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，无机盐的存在形式与功能，通过“基础知识落实—情境探究提升—结论辨析—对点应用”的学习支架，衔接课标要求与核心素养培养。 其亮点在于以生命观念为核心，通过结构与功能观（如水的极性与溶剂作用）、科学思维（对比表格分析自由水/结合水比值）、探究实践（冬小麦抗寒、种子储存情境），结合实例辨析易错点，助力学生构建知识网络，教师可高效落实教学目标。

第2节 细胞中的无机物 课标要求 学习目标 核心内容 1.指出水大约占细胞质量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用 2.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关 1.通过分析水分子的结构,能从结构与功能观的角度说明水在细胞中的存在形式和作用,认同其在生命活动中具有重要作用 2.通过资料分析、思考与讨论,能举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用 1.水和无机盐在细胞中的作用 2.结合水的概念 主题一 细胞中的水 主题二 细胞中的无机盐 目录索引 主题一 细胞中的水 基础知识•落实 1.水的含量 (1)水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物。 (2)生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%,水母的含水量达到97%。 阅读教材第20~21页,回答下列问题。 2.水的特点 带电荷 流动性 相对不容易 3.水的存在形式及作用 比较项目 自由水 结合水 状态 呈_状态,可以自由流动 与细胞内的其他物质_,失去了流动性和溶解性 含量 约占95.5% 约占4.5% 作用 ①细胞内_; ②参与_; ③为细胞提供液体环境; ④运送_和_ 是细胞结构的_ (一旦失去,细胞就会死亡) 游离 相结合 良好的溶剂 生物化学反应 营养物质 代谢废物 重要组成部分 4.自由水和结合水的比值对细胞代谢、抗逆性的影响 旺盛 差 低 强 结论要语辨一辨 (1)生物种类不同,含水量不同,如陆生生物含水量低于水生生物。( ) (2)自由水可作为细胞内化学反应的反应物。( ) (3)结合水主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,是细胞中水的主要存在形式。( ) (4)缺水时,人体内的水全部以结合水的形式存在。( ) (5)不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。( ) (6)种子吸收的水与多糖等物质结合,水仍具有溶解性。( ) (7)种子受潮以后导致细胞内结合水比例增高,自由水比例降低,细胞代谢减弱。( ) √ √ 情境探究•提升 1.冬季来临的过程中,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理变化,如抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量变化关系图,请据图作答。 (1)据图分析,冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势,原因是_。 (2)9~12月,冬小麦的自由水的含量下降非常快,而结合水的含量则上升比较快,原因是_。 自由水含量减少 气温逐渐降低,植物体内的自由水含量下降可防止自由水过多导致结冰而损害自身结构,结合水含量升高使植物抗寒能力逐渐增强,有利于植物度过不良环境 2.农业生产中,需将种子晒干后进行储存,这样能保存较长时间。如果将晒干后的种子放入试管中进行加热,会发现试管壁上有水珠出现。思考下列问题。 (1)种子晒干过程中丢失的主要是_,晒干后种子还有活性吗? _。 (2)将晒干的种子放在试管中加热,试管壁上有水珠出现,该过程中种子丢失的是_,此时种子还有活性吗?_。 (3)晒干的种子能长久保存,浸泡吸水后能够萌发,据此推断自由水和结合水的比值与细胞代谢强度之间的关系是_。 自由水 种子仍保留活性 结合水和自由水 种子失去活性 在一定范围内,自由水和结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛 对点应用•突破 基础转化点1 水的特性、细胞中水的存在形式和作用 AI解读①水分子的极性使水分子之间形成氢键。氢键易形成、易破坏,使水具有流动性。②水具有较高的比热容,其温度不容易发生改变。③细胞中的水以两种形式存在,分别为自由水与结合水。 1.(2026浙江绍兴高一月考)水是生命之源。下列关于细胞中水的叙述,错误的是( ) A.水具有极性,是细胞内良好的溶剂 B.1个水分子与4个水分子之间形成氢键 C.水参与各类生化反应,并为反应提供能量 D.水具有较高的比热容,有利于生物体缓冲温度变化 C 解析 水是极性分子,是细胞内良好的溶剂,A项正确。在液态水中,每个水分子最多可与4个水分子通过氢键相连,形成四面体结构,这是水分子间作用力的特点,B项正确。水参与许多生化反应,但水在反应中主要作为反应物或介质,并不为反应提供能量,C项错误。水的比热容较高,意味着水的温度相对不容易发生改变,这有助于生物体维持体温相对稳定,缓冲外界温度变化的影响,D项正确。 2.(2026广东汕头高一月考)在寒潮来临前对早稻秧田进行深灌,可起到保温防寒作用;在施肥后对早稻秧田进行灌水,可起到溶肥作用。下列叙述错误的是( ) A.水分子间的氢键不断地断裂与形成,是其能在常温下维持液体状态的重要原因 B.水具有较高的比热容,水温相对不容易发生改变,故深灌能保温防寒 C.