2.2 细胞中的无机物 导学案 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学导学案聚焦《细胞中的无机物》，引导学生掌握水的存在形式（自由水、结合水）及功能，无机盐的存在形式与作用，构建水和无机盐与生命活动的关联。通过知识梳理填空夯实基础，结合“新鲜与臭鸡蛋清”“血液Ca²⁺异常”等材料探究，搭建前后知识联系的学习支架。 导学案以生命观念为统领，通过科学思维引导学生分析材料、逻辑推理，如探究自由水与结合水转化及无机盐功能实例。习题涵盖选择与材料分析，结合课后实践应用任务，助力学生用知识解释生活现象，培养探究实践能力，提升学科素养与学习效率。

形成天才的决定性因素是勤奋。 课 题 2.2 《细胞中的无机物》（导学案） 课 型 新授课 课 时 主备教师 学习目标 1. 说出水在细胞中的存在形式和作用。 2. 举例说出无机盐在细胞中的存在形式和重要作用。 3. 认同水和无机盐对生命活动的重要性。 4. 运用所学知识解释生活中与水和无机盐相关的现象。 教学重点 1. 水在细胞中的两种存在形式及功能 2. 无机盐在细胞中的存在形式和主要功能 3. 水与细胞代谢的关系 4. 无机盐与生命活动的关系 教学难点 1. 自由水与结合水的概念及其转化 2. 无机盐维持细胞和生物体生命活动的具体实例 3. 水和无机盐平衡的调节机制 知识梳理 一、细胞中的水 1. 水的含量 (1) 水是活细胞中含量________的化合物。 (2) 不同生物的含水量________，水生生物>陆生生物。 (3) 同一生物在不同生长发育时期含水量________，幼年>成年>老年。 (4) 同一生物不同组织器官含水量________。 2. 水的存在形式 (1) 自由水：以________形式存在，可以自由流动的水。 (2) 结合水：与细胞内其他物质________的水。 3. 水的功能 (1) 自由水的功能： ① 细胞内的良好________； ② 参与细胞内的许多________； ③ 为细胞提供液体环境； ④ 运送________和代谢废物。 (2) 结合水的功能：细胞结构的________组成部分。 4. 自由水与结合水的关系 (1) 在一定条件下可以相互________。 (2) 两者的相对含量影响细胞代谢：自由水比例________，代谢旺盛；结合水比例________，抗逆性强。 二、细胞中的无机盐 1. 含量：很少，仅占细胞鲜重的________。 2. 存在形式：大多数以________形式存在，少数是细胞内复杂化合物的组成成分。 3. 主要功能 (1) 细胞内某些复杂化合物的重要组成成分： ① Fe²⁺是________的组成成分； ② Mg²⁺是________的组成成分； ③ I⁻是________的组成成分； ④ Ca²⁺是骨骼和牙齿的重要组成成分。 (2) 维持细胞和生物体的________活动，如血液中Ca²⁺含量过低会出现________。 (3) 维持生物体的________平衡，如维持血浆pH的缓冲物质HCO₃⁻、HPO₄²⁻等。 课堂探究 探究一：水与生命活动的关系 材料一：新鲜鸡蛋清呈液态胶状，而臭鸡蛋清则是相对更"稀"的液体，呈水状。科学家研究发现，新鲜鸡蛋清中的水主要与蛋白质结合，而臭鸡蛋清中的水主要以自由水形式存在。 问题： 1. 新鲜鸡蛋清中的水主要是什么形式的水？这种形式的水有什么特点？ 2. 鲜鸡蛋清和臭鸡蛋清状态不同的原因是什么？这说明了什么？ 探究二：无机盐的生理功能 材料二：医学检查发现，某人血液中Ca²⁺含量过低，经常出现抽搐现象；而血液中Ca²⁺含量过高则会出现肌无力现象。 问题： 1. 材料说明了无机盐具有什么功能？ 2. 你能再举出几个无机盐参与生命活动的例子吗？ 3. 为什么无机盐含量过高或过低都会影响生命活动？ 课堂检测 选择题 1. 下列关于细胞中水的叙述，错误的是（ ） A. 自由水是细胞内良好的溶剂 B. 结合水是细胞结构的重要组成成分 C. 代谢旺盛的细胞中自由水含量相对较高 D. 抗旱性强的植物细胞中结合水含量相对较低 2. 生物体内含Zn²⁺的酶最多，有70多种酶的活性与Zn²⁺有关，这说明无机盐（ ） A. 对维持细胞形态有重要作用 B. 