2.2细胞中的水和无机盐课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞中的水和无机盐，涵盖水的存在形式、作用、自由水/结合水比值与代谢的关系及无机盐的存在形式和功能。通过运动员饮料、植物“焦边”等生活实例导入，衔接细胞分子组成前序知识，以表格、问题驱动构建学习支架。 其亮点是结合生活实例（如剧烈运动补电解质）和实验探究（设计缺钾对小麦影响实验），通过问题链（如心脏与血液形态差异）发展科学思维，借助资料分析和实验设计培育探究实践能力。体现生命观念中的结构与功能观，助力学生构建知识网络，教师可利用习题和实验素材提升教学效果。

第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的水和无机盐 1.探讨不同生物体内的含水量，分析材料得出结论。 水在构成生物体的化合物中含量第一； 不同种生物含水量不同； 水生生物含水量一般比陆生生物高。 依据上表中的数据，你能找到什么规律？ 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 相对含水量 97% 80%～85% 78% 65% 90% 60%～80% 一、认识生物体的含水量 人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例（%） 10 22 76 79 83 同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同 思考：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？ 认识生物体的含水量 2.探讨同一生物体不同器官的含水量，分析材料得出结论。 依据上表中的数据，你能找到什么规律？ 自由水 （占细胞内全部水的95.5%） 结合水 （占细胞内全部水的4.5%） 特点：易蒸发、不受束缚、可流动 特点：失去流动性和溶解性 以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水 （一）水在细胞中的存在形式 1. 自由水的作用 水 细胞内良好的溶剂 参与生物化学反应 为细胞提供液体环境 运输营养物质和代谢废物 （1）结合水分子的结构特性和带电情况，尝试解释水为什么能成为良好的溶剂。 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。 【教材P20-21】楷体字部分，思考并完成下列问题： （1）结合水分子的结构特性和带电情况，尝试解释水为什么能成为良好的溶剂。 （2）为什么在常温下水是液体状态，具有流动性？ （3）水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？ 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。 每个水分子可以与周围水分子靠氢键互相作用在一起。氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 氢键的存在，使得水具有较高的比热容，这意味着水的温度相对不容易发生改变，这种特性对于维持生命系统的稳定性十分重要。 【教材P20-21】楷体字部分，思考并完成下列问题： 2. 结合水的作用 其他物质 水 水 水 水 结合水的主要存在形式是与蛋白质、多糖等物质结合。 结合水是细胞结构的重要组成成分 新鲜豌豆种子 晒干的豌豆种子 【资料1】谁的自由水含量更多？谁的新陈代谢更旺盛？二者有何联系？ 一般而言，自由水所占的比例越大，细胞代谢越旺盛。 3、自由水/结合水的比值与细胞代谢的关系 沙漠中的植物 热带雨林中的植物 【讨论5】谁的结合水含量更多？谁的抗逆性更强？二者有何联系？ （抗逆性：生物适应不良条件的能力，如抗旱、寒、热性能） 一般而言，结合水含量越高，细胞抗逆性越强。 3、自由水/结合水的比值与细胞代谢的关系 细胞代谢 ，抗逆性 。 如癌细胞、萌发的种子等 细胞代谢 ，抗逆性 。 如晒干的种子、越冬植物等 自由水 结合水 比值高 比值低 旺盛 差 弱 强 3、自由水/结合水的比值与细胞代谢的关系 3、自由水/结合水的比值与细胞代谢的关系 现象1：刚收获的玉米种子，农民往往将其晒干后再储藏，来年浸泡吸水后又能够萌发。在晒干的过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？晒干后种子还有活性吗？晒干的意义是？为什么播种前要重新浸泡？ ①晒干种子丢失的主要是自由水，晒干后种子仍保留活性。 ②晒干种子的意义：减少自由水含量以降低代谢，延长储存时间。 ③播种前浸泡的意义：增加自由水含量以提高代谢，加速种子萌发。 现象2：越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，自由水太多为什么不利于植物越冬？ 自由水含量太高会结冰，损害细胞。 4、自由水与结合水可以相互转换 结合水 自由水 eg.水果放入冰箱冷藏时,部分自由水转化为结合水。 eg.烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。 思考：烘干的种子还能浸泡后萌发吗？ 晒干：丢失的主要是自由水，种子依然具有活性； 烘干：丢失了结合水，种子丧失活性（细胞结构被破坏）。 （1）切西瓜时流出的瓜汁水 （2）鸡蛋清里的水 （3）新鲜小麦种子晒干时丢失的水？ （4）晒干的花生、稻谷中主要含有的水 （5）晒干后的种子烘烤后，试管壁上的水 自由水 结合水 自由水 结合水 结合水 联系生活，判断以下实例中水主要以什么形式存在？ 