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”，系统讲解水的含量、存在形式及功能，以及无机盐的存在形式、作用和缺乏症。课堂导入通过农谚、口渴补水、运动员饮料成分表等生活情境，引导学生从生活现象过渡到学科知识，搭建学习支架。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，通过水分子模型构建、种子晒干实验等探究活动，帮助学生理解结构与功能观，归纳水和无机盐的作用。结合视频资料与实例分析，学生能增强探究能力和健康意识，教师可提升教学互动性与知识传递效率。

第二单元 组成细胞的分子 2.2 细胞中的无机物 基于无机盐含量过低或过高对身体健康造成的危害，树立合理均衡饮食的理念，形成良好的饮食习惯。 通过对水分子的化学结构分析和自由水、结合水的比较，理解水的多样功能和重要性，形成结构与功能观。 举例说出细胞中无机盐离子的种类和作用，归纳概括出其对维持细胞和生物体的生命活动具有重要意义。 科学思维 社会责任 生命观念 教 学 目 标 “有收无收在于水，收多收少在于肥。” 这句农谚说明了什么？ 口渴了,你喝什么？ 运动员在运动时怎么补水？ 问题情境 问题情境 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 运动员饮料的化学成分表 右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。 1、喝饮料主要是给身体补充水，水在细胞中起什么作用？ 2、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？ 生物体的一切生命活动都离不开水 (1)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。 (2)无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多化合物的重要组成成分。 第二单元 组成细胞的分子 知识点1 细胞中的水 活动一：探究水在细胞中的含量 90% 78% 65% 97% 90% 80%～85% 生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别，一般为60%～95%。 水生>两栖类>陆生 结论1： 活动一：探究水在细胞中的含量 同一生物在不同的生长发育时期含水量不同。 幼年＞成年＞老年，幼嫩部分＞老熟部分 结论2： 活动一：探究水在细胞中的含量 同种生物的不同的组织、器官含水量不同。 结论3： 83% 79% 心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？ 人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例（%） 10 22 76 79 83 活动二：探究水在细胞中的存在形式 模型构建：自主阅读教材内容之后，以小组为单位用化学球棍模型构建水分子的结构模型并回答以下问题： 1、水分子中H和O的结合方式及带电情况如何？为什么说水是一种良好的溶剂？ 2、水分子的氢键是如何形成的？为什么在常温下水是液态并具有流动性？ 3、为什么说水对于维持生命系统稳定性具有重要作用？ 负电荷 正电荷 正电荷 1、极性分子 2、流动性 水分子的特性 带正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合。 水是良好的溶剂 12 心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？ 细胞中水的存在形式 细胞中水的存在形式 自由水：以游离形式存在，可以自由流动，占细胞内全部水的95％以上。 结合水：与细胞内其它物质蛋白质、多糖等物质）相结合，约占细胞内全部水的4.5％。 细胞中的水的 存在形式 自由水 结合水 自由水 结合水 将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干，重量会减轻。干燥后的大豆种子浸泡后在适宜的条件下，仍能萌发成幼苗。 1刚收获的新鲜种子在阳光下晒干，主要会失去什么形式的水？ 2若晒干的种子不浸泡，会不会萌发呢？为什么？ 3将晒干种子放在试管中用酒精灯加热，管壁上有水珠，为什么？这时候的种子还能发芽？ 4结合以上问题，说明自由水所占比例与代谢强度之间的关系？ 自由水 会，种子虽然失去了大量自由水，但是仍保有活性 该过程中种子丢失的主要是结合水；不能；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。 情境创设 取等量的西瓜汁和鸡蛋清置于相同的开放环境下，西瓜汁蒸发得快，如果放入冰箱中，西瓜汁先结冰。 （1）西瓜汁和鸡蛋清中的水分分别主要以什么形式存在？ （2）以上现象说明，与自由水相比，结合水有什么特点？ （3）由以上实验结论可推测，和热带植物相比，沙漠植物和寒带植物哪种形式的水比例更高？ （4）总结结合水的比例与抗旱抗寒能力（即抗逆性）的关系？ 西瓜汁：自由水。鸡蛋清：结合水 不易散失、含量较稳定 结合水 在一般情况下,结合水和自由水的比值越大,细胞抗逆性越强。 活动三：探究水的生理功能 参与细胞内许多的生物化学反应 活动三：探究水的生理功能 胎儿的发育需要浸润在羊水中 多细胞生物体的绝大多数细胞需要浸润在以水为基础的液体环境中。 为细胞提供液体环境 活动三：探究水的生理功能 运输营养物质和代谢废物 01 细胞内良好的溶剂 02 参与细胞内许多的生物化学反应 03 构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境 04 运送营养物质和代谢废物 水对于细胞的作用 运用本节课所学知识解释新鲜鸡蛋清是液态胶状，为什么臭鸡蛋清相对更“稀”呢？ 在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。 水和我们的生活的联系 将木材点燃烧尽, 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 问题情境 第二单元 组成细胞的分子 知识点2 细胞中的无机盐 观看视频 表中哪些成分是无机盐？ 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？ 