情况下小麦产量最高，达到65.26，而其他四个地块的产量无明显区别，说明增产与S元素有关，据此可判断，该农田最可能缺少的元素是S元素，D符合题意。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 8．(2024·盐城检测)如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列说法错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．Ⅰ的含量与这些元素在非生物界中的含量不同，体现了生物界与非生物界的差异性 B．Ⅱ含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的 C．Ⅱ中的铁元素缺乏，人体会出现缺铁性贫血症 D．Ⅲ中的 C、H、O、N、P、S、Ca、Fe等是组成生物体的大量元素 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：组成细胞的各种化学元素，在非生物界中都能找到，这些元素在生物界与非生物界中的含量不同，体现了生物界与非生物界的差异性，A正确；微量元素含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的，B正确；铁是组成血红素的元素，铁元素缺乏，人体会出现缺铁性贫血症，C正确；Fe是生物体中的微量元素，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9．[多选]我们每天需要摄取一定量的新鲜蔬菜，从中获取所需的元素和化合物，相关叙述正确的是(　 ) A．组成人体和蔬菜的化学元素在自然界中都能找到 B．蔬菜和人体中含量最多的四种元素是C、H、O、N C．人体中各元素的含量与蔬菜中元素的含量相同 D．人体与新鲜蔬菜中含量最多的化合物都是水 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，体现了生物界和非生物界的统一性，A正确；组成生物体细胞的化学元素中，含量最多的四种元素是C、H、O、N，B正确；人体中各元素的种类与蔬菜中元素的种类大致相同，但含量差异较大，C错误；活细胞中含量最多的化合物是水，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10．(2024·徐州月考)[多选]在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡萄糖，产生抗逆反应。下列分析正确的是(　 ) A．该抗逆反应导致细胞中自由水与结合水比值增大 B．该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰 C．该抗逆反应引起细胞代谢增强 D．抗逆反应体现了植物对低温环境的适应 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减少细胞结冰的机会。故抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大，A错误；低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使细胞液浓度升高而不易结冰，B正确；在低温环境下，植物细胞内的结合水含量上升，自由水含量下降，抗逆反应引起细胞代谢减弱，C错误；低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使细胞液浓度升高，冰点降低。该现象为芥菜对低温环境的一种适应能力，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11．(8分)当发生山体塌方时，为了救出被困人员，要迅速打通生命通道，向被困人员输送水和营养液。人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成成分，铁是________(填一化合物的名称)的重要成分，这说明无机盐有参与构成细胞中某些复杂化合物的生理作用；如果钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是____________________________________。 (2)俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是_____。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中存在形式有自由水和____________两种，其中自由水的生理作用有①________________；②______________________________；③运输营养物质和代谢废物；④为细胞提供液体环境。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：(1)碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成成分，铁是血红蛋白的重要组成成分，这说明无机盐参与构成细胞内的某些复杂化合物；如果钙离子的含量太低，会出现抽搐现象，这说明无机盐能维持细胞和生物体正常的生命活动。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (2)组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。因此题意中K、Ca、P、Mg属于大量元素。 (3)水在人体细胞中的存在形式有自由水和结合水两种，其中自由水的生理作用有：①是细胞内的良好溶剂；②参与多种生化反应；③运输营养物质和代谢废物；④为细胞生存提供液体环境。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 答案：(1)血红蛋白　维持细胞(生物体)的生命活动 (2)K、Ca、P、Mg　(3)结合水　良好的溶剂　参与许多生化反应 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 B级——应用创新练 12．(2024·扬州质检)磁共振成像技术(MRI)可应用于临床疾病诊断，人体MRI的主要对象实际上是水分子，因为许多疾病会导致组织和器官内水分存在形式发生转化，磁共振对组织中水的变化非常敏感。下列叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．水是活细胞中含量最多的化合物，不同组织和器官水的含量不一样 B．水在细胞中的存在形式发生转化与细胞的代谢强度无关 C．组织发生病变，新陈代谢速率往往会发生改变 D．脑水肿磁共振图像可以反映脑组织中自由水和结合水的变化情况 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：水是活细胞中含量最多的化合物，不同组织和器官水的含量不一样，A正确；水在细胞中的存在形式有自由水和结合水两种，二者比例的大小与细胞代谢强度有关，自由水含量越高，代谢越旺盛，B错误；发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生变化，C正确；磁共振对组织中水的变化非常敏感，可以反映脑组织中自由水和结合水的变化情况，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 13．科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响，结果如下图所示。下列结论与结果不相符的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．钙或硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响 B．适宜浓度的钙或硼分别有利于花粉管生长或花粉萌发 C．钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉的萌发 D．硼对于花粉萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉管生长 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：题干左图中钙对花粉萌发率没有明显影响，但对花粉管生长有影响，题干右图中硼对花粉管生长速度没有明显影响，但对花粉萌发率有影响。题图表示的是一定的浓度范围，只能在此范围内可以预见其作用。 14．(8分)(2024·苏州月考)植物生长需要从外界环境中吸收矿质元素，缺乏某种矿质元素会影响植物的代谢和功能。请回答下列问题： (1)由植物细胞吸收的氮元素参与合成的物质有____________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (2)营养液培养法是研究某种元素是否为植物生长所必需的重要方法。为了研究K是否为植物A生长的必需元素，某同学用下图所示装置进行实验。气泵和气泡石的作用是满足根部有氧呼吸对氧气的需求。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 实验需要分为甲、乙两组，甲组营养液为完全培养液(含有K)，作为对照组；乙组营养液中__________，作为实验组。培养一段时间后，观察两组植物的生长情况。若甲、乙两组植物A都生长正常，则K__________________________；若甲组植物A生长正常，乙组植物A生长不正常，补充K后能正常生长，则K________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：(2)为了研究K是否为植物A生长的必需元素，根据实验题目分析可知：本实验的自变量为是否含K元素，因变量是植物的生长状况。实验需分为两组，一组营养液中含有K元素，为完全营养液，另一组营养液中不含K元素，培养一段时间后，观察两组植物生长的情况，若甲、乙两组植物A都生长正常，则K不是植物A生长的必需元素；若甲组植物A生长正常，乙组植物A生长不正常，补充K后能正常生长，则K是植物A生长的必需元素。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 答案：(1)蛋白质、核酸和叶绿素等　(2)不含K　不是植物A生长的必需元素　是植物A生长的必需元素 本课结束 离子 K＋ Na＋ Mg2＋ Ca2＋ NO H2PO SO Zn2＋ 培养液浓度/ (mmol/L) 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1 A．Ca2＋ B．SO C．Zn2＋ D．H2PO (3)实验中的对照 ① ② $$