2.2细胞中无机物课件-2026-2027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“细胞中的无机物”，涵盖水的含量特点、存在形式及功能，无机盐的存在形式与作用等核心知识。课堂以运动饮料成分为导入，通过问题探讨引导学生从生活实例出发，逐步构建水的分子特性、自由水与结合水关系，再过渡到无机盐功能的知识脉络，形成递进式学习支架。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，通过活动探究（如对比不同生物含水量）、情境分析（种子萌发水分变化）及问题讨论，帮助学生建立结构与功能观。采用实例教学（如缺铁性贫血、血钙异常），既强化知识理解，又提升学生探究实践能力，为教师提供丰富教学素材，助力高效课堂实施。

细胞中的无机物 组成细胞的分子 喝运动饮料主要给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 水在细胞中的作用主要表现在以下几个方面。水是细胞结构的重要组成成分；水是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与；多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。 讨论 　　右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学有知识，结合此表讨论以下问题。 运动员饮料的化学成分表 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 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 问题探讨 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 ？无机盐在细胞的生活中起什么作用？ 表中的氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠等都属于无机盐，它们在饮料中以离子的形式存在。 运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。 无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。 讨论 　　右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学有知识，结合此表讨论以下问题。 运动员饮料的化学成分表 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 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 问题探讨 1.细胞中水含量的特点 水母 97% 鱼类 80%--85% 藻类 90% 高等动物 65% 蛙 78% 高等植物 60%~80% 水生生物>陆生生物 结论1: 生物体的含水量随着 的不同有所差别。 活动1：思考图中各种生物的含水量，得出什么结论？ 生物种类 细胞中的水 一 1.细胞中水含量的特点 结论2:同种生物在 ，含水量不同 。 不同生长发育时期 细胞中的水 55%左右 77% >90% 50% 99% 83% 79% 76% 22% 10% 84% 结论3: 同一生物体的 ，含水量不同 不同的组织器官 1.细胞中水含量的特点 活动2：小组合作，阅读教材P20-21，思考以下问题： 1. 细胞中的水的作用是什么？ 2. 细胞中的水是以什么形式存在的？ 3. 不同形式的水与细胞的代谢以及抗逆性的关系？ 细胞中的水 (一) 水的功能 一、 细胞中的水 请同桌之间相互讨论以下问题。 1.水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时冒出的汁水主要是什么形式的水？有哪些物质溶解其中？这说明自由水有什么功能？ 2.植物光合作用需要水的参与，这又说明自由水有什么功能？ 功能1 细胞内的良好溶剂 ——物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用。 自由水 功能2 参加许多生物化学反应（代谢） 3.血液中含有自由水较多。你能否根据血液功能判断自由水的功能？血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快就会死亡，这又说明自由水可以为细胞提供什么环境？ 4.人体每天补充的营养物质进入血液后，会被运输到各个细胞进行吸收和利用，细胞产生的代谢废物又通过泌尿系统和消化系统排出，这说明自由水有什么功能？ 一、 细胞中的水 （一）水的功能 功能3 为细胞生活提供液体环境 ----多数细胞必须浸润在以水为基 础的液体环境中。 功能4 运输营养物质和代谢废物 为什么水具有如此重要的功能？ 结构 决定 功能 一、 细胞中的水 请同学们阅读教材20-21页，讨论以下问题。 1.水分子中的H、O原子的结合方式和带电情况如何？为什么说水是一种良好的溶剂？ 2.水分子的氢键是怎样形成的？为什么在常温下水是液体状态，具有流动性？ 3.为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？ （二）水分子结构和理化特性 2. 水分子结构和理化特性 负电荷 正电荷 (1)水是极性分子(结构1) 带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合 水是良好的溶剂(理化特性1) 1.水分子中的H、O原子的结合方式和带电情况如何？为什么说水是一种良好的溶剂？ (2)分子间能形成氢键(结构2) 氢键易被破坏，也易形成，这样水中的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态。 水具有流动性(理化特性2) 2.水分子的氢键是怎样形成的？为什么在常温下水是液体状态，具有流动性？ 结构 功能 决定 由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 水具有较高的比热容(理化特性3) 3.