1.1细胞中的元素和无机化合物课件-2026-2027学年高一上学期生物苏教版必修1

该高中生物学课件围绕“细胞中的元素和无机化合物”展开，涵盖元素种类（大量元素、微量元素）、含量（地壳与细胞、玉米与人体细胞的比较）及无机化合物（水、无机盐）的存在形式与功能，通过问题思考和表格对比导入，搭建元素统一性与差异性、化合物作用的学习支架。 其亮点在于结合克山病案例、自由水结合水转化资料分析及典型例题，以生命观念（元素与生命活动的联系）和科学思维（基于数据对比与证据分析）为核心，采用案例教学与问题驱动法，帮助学生构建知识网络，提升分析解决问题能力，教师使用可丰富教学资源，提高课堂效率。

细胞中的元素和无机化合物 问题思考 组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表 元素 地壳 细胞 O 48.60 65.0 Si 26.30 极少* C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 * Si在某些植物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物。 讨论:比较组成地壳和组成细胞的部分元素的种类和含量,可以得出什么结论? 组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界中找到(统一性) 含量大不相同(差异性)。 生物界与非生物界具有统一性和差异性 那不同的细胞之间呢? 2 问题思考 玉米和人体细胞的部分元素及含量 ( 干重,质量分数) 1.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量,你还能得出哪些结论? 2.玉米细胞和人体细胞中含量较多的前四种元素一样吗? 3.细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要? 注:其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 种类基本相同;含量存在一定的差异 相同 C H O N 不是 3 克山病 1935 年 , 在我国黑龙江省克山县首先发现一种心功能不全病 ( 地方性心肌病 ), 并称之为克山病。 研究发现 , 克山病不仅存在于克山县 , 许多低硒地区也都有发生 。 对照实验 4 构成细胞的元素-种类 指在生物体内含量较多的元素。 指在生物体内含量很少的元素,但必不可少。 大量元素: 微量元素: 必需元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等 基本元素 鲜重:O>C>H>N 最基本元素:C 5 构成细胞的元素-存在形式 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。包括: 6 构成细胞的元素-存在形式 1.活细胞中含量最多的化合物是什么?含量最多的有机物一般是什么? 2. 如果是在干重条件下,含量最多的化合物一般是什么? 水、蛋白质 蛋白质 活细胞中含量最多的有机化合物一定是蛋白质吗? 注意某种 7 水和无机盐是细胞中的无机化合物 (一)水赋予细胞许多特性 1.含量: 2.特性: 活细胞中含量最多的物质。 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。 氢键使水分子间作用力大大增强,水的熔点和沸点较高(比热容较高)。 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。 水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,氢原子和氧原子之间共用电子对,由于氧原子对电子的吸引能力更强,所以氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷,水分子的空间结构…… 在相邻的水分子之间,一个水分子中带部分负电荷的氧原子与另一个水分子中带部分正电荷的氢原子以静电引力相互吸引形成一种分子间相互联结的作用力,在化学中,这种作用力被称为氢键(图中虚线表示) 比热容较高 温度相对不易发生改变 8 水和无机盐是细胞中的无机化合物 (一)水赋予细胞许多特性 3.存在形式 H2O H2O 蛋白质 自由水 结合水 以游离的形式存在,参与细胞中各种代谢活动。 细胞内的良好溶剂 运送营养物质和代谢废物 参与细胞内的生化反应 为细胞提供液体环境(人教版) 是被细胞内其他物质(如蛋白质)束缚而不易自由流动的水,是组成细胞的重要成分。 自由水的功能要求学生记下来,结合水的功能让学生画一下 9 水和无机盐是细胞中的无机化合物 (一)水赋予细胞许多特性 4.自由水与结合水的相互转化 资料分析:在冬季来临之前,随着气温逐渐下降,植物体内会发生一系列适应低温的生理变化。请据图分析: (1)据图推测植物体内自由水与结合水的是否可以相互转化? (2)随着气温的降低,自由水与结合水比值如何变化? (3)自由水与结合水含量随气温下降而变化有何意义? 