2.2 细胞中的无机物课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕“细胞中的水和无机盐”展开，以运动员饮料情境导入，通过问题链引导学生从生活现象出发，逐步建构水的结构与功能关系、存在形式及其生理作用，并延伸至无机盐的多种生命意义，形成由浅入深、层层递进的知识支架。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与社会责任三大核心素养，如通过分析饮料成分落实结构与功能观，借助自由水与结合水对比实验培养科学探究能力，再以缺铜致病案例强化健康意识和社会责任。教学设计注重真实情境驱动，环节紧凑且具操作性，既帮助学生建立系统认知，又提升教师课堂组织效率与育人实效。

第二章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 1 01 02 03 学习目标 通过水结构与功能的分析，形成结构与功能相适应的生命观念。（生命观念） 归纳概括水与细胞代谢的关系，通过探究无机盐的功能的技能训练培养科学探究能力。（科学思维，科学探究） 通过学习无机盐与人体健康的关系，关注人体健康。 （社会责任） 情景一： 如图是某种运动员饮料的化学成分表，请回忆初中所学知识,结合此表讨论以下问题： 成分 质量浓度/(g/L) 蔗糖 30 其他糖类 10 柠檬酸 10 柠檬香精 0.8 氯化钠 1.0 氯化钾 0.1 磷酸二氢钠 0.1 磷酸二氢钾 0.1 碳酸氢钠 0.1 饮料主要为运动员提供什么？ 无机盐和糖类等溶解在水中，说明了水有什么功能？ 运动员喝了饮料后，饮料中的无机盐随着水分运输到各个细胞，说明水有什么功能？ 表中哪些成分属于无机盐？ 为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？ 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳类 藻类 高等植物 含水量% 97 80－85 78 65 90 60－80 （1）不同生物体含水量各不相同 （2）同一生物体不同器官、组织含水量各不相同 组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液 脑 含水量% 10 22 76 79 83 84 （3）同一生物体不同发育时期含水量各不相同 77% 52%-58% 60%-65% 01细胞中的水 1、生物体含水量的特点 01细胞中的水 合作探究一：阅读教材P20-21，水为什么是细胞内的良好溶剂？水为什么具有流动性？为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？ 共用电子对 共用电子对 负电荷 正电荷 正电荷 极性分子 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子，带正电或负电的分子（或离子）都容易与水结合 水是良好溶剂 2、水的特性 01细胞中的水 2、水的特性 氢键形成示意图 氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态。 水具有流动性 由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变。 对于维持生命系统的稳定系十分重要。 心脏和血液的含水量很接近 为何心脏呈坚韧的形态而血液却 呈流动的液态？ 血液与心脏的比较 形态 含水量% 血液 液态 83 心脏 坚韧的固态 79 血液主要以自由水的形式存在；心脏主要以结合水的形式存在 讨论 01细胞中的水 01细胞中的水 2、水的存在形式 自由水 结合水 特点： 易蒸发、易散失、不受束缚、可流动 特点： 不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性 绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动，越占95.5% 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水，约占4.5% 01细胞中的水 水的存在形式及其功能的探究 将种子放在阳光下2天 重量 减轻 ________大量散失 自由水 管壁上有水珠 失去的主要是________ 将晒干的种子放在试管中，用酒精灯加热 结合水 水是细胞内良好的溶剂 参与细胞内多种生物化学反应 运输营养物质和代谢废物 为细胞提供液体环境 水参与细胞内的光合作用 水在细胞内的运输作用 溶解氨基酸、葡萄糖、无机盐、CO2、O2等 血细胞生活在以水为基础的血浆中 01细胞中的水 2、自由水的功能 10 01细胞中的水 合作探究二：新鲜鸡蛋和变质鸡蛋中的水分别主要以什么状态存在？这说明两者之间的关系是怎样的？ 新鲜鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水； 而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。 01细胞中的水 合作探究三：新鲜豌豆和干豌豆谁的自由水含量更多？谁的新陈代谢更旺盛？ 沙漠里的仙人掌和热带雨林的植被谁的结合水含量更多？谁的抗逆性更强？ 1.每年的3月22日是“世界水日”。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是（ ） A.晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于储藏 B.氢键的存在，使水的温度相对不易改变，对维持生命系统稳定性十分重要 C.影响细胞内含水量的因素有生物种类、发育阶段、组织器官种类等 D.水是极性分子，带电荷的分子或离子都易与水结合，可作为良好的溶剂 实战训练 2.