为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？ 83% 79% 思考：心脏和血液的含水量差不多，为什么它们形态上的区别那么大？ （三）细胞中的水的存在形式 请阅读教材P21第一段，对此现象做出解释，并完成下列表格。 存在形式 定义 含量 作用 自由水 细胞内呈游离状态，可以自由流动的水 95.5% 良好的溶剂等 特点：易蒸发，可流动 结合水 细胞内与其他物质相结合的水 4.5% 生物体的构成成分 特点：失去了流动性和溶解性 （三）细胞中的水的存在形式 自由水有多种多样的功能，它与结合水又存在什么样的关系呢？ 由此可以看出水是如此的重要，生命活动都离不开水，目前我国水资源日益匮乏，希望同学们做一个节水爱水的有心人，不要让“地球上最后一滴水成为人类的眼泪” 【思考并讨论】 1.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？ 2.晒干的小麦丢失什么形式的水？为什么晒干的小麦种子无法萌发，而浸泡处理的种子可以萌发？由此能得出什么结论？ 前者主要是 结合水； 后者主要是 自由水 说明自由水和结合水在一定条件下可以相互转换 ①晒干的种子，自由水减少，代谢减弱，利于储存。 ②浸泡的种子时，吸收水分，自由水增多，代谢增强，种子萌发 结论：自由水增多，代谢增强；自由水减少，代谢减弱 活动3：[情境分析] 3.高温烘烤已晒干的小麦种子产生的是什么形式的水？此时的种子无法萌发说明什么问题？ 4.北方冬小麦在冬天来临前，结合水的比例会上升，你是否能据此判断自由水和结合水的比例与植物抗逆性之间的关系? 【思考并讨论】 晒干的种子，经过加热，失去结合水，细胞的结构被破坏，不能萌发。 自由水的比例高——代谢活跃，生长快，但抗逆性弱 结合水的比例高——代谢下降，生长慢，但抗逆性强 活动3：[情境分析] 4. 总结 自由水与结合水的关系 （1）自由水与结合水的相互转换 温度降低 温度升高 （2）水分含量与新陈代谢的关系 自由水 结合水 自由水 结合水 下降 细胞代谢下降,但抗寒抗旱等能力增强 上升 细胞代谢增强，如：干种子吸水萌发 如：冬天植物结合水比例上升 (3)曲线 关于生物体内水分的两个理解误区 (1)误认为水越多越好。水是生命之源，但并不是水越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会因为氧气供应不足而死亡。 (2)误认为晒干的种子不含自由水。晒干的种子失去自由水，并不是不含自由水，而是自由水含量大幅度降低。 总结： 自由水 结合水 概念: 在细胞中呈游离状态，可以自由流动； 含量: 多，占细胞水分的95.5% 功能: ①细胞内良好的溶剂 ②参与细胞内的生化反应。 ③为细胞提供液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 概念: 与细胞内其他物质结合，不能流动的水 含量: 少，占细胞水分的4.5% 功能： 细胞结构的重要组成成分 转 化 一、细胞中的水 物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用;水是光合作用的原料，还有呼吸作用以及许多有机物的合成和分解都需要水的参与。这说明了自由水有何功能呢? 21 思考 将种子直接在酒精灯火焰上燃烧，烧尽时会看到灰白色粉末。种子燃尽后产生的粉末是什么物质？ 1.含量: 2.存在方式: 很少,1%-1.5% 大多数以离子的形式存在 少数以化合物的形式存在, 如:牙齿中的CaCO3 阳离子: Na+、K+、Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等 阴离子: Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等 二、 细胞中的无机盐 Mg Fe 1. 植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ Mg是构成叶绿素的元素， 缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。 2. 有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ Fe是构成血红素的元素， 血红蛋白组成成分之一是血红素。 因此缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。 血红素分子（局部） 叶绿素分子（局部） 思考、讨论：无机盐的作用 从这两个实例，尝试概括无机盐有怎样的生理功能？ ① 构成复杂化合物的元素 3. 无机盐的作用 广告一：健康体魄，来源于“碘碘”滴滴！ 地方性甲状腺肿 广告二：用心的妈妈会用锌 儿童发育不良 广告三：万丈高楼平地起 层层都是“钙”起来 Ca过低：抽搐 Ca过高：肌无力 3.无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 盐摄入过多：高血压、肾病 Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等 ②维持细胞和生物体的生命活动 3.无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 从上述实例，尝试概括无机盐还有怎样的生理功能？ 3. 无机盐的作用 进行剧烈运动之后, 会感到腰酸、膝盖酸等。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，为什么？ 乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3 呼吸排出 资料3 CO2＋H2O 无机离子如H2CO3/NaHCO3等组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。 ③ 无机盐能维持细胞和生物体的酸碱平衡 3. 无机盐的功能 在正常情况下,人体细胞所处液体环境的浓度为0.9%(等渗溶液), 为患者输入0.9%的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压平衡。 资料4 ④ 无机盐能维持细胞正常渗透压（形态） $