2.2细胞中的无机物课件-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”，系统阐述水的存在形式（自由水、结合水）及作用、无机盐的存在形式和功能。通过“问题探讨”中运动员饮料成分表导入，结合不同生物、生长时期、组织器官的含水量数据构建学习支架，由血液与心脏形态差异引出水的存在形式，逐步过渡到功能及自由水与结合水的关系，最后以燃烧灰烬导入无机盐，形成连贯知识脉络。 其亮点在于以科学思维和探究实践为核心，通过数据对比（如水生生物与陆生生物含水量）、实验探究（种子晒干与加热实验、缺钾验证实验）培养学生分析推理能力，结合合作探究和问题链落实探究实践。课堂小结采用表格梳理知识，习题巩固强化应用，既帮助学生构建生命观念（结构与功能观），又为教师提供清晰教学流程，提升教学效率。

第二章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 【本节聚焦】 1.水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？ 2.为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？ 1 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 运动员饮料的化学成分表 提供能量 调 味 思考 1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 补充失去的无机盐 补充失去的水 水 1000 问题探讨 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 一、细胞中的水 （一）细胞中水含量的特点 80%以上 77% 52~58% 60~65% 41~45% 结论2:同种生物在 ，含水量不同 。 不同生长发育时期 一、细胞中的水 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 一、细胞中的水 思考： 血液与心脏含水量相差无几，但两者的形态却截然不同，这是为什么？ 水的存在形式不同。血液中主要是自由水，心脏中结合水比例相对较高。 79% 83% 一、细胞中的水 （二）水在细胞中的存在形式 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：不易散失、含量较稳定、 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 切西瓜时，流出的液体 切开芦荟，粘稠的液体 一、细胞中的水 存在形式 作用 举例 自由水 1.是细胞内的 。 2.参与细胞内的 。 3.细胞生活的 。 4.运送 和 结合水 是 的重要组成成分 阅读教材P20第2段、P21正文第1段，完成表格。 良好溶剂 生化反应 液体环境 代谢废物 营养物质 细胞结构 血液把营养物质运输到全身各处 水参与光合作用 各种血细胞生活在血浆中 许多种物质能够在水中溶解 水与蛋白质、多糖等物质结合 一、细胞中的水 （三）水的功能 （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： 一、细胞中的水 合作探究 请阅读资料,分析回答下列问题。 资料1：种子晒干后利于储存，干种子吸水后才能萌发，干种子烘烤后浸水也不能萌发。 一、细胞中的水 将种子放在阳光下2天 重量 减轻 ________大量散失 晒干的种子用水浸泡 仍能 萌发 失去大部分_______的种子仍保持其生理活性 晒干的种子不浸泡 不萌发 _______少，代谢弱 自由水 自由水 自由水 ②种子萌发时，吸收水分， 自由水增多，代谢增强 ①晒干的种子，自由水减少， 代谢减弱，利于储藏。 一、细胞中的水 ③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。 将晒干种子放在试管中，用酒精灯加热 失去的主要是________ 失去________的种子浸泡 不萌发 失去________的种子失去生理活性 结合水 结合水 结合水 一、细胞中的水 【练】如图是对刚收获的种子做的一系列处理。据图分析有关问题。 干种子 烘干的种子 种子 ① ② 灰烬 CO2、H2O等 (3)烘干的种子还能萌发吗？为什么？ (1)①②分别表示细胞中什么形式的水？ (2)干种子用水浸泡后仍能萌发，说明了什么问题？ 干种子失去了大部分自由水，种子仍保持活性 自由水 结合水 主要是无机盐 (4)灰烬是什么物质？ 丧失的主要是结合水，种子失去活性 习题巩固 哪一个新陈代谢旺盛？ 1.自由水与结合水的比值与细胞或生物体的代谢强度和抗逆性有关。 →细胞的代谢越旺盛，抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力减弱 →细胞的代谢减慢，抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强 自由水 结合水 比值小 比值大 哪个抗逆性更强呢? 一、细胞中的水 （四）自由水和结合水的关系 抗逆性：抵抗干旱、寒冷等的能力 蜡梅生于山地林中。性喜光，稍耐阴；具一定耐寒性，在露地越冬时，一般要求-10℃以上；较耐旱，不耐水淹，忌黏土和盐碱土，喜肥沃、疏松、湿润、排水良好的中性或微酸性砂质壤土。 茶花惧风喜阳、地势高爽、空气流通、温暖湿润、排水良好、疏松肥沃的砂质壤土，黄土或腐殖土。pH5.5~6.5最佳。适温在20~32℃之间，29℃以上时停止生长，35℃时叶子会有焦灼现象，要求有一定温差。环境湿度70%以上，大部分品种可耐~8℃低温（自然越冬，云茶稍不耐寒），在淮河以南地区一般可自然越冬喜酸性土壤，并要求较好的透气性。 14 在一定条件下可以互相转换 自由水 结合水 降温、代谢缓慢 代谢旺盛、升温 自由水增多，代谢强度 ，但抗性（抗寒、抗旱）能力 . 结合水增多，代谢强度 ，但抗性（抗寒、抗旱）能力 。 