可以 自由水与结合水比值下降 使植物抗逆性增强 10 水和无机盐是细胞中的无机化合物 (一)水赋予细胞许多特性 4.自由水与结合水的相互转化 (1)代谢旺盛的细胞中_水含量相对较多。 (2)休眠的种子、越冬的植物、生活在干旱或盐渍条件下的植物,其细胞内_水的含量相对较多,抵抗不良环境的能力也较强。 自由 结合 11 水和无机盐是细胞中的无机化合物 (二)细胞中的无机盐与生命活动关系密切 1.含量: 2.存在形式: 3.作用 约占细胞鲜重的1~1.5% 离子(主要) 作 用 举 例 细胞中的磷酸氢二钾 、 磷酸二氢钾等 合成血红蛋白需要铁 , 合成甲状腺激素需要碘 , 合成叶绿素需要镁 维持细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡 参与物质组成, 维持细胞正常的代谢活动 12 水和无机盐是细胞中的无机化合物 (二)细胞中的无机盐与生命活动关系密切 4.含量异常症状 元素含量 症状 缺钙 哺乳动物肌肉抽搐 哺乳动物肌肉乏力 番茄果实出现脐腐现象 ( 脐腐病 ) 番茄植株老叶尖端和边缘出现失绿甚至干枯坏死 钙过多 缺少钾 番茄缺钙脐(qi)腐病,让学生在课本上寻找答案 番茄脐腐病是番茄遇不适宜的环境条件时常见的生理失调症,仅发生在番茄果实上 番茄脐腐病仅发生在番茄果实上。以青果期至着色期前最易发病,发病初始在幼果脐部、花器残余部位及其附近产生水浸状斑,暗绿色,后扩大为暗褐色大斑,有时扩展到半个果实。当病部深入到果肉内部时,果肉组织呈干腐状收缩,较坚硬,被害部分外部呈扁平状,表面皱缩,病果一般不腐烂。后期遇湿度高时,病部极易被其他腐生霉菌寄生,在病部出现黑褐色或其他颜色霉状物,造成病果软化腐烂。 13 典型例题 【判断正误】 (1)组成地壳的元素在细胞中都能找到( ) (2)细胞中含量很少的元素都是微量元素( ) (3)大量元素和微量元素的划分依据是其发挥生理作用的大小( ) (1)细胞中的元素有选择地从无机环境中获得,组成地壳的元素在细胞中不一定能找到。(2)微量元素在细胞中含量少却是生物体所必需的,但细胞内含量少的元素不一定都是微量元素,如Pb。(3)大量元素和微量元素的划分依据是其在细胞内含量的多少。 14 典型例题 1.下列关于生物体内化学元素的叙述,正确的是( )A.组成生物体的化学元素常见的约30种B.生物体内的化学元素在非生物界都可以找到,说明生物界和非生物界具有统一性C.生物体内的C元素是最基本的元素,含量总是最多的D.微量元素在生物体内的含量很少,所以对人体来说不需要补充 B 组成生物体的化学元素常见20种 15 典型例题 2.(2024 南京高一月考)微量元素在生物体内含量虽很少,却是维持正常生命活动不可缺少的。下列实例可证实该理论的是( ) A.缺镁时叶片变黄 B.油菜缺硼时只开花不结果 C.动物血液中钙盐的含量太低会引起抽搐 D.缺磷会造成植株矮小 B 16 典型例题 【判断正误】 (1)细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂,都能参与物质运输和化学反应( ) (2)休眠种子细胞中自由水减少,种子失去活性( ) (3)叶绿素分子中含有Mg,血红蛋白中含有Fe,说明无机盐在细胞中常以化合物形式存在( ) (4)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动( ) √ (1)结合水是组成细胞的重要成分;自由水是良好的溶剂,能参与物质运输和化学反应。(2)休眠的种子中自由水减少,以降低细胞代谢,减少有机物的消耗,增强抗逆性,但种子并未失去活性。(3)无机盐在细胞中常以离子形式存在。 17 典型例题 3.如图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是( ) A.图中①指的是结合水,水与蛋白质等物质结合,失去流动性和溶解性B.图中②指的是自由水,细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多C.存在形式①转变成②有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性D.图中甲表示“组成细胞结构”,乙可表示“运输营养物质和代谢废物” C 由题图可知,①(结合水)是细胞结构的重要组成成分,水与蛋白质等物质结合,失去了流动性和溶解性,A正确;②(自由水)含量高,细胞代谢旺盛,B正确;②(自由水)转化为①(结合水),可降低细胞的代谢水平,提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性,C错误;①为结合水,其功能甲为“组成细胞结构”;②为自由水,是良好的溶剂、能运送营养物质和代谢废物、参与生化反应,是细胞中生化反应的介质等,故乙可表示“运输营养物质和代谢废物”,D正确。 18 典型例题 4.在某地的马拉松比赛中,香蕉是沿途补给站的标配,其中富含的钾离子能够增强神经和肌肉的兴奋性,强化肌力及肌耐力。该事实说明钾离子的生理作用是( ) A.为肌肉收缩持续提供能量 B.维持机体酸碱平衡 C.参与细胞内某些化合物组成 D.维持细胞和生物体的生命活动 D 19 $