当你剧烈运动，出了大量汗水后，你会选择…… 成分 质量浓度/g.L-1 蔗糖 30 其他糖类 10 柠檬酸 10 柠檬香精 0.8 NaCl 1.0 KCl 0.1 NaH2PO4 0.1 KH2PO4 0.1 NaHCO3 0.1 运动员饮料中的化学成分 为什么要在运动员的饮料中添加无机盐？　 因为人运动时会出很多汗,出汗时会失去很多无机盐,所以就要加盐补充。 无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多化合物的重要组成成分。 （二）无机盐 1. 无机盐的含量 离子态 （大多数） 化合态 （少数） 草木灰烬主要是无机盐 出汗时无机盐随水排出体外 很低（占细胞鲜重的1%-1.5%） 2. 无机盐的存在形式 含量较多的阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 含量较多的阳离子:Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+ eg.牙齿、骨骼的组成成分是碳酸钙(CaCO3)。 3. 无机盐的作用 资料1: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使叶绿素的合成受阻，进而影响光合作用。因此，它对于光合作用具有重要意义。 人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。Fe是组成血红蛋白中血红素的重要元素。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。 资料2：有一种贫血症叫做缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ 无机盐的功能①：无机盐是构成细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。 资料3： ①足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，此现象是随着汗液丢失了大量钙离子引起的； ②血液中钙离子浓度过高会导致肌无力。 ③Na+缺乏也会导致神经、肌肉兴奋性降低，引发肌肉酸痛无力等。 无机盐的功能②：维持细胞和生物体正常的生命活动。 生活宜简、身体宜碱 资料4： ①某苏打水广告词：“生活宜简、身体宜碱”。 ②进行剧烈运动之后, 会感到酸痛等，这是因为运动时产生了乳酸。但体液中的PH并没有明显降低,还维持在7.35-7.45。 身体中有H2CO3/NaHCO3等缓冲物质。 功能③：无机盐能维持细胞和生物体的酸碱平衡。 资料5：医生给病人输入药物时，常用生理盐水（质量分数为0.9%的氯化钠溶液）. 0.9%的NaCl溶液和细胞所处液体环境是等渗溶液 低渗溶液 （0.09%） 高渗溶液 （9%） 生理盐水 （0.9%） 功能④：无机盐能维持细胞和生物体渗透压平衡 主要作用 举例 ①Mg是构成 的元素; ②Fe是构成 的元素; ③P是组成 的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分 ①构成细胞内化合物的重要组成成分 ②维持细胞和生物体的生命活动 ①维持细胞的 平衡 ②维持细胞的 平衡 ①Na+缺乏会引发 ; ②哺乳动物血液中Ca2+的含量太低,会出现 症状 ③维持生物体内的平衡 叶绿素 血红素 细胞膜、细胞核 小结：说出无机盐在细胞中的主要作用 肌肉酸痛、无力等 抽搐 渗透压 酸碱 1.“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的，准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的全素培养液、缺钾全素培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的全素培养液， 向乙瓶中加入 ； ②将 分别栽种在甲、乙培养瓶中； ③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察 ； 缺钾全素培养液 长势基本相同的小麦幼苗 小麦叶片是否出现“焦边”现象 注：实验题用词尽量从题干中提取。 100 mL(等量) 随机均分为两组 习题检测 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长， ， 则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ②若 ， 则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。 (3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力， 在上述实验的基础上如何改进完善？ 。 乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象 甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 可以在缺钾全素培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常 习题检测 . 植物分两组 对照组： 培养液 实验组： 培养液 植物正常生长 X为植物生长的 元素 出现缺乏症 X为植物生长的 元素 生长状况相同的正常同种 完全 缺X的完全 非必需 必需 如何让实验更严谨？ 思考 加入X元素再培养 缺乏症消失 注：完全培养液即包含植物生长所需的所有元素。 探究某种矿质元素是否是植物生长的必需元素 实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。 $