增强 下降 下降 增强 自由水含量 一、细胞中的水 解释生活中的现象 生活中的现象 对此现象的解释 种子在贮存时需将种子晒干 干种子用水浸泡后仍能萌发 低温环境下减少花卉浇水 干种子放在试管中加热有水珠 炒熟的种子浸泡后不萌发 减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命 失去自由水的种子仍保持其生理活性 减少自由水含量，提高花卉对低温的抗性 种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水 失去结合水的细胞失去生理活性 将烘干的骨、小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽, 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢 ? 无机盐 问题探讨 （一）存在形式 阴离子:Cl-、SO42-、PO43- 、HCO3-等 阳离子:Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等 无机盐的存在形式 大多数以离子形式 少数以化合物形式 如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等 无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%-1.5%。 二、细胞中的无机盐 18 【资料1】观察叶绿素分子和血红素分子局部结构简图 1.为什么植物缺镁会影响光合作用？ 铁和镁分别是血红素和叶绿素的重要成分 2.为什么缺铁会导致贫血? 1、无机盐是细胞和生物体中某些化合物的重要组成成分 （二）生理功能 二、细胞中的无机盐 19 【资料2】人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+。 如果 Ca2+含量太高，会出现肌无力症状， 如果 Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。 2、维持细胞和生物体的正常生命活动 二、细胞中的无机盐 20 【资料3】某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？ 为什么要配制这一浓度，其他浓度可以吗？为什么？ 3、维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态 质量分数为0.9%的氯化钠溶液 9% 0.09% 皱缩 膨胀 二、细胞中的无机盐 21 【资料4】剧烈运动产生了酸性物质（如乳酸），但我们血液的pH一般不会有较大变化。 缓冲物质：H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4 4、维持细胞的酸碱平衡 二、细胞中的无机盐 22 ① 有些无机盐是细胞和生物体中某些复杂化合物的重要组成成分 ② 维持细胞和生物体的生命活动 ③ 维持细胞和生物体的酸碱平衡 ④ 维持细胞和生物体的渗透压碱平衡 二、细胞中的无机盐 总结无机盐的生理功能： 调节人体渗透压以及维持细胞正常形态 作物生长中，由于施肥不均，或者土壤中营养元素的不均衡，均会导致某些元素的缺少或者过量，此外各元素之间的相互作用，也会影响到元素的吸收和平衡，都会造成作物外在的各种缺素现象。 二、细胞中的无机盐 探究某种无机盐是否为植物生长发育所必需的： 实验原理 若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。 实验流程 对照组 实验组 含X的 完全营养液 幼苗 正常生长 相应的 缺X营养液 幼苗 正常生长 X不是必需无机盐 生长 不正常 X是 必需无机盐 正常 生长 一段时间 加入X 二、细胞中的无机盐 “焦边”是由缺钾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、浓度相同的完全培养液、缺钾培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。 ②在甲瓶加入100 mL的完全培养液，向乙瓶中加入__________________； ③将_____________________________________分别栽种在甲、乙瓶中； 并在相同且适宜的条件下培养； ④一段时间后，观察________________________________。 100 mL缺钾培养液 长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组 小麦叶片是否出现“焦边”现象 (分组编号) (紧扣自变量处理) （观察因变量指标） （控制无关变量） 习题巩固 (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应如何改进？ _______________________________________________________________________。 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 可以在缺钾培养液中加入钾，培养一段时间后观察植物叶片生长是否恢复正常 习题巩固 无机盐 自由水 ①细胞内良好的溶剂 细胞中的无机物 含量 功能 含量 功能 ①细胞结构的重要组成部分 ①某些化合物的重要组成成分 大多数以离子形式，少数以化合物形式存在 功能 含量 存在形式 存在形式 （95.5 %） （细胞鲜重的1%~1.5%） （4.5 %） ②增强细胞抗逆性 ④运输营养物质和代谢废物 ②参与细胞内的生化反应 ③为绝大多数细胞提供液体环境 ②维持细胞和生物体的生命活动 ③维持生物体内的正常渗透压 结合水 ④维持生物体内的酸碱平衡 结合水 水 课堂小结 1、下图为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列叙述错误的是（　　） A．图中①是结合水，与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性 B．图中②是自由水，乙可代表：为细胞提供液体环境 C．若细胞内①/②的比值降低，则有利于提高植物的抗寒、抗旱等抗性 D．将种子晒干是为了减少②的量而使其代谢水平降低，便于储藏 习题巩固 2．下列有关元素生理作用的叙述，错误的是（　　） A．Fe是血红蛋白的组成部分，参与维持细胞正常的代谢活动 B．Mg是叶绿素的组成成分，植物缺Mg会导致叶色失绿 C．Na是人体体液的重要组成成分，合理控制食盐摄入对控制血压有益 D．哺乳动物血液中Ca2+浓度偏低时，会出现肌肉乏力的现象 习题巩固 $