对维持生物体的生命活动有重要作用 C. 对调节细胞的渗透压有重要作用 D. 是构成细胞膜的重要成分 3. 下列关于无机盐的叙述，错误的是（ ） A. 缺铁性贫血是因为人体内缺乏铁，血红蛋白不能合成 B. Mg²⁺是叶绿素的成分之一，缺Mg²⁺影响光合作用 C. 细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在 D. 碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 4. 人体血液中缺乏哪种无机盐时，肌肉会发生抽搐（ ） A. 钠盐 B. 钾盐 C. 钙盐 D. 铁盐 5. 植物在冬季来临之前，随着气温的逐渐降低，体内会发生一系列适应低温的生理变化，抗寒能力逐渐增强。下列关于植物越冬的叙述，错误的是（ ） A. 细胞内自由水比例下降 B. 细胞内结合水比例上升 C. 细胞代谢活动增强 D. 抗寒性增强 材料分析题 材料：在正常人的血浆中，NaHCO₃的含量约为H₂CO₃含量的20倍。当血浆中的NaHCO₃含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中的H₂CO₃含量减少时，则形成碱中毒。 问题： 1. 材料说明了无机盐具有什么功能？ 2. 你能说出人体内其他维持pH平衡的缓冲物质吗？ 3. 这种调节机制有什么重要意义？ 课堂小结 本节主要内容框架： 一、细胞中的水 1. 含量特点：含量最高，因生物种类、发育时期、器官类型而异 2. 存在形式：自由水（可流动）和结合水（与其他物质结合） 3. 功能：溶剂、参与反应、提供环境、运输物质、构成细胞结构 4. 关系：自由水/结合水比值影响代谢强度和抗逆性 二、细胞中的无机盐 1. 含量：很少，1-1.5% 2. 存在形式：主要以离子形式存在 3. 功能： 3.1. 构成复杂化合物的重要成分 3.2. 维持细胞和生物体的生命活动 3.3. 维持生物体的酸碱平衡 4. 实例：Fe²⁺、Mg²⁺、I⁻、Ca²⁺等的生理作用 课后作业 1. 基础巩固：完成教材相关练习题，整理本节课笔记。 2. 实践应用：观察生活中与水和无机盐相关的现象（如植物萎蔫、人体出汗后需要补充盐分等），尝试用所学知识解释。 3. 拓展延伸：查阅资料，了解人体每天需要摄入多少水分和无机盐，以及过量摄入可能带来的健康问题。 4. 预习任务：预习下一节《细胞中的糖类和脂质》，了解它们的种类和功能。 参考答案 知识梳理答案 一、细胞中的水 1. 水的含量 (1) 最高 (2) 不同 (3) 不同 (4) 不同 2. 水的存在形式 (1) 游离 (2) 结合 3. 水的功能 (1) ①溶剂 ②生化反应 ④营养物质 (2) 重要 4. 自由水与结合水的关系 (1) 转化 (2) 越高 越高 二、细胞中的无机盐 1. 含量：1-1.5% 2. 存在形式：离子 3. 主要功能 (1) ①血红蛋白 ②叶绿素 ③甲状腺激素 (2) 生命活动 抽搐 (3) 酸碱 五、课堂探究答案 探究一： 1. 新鲜鸡蛋清中的水主要是结合水。这种水与蛋白质等物质结合，流动性差，是细胞结构的重要组成部分。 2. 状态不同的原因是水的存在形式不同。新鲜鸡蛋清中结合水比例高，呈胶状；臭鸡蛋清中自由水比例高，呈液态。这说明水的存在形式影响细胞的物理状态和功能。 探究二： 1. 说明了无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。 2. 例子：Fe²⁺是血红蛋白的组成成分；Mg²⁺是叶绿素的组成成分；I⁻是甲状腺激素的组成成分。 3. 因为无机盐参与维持细胞的渗透压、酸碱平衡和神经肌肉的兴奋性，含量异常会影响正常的生理功能。 六、课堂检测答案 选择题： 1. D 2. B 3. C 4. C 5. C 材料分析题： 1. 说明了无机盐具有维持生物体酸碱平衡的功能。 2. 其他缓冲物质：HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻、蛋白质等。 3. 这种调节机制能够维持内环境的相对稳定，保证细胞正常代谢活动的进行，对维持生命活动具有重要意义。 学科网（北京）股份有限公司 $