种子萌发过程中需要大量吸收水分，下列有关分析正确的是( ) 风干种子细胞中的水都以结合水的形式存在 种子吸水后自由水与结合水的比值下降，细胞代谢旺盛 油料作物种子萌发初期，许多物质主要溶解在结合水中 种子萌发初期，有些生物化学反应需要在水的参与下进行 实战训练 02细胞中的无机盐 当你烘干一粒小麦种子，然后点燃，最终会得到一些白色灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的无机盐，人和动物体内也含有无机盐。 阅读教材，回答以下问题： 细胞中的无机盐的含量约为多少？ 无机盐在细胞中的存在形式是怎样的? 请举例。 多数为离子状态 阳离子：Na+ 、K+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 、Fe3+ 等 阴离子：Cl- 、SO42- 、PO43- 、HCO3- 等 少数为化合物，如骨骼中的Ca主要以CaCO3的形式存在 1%~1.5% 如图是一种叶绿素分子局部结构简图，分析结构，回答下列问题： 植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ Mg是叶绿素的组成元素之一，缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。 02细胞中的无机盐 如图是血红素分子局部结构简图，分析结构，回答下列问题： 为什么缺铁会导致贫血？ 人体内血红蛋白和红细胞的减少都会导致贫血。Fe是组成血红素的元素。缺Fe会导致血红蛋白的合成受阻，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。 无机盐功能1：有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分 血红素分子的局部结构 02细胞中的无机盐 02细胞中的无机盐 植物缺P、K、N元素时会出现各种缺素症症状，如图所示： 植物体缺P、K、N常表现为生长发育不正常，这说明了什么？ 正常 缺磷 缺钾 正常 正常 早期缺氮 明显缺氮 重度缺氮 无机盐功能2：无机盐对维持细胞和生物体正常的生命活动有重要意义 可以中和代谢产物，维持pH的相对稳定 蛋白质行使功能需要有较高的活性，但各种蛋白质对于pH 的改变异常敏感，人体血浆pH降低0.5个单位，立即发生酸中毒。 人体代谢过程中产生的一些代谢产物如乳酸，会改变体液的酸碱度。 人体体液中存在H2CO3、NaHCO3等物质。 结合化学知识想一想，H2CO3、NaHCO3等物质具有什么功能？ 阅读下列材料，分析问题： 无机盐功能3：无机盐对于维持人体内环境的酸碱平衡具有重要作用 02细胞中的无机盐 0.9% 9% 0.09% 阅读下列材料，分析问题： 生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人们把哺乳动物的红细胞分别置于质量分数为0.9%、9%和0.09%的氯化钠溶液中，在显微镜下可见红细胞的形态如图。这说明细胞中的无机盐还具有什么功能? 无机盐功能4：无机盐具有维持细胞正常形态和功能的作用 02细胞中的无机盐 患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。 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，这时应多喝淡盐水。 葡萄糖+（Na+、Cl-）+水 （补充能量、无机盐和水） 拓展应用 02细胞中的无机盐 03无机盐生理功能的验证 1.完全培养液 2.缺素培养液 满足植物生长发育必需营养素的培养液 缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液 实验：证明某种无机盐是否是植物必需的方法 3.实验设计思路 （1）对照组：植物＋完全培养液―→正常生长 （2）实验组： ①和②均能萌发形成幼苗 ③在生物体内主要以化合物形式存在 点燃后产生的CO2中的C只来自种子中的糖类 ④和⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同 实战训练 1.下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，①表示经晒干处理后的种子，②表示经100℃高温烘干处理后的种子，③表示种子燃烧后的灰烬，④和⑤表示导致种子重量减轻的成分，据图分析有关说法正确的是（ ） A．由此说明Cu2+是构成细胞某些化合物的成分 B．由此说明Cu2+对调节细胞的酸碱平衡有重要作用 C．细胞中的无机盐对生命活动有重要作用 D．由此说明Cu2+是维持人体正常生命活动所必需的微量元素 实战训练 2．正常人体皮肤，毛发等处含有黑色素，黑色素的合成需要含铜的酶—酪氨酸羟化酶。当人体Cu2+缺乏时，酪氨酸羟化酶合成减少，就会引起黑色素生成障碍而发病。下列相关叙述不正确的是（　　） 3．下列有关水和无机盐的叙述，不正确的有（ ） ①水能溶解、运输营养物质和代谢废物，并维持细胞形态 ②细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在 ③哺乳动物的血液中钙离子含量过高，会出现抽搐等症状 ④无机盐可以为人体生命活动提供能量 ⑤休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更小 ⑥缺碘会引起儿童佝偻病 A．六项 B．五项 C．四项 D．三项 实战训练 4.无机盐能维持生物体正常的生命活动。下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需的实验方案，其中正确的设计是（　　） ①以土壤为基质盆栽，浇缺少无机盐的“完全培养液” ②以沙土为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液” ③只用缺少无机盐X的“完全培养液”，不用基质 ④以土壤为基质盆栽，浇蒸馏水 ⑤以沙为基质盆栽，浇完全培养液 ⑥不用基质，只用完全培养液 ⑦不用基质，只用含无机盐X的培养液不用基质，只用蒸馏水 A.以③为实验组，⑥为对照组 B.以④为实验组，①为对照组 C.以②为实验组，⑤为对照组 D.以⑦为实验组，⑧为对照组 实战训练 $