水分子的空间结构及电子的不对称分布使水分子具有极性,可溶解肥料中的矿质离子,便于植物吸收 D.同一种子处于休眠状态或萌发状态时总含水量接近,两者代谢强度也没有差异 D 解析 水分子间通过氢键相互吸引,氢键的断裂与形成使水在常温下保持液态,维持流动性,A项正确。水的比热容较高,使其吸收或释放较多热量时温度变化较小,深灌后水体温度不易骤降,可起到保温防寒作用,B项正确。水分子因其空间结构及电子的不对称分布而呈极性,可作为溶剂溶解肥料中的矿质离子(如K+、N),便于植物吸收,C项正确。同一种子处于休眠状态与萌发状态时,种子中的总含水量可能相近,但萌发时种子中自由水比例升高,代谢活动(如呼吸作用)显著增强,休眠时代谢强度弱,D项错误。 主题二 细胞中的无机盐 基础知识•落实 离子 很少 阅读教材第21~22页,回答与无机盐相关的问题。 1.细胞中无机盐的存在形式和含量 2.无机盐的作用 生理功能 举例 (1)组成某些复杂化合物 ①Mg是构成_的元素; ②Fe是构成_的元素; ③P是组成_、细胞核中化合物的重要元素,也是细胞必不可少的许多化合物的成分 (2)_ ①Na+缺乏会引发神经、肌肉细胞的兴奋性_,引发肌肉酸痛、无力等; ②哺乳动物血液中Ca2+的含量太低,会出现_等症状 (3)维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡(维持细胞的正常形态);②酸碱平衡 叶绿素 血红素 细胞膜 维持细胞和生物体的生命活动 降低 抽搐 结论要语辨一辨 (1)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。( ) (2)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。( ) (3)细胞中的无机盐为细胞的生命活动提供物质和能量。( ) (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。( ) (5)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内的某种元素缺乏有关,该元素还参与构成叶绿素、辅助血红蛋白携氧以及参与构成甲状腺激素。 ( ) √ √ √ 情境探究•提升 1.[教材第22页“思考 讨论”]无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分,一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下,请回答下列问题。 (1)叶绿素分子的组成元素有_,血红素分子的组成元素有_。 (2)缺Mg会使植物叶片变黄,原因是_;缺Fe会导致人体表现出贫血症状,原因是_。 C、H、O、N、Mg C、H、O、N、Fe 缺Mg会使植物叶片的叶绿素形成 受阻,叶片缺乏叶绿素导致变黄 缺Fe会导致人体血红素合成障碍,从而表现出贫血症状 2.请结合下列材料分析无机盐的作用。 (1)人们在长期激烈运动中有时会出现肌肉抽搐的现象,这是随着汗液丢失了大量Ca2+引起的。这说明_ _。 (2)运动过程中人体需要补充水和无机盐,生病时注射用的生理盐水是0.9%的氯化钠溶液;人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态,如果浓度过低,会吸水涨破。这说明无机盐能_。 (3)机体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的pH(正常范围为7.35~7.45),人体血液中存在H2CO3/HC和H2P/HP等物质,可以中和这些变化。这说明_。 无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重 要的意义 维持细胞的正常形态 无机盐对于维持人体内环境酸碱平衡的相对稳定具有重要作用 对点应用•突破 基础转化点2 无机盐的作用 AI解读①细胞中无机盐的含量少,多以离子形式存在。②某些无机盐是细胞内重要化合物的组成成分。③某些无机盐离子对维持细胞和生物体生命活动具有重要作用。 3.下列关于无机盐的叙述,错误的是( ) A.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如碳酸钙构成骨骼、牙齿 B.Mg2+是构成叶绿素的成分之一,植物缺少Mg2+会影响其进行光合作用 C.缺铁性贫血是因为体内缺少Fe2+,血红素合成受阻 D.碘是合成甲状腺激素的原料,所以常在食盐中加碘 A 解析 细胞中的无机盐大多数以离子形式存在,A项错误。Mg2+是构成叶绿素的成分之一,植物进行光合作用需要叶绿素的参与,因此植物缺少Mg2+会影响其进行光合作用,B项正确。缺铁性贫血是因为体内缺少Fe2+,导致血红素合成受阻,而血红素参与构成血红蛋白,从而使血红蛋白减少,C项正确。碘是甲状腺激素的重要组成成分,机体缺少碘会使甲状腺激素合成受阻,因此常在食盐中加碘,D项正确。 4.如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况,下列对甲、乙、丙所表示的物质及其生理功能推测错误的是( ) A.叶绿体中不可能同时存在甲和丙 B.乙可能是血红蛋白,有运输氧的作用 C.P是组成细胞膜的重要成分 D.甲可能是叶绿素,能参与光合作用 A 解析 丙可能是叶绿体膜的主要成分中的磷脂,也可能是叶绿体中的核酸等,甲可能是叶绿体中的叶绿素,A项错误。乙的组成元素是C、H、O、N、Fe,可能是血红蛋白,其中的Fe2+能结合氧气从而运输氧气,B项正确。P是组成细胞膜的重要成分,C项正确。甲的组成元素是C、H、O、N、Mg,可能是叶绿素,能吸收、传递、转化光能等,参与光合作用,D项正确。 课堂小结 本 课 结 束 $