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 运动员饮料的化学成分表 喝运动饮料可以给身体补充什么？ 补充运动损失的：水、无机盐、能量 问题情境 1.无机盐的存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等； 含量较多的阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 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%。 2.无机盐的含量 细胞中无机盐的作用 【资料1】下图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图。 由材料可以看出，无机盐是 。 某些复杂化合物的重要组成成分 细胞中无机盐的作用 【资料2】植物在缺乏N、P、K等营养物质时，会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。 该材料说明： 无机盐对___________________________________有着重要的意义。 维持细胞和生物体的正常生命活动 细胞中无机盐的作用 【资料3】生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为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，如果放到高浓度盐溶液中，就会皱缩，如果放到清水里，就会吸水膨胀。 该材料说明： 无机盐能调节人体的________， 维持细胞的___________。 渗透压 正常形态 细胞中无机盐的作用 【资料4】人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质，可以中和这些变化。 该材料说明：无机盐对于维持人体内环境的__________相对稳定 具有重要作用。 酸碱平衡 无机盐的作用 （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） 调节人体渗透压以及维持细胞正常形态 （4） 维持细胞和生物体的酸碱平衡 知识拓展 常见无机盐的主要功能及缺乏症 无机盐 功能 每日需要量 缺乏症 Fe 组成血红蛋白、细胞色素、含铁酶类 0.3～29mg 缺铁性贫血 Ca 促进牙齿、骨骼生长，调节神经肌肉的敏感性 0.2g～1.2g 佝偻病、骨质疏松 P 构成骨骼、肌肉等，促进酶活性，构成ATP 0.1～0.72g 厌食、肌无力 Na 体液的主要组成部分，调节体液渗透压 0.17～1.6g 爱迪生（Addison）病 知识拓展 无机盐 功能 每日需要量 缺乏症 K 使生长正常，保持肌肉功能正常，维持离子浓度，调节体液渗透压 2g～4g 心率异常 I 形成甲状腺激素 的成分 0.085～0.24mg 甲状腺肿 Mg 与酶活性有关，保持肌肉功能正常 0.02～0.37g 惊厥 Cu 促进正常生长 0.3～1.4mg 贫血症；卷毛综合征 Zn 若干与消化有关的酶的结构中心 2.0～12.5mg 侏儒、生殖腺功能受影响 常见无机盐的主要功能及缺乏症 无机盐 自由水 ①细胞内良好的溶剂 细胞中的无机物 水 结合水 含量 功能 含量 功能 ①作为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 ④维持生物体内的酸碱平衡 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 相互转化 课堂小结 第二单元 组成细胞的分子 当堂检测 2．冬小麦要经过严寒的冬季，春化后在春季抽蘖夏季收获。冬小麦细胞中的自由水与结合水的比值从冬季到春季的变化趋势是(　 　) A．升高　　　　　　　 B．下降 C．不变 D．均有可能 解析：正常情况下，细胞内自由水越多，细胞新陈代谢越旺盛；细胞内结合水越多，细胞的抗逆性越强。在严寒的冬季，植物通过增加结合水的含量来增强自身的抗寒能力，到了春天，植物的生长速度加快，自由水的含量会增加，故自由水与结合水的比值会上升，A正确，B、C、D错误。 A 3．农民收获水稻后要将种子晒干，而在播种前又要浸种，这主要是因为(　　) A．自由水含量影响新陈代谢 B．结合水是细胞的重要组成成分 C．水是光合作用的重要原料 D．水是呼吸作用的重要原料 解析：种子晒干是为了降低种子的自由水，降低种子的细胞代谢；在播种前浸种是为了使种子吸收水分，使自由水增加，促使细胞代谢加强，A正确，B、C、D错误。 A 4．社会学家预测，水是引发未来战争的重要原因之一。这是因为水对生物的生存具有重要意义，下列有关水的叙述中错误的是(　　) A．水是细胞的重要组成部分 B．结合水是细胞内的良好溶剂 C．多细胞生物体的大多数细胞生活在以水为基础的液体环境中 D．水在生物体内可运输营养物质和代谢废物 解析：结合水是细胞结构的主要组成部分，A正确；自由水是细胞内良好的溶剂，B错误；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，C正确；水在生物体内流动，可运输营养物质和代谢废物，D正确。 D 5．下列关于无机盐的叙述，错误的是(　　) A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红素不能合成而表现出的症状 B．植物发育过程中，缺Mg2＋会影响光合作用 C．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿 D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 解析：铁元素是组成血红素的成分，血红素是组成血红蛋白的成分，缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成，血液运输氧气的能力降低而表现出的症状，A正确；镁元素是叶绿素的组成成分，植物缺Mg2＋会影响叶绿素的合成从而影响光合作用，B正确；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，C错误；碘是合成甲状腺激素的原料，食盐中加碘可以避免缺碘造成的疾病，D正确。 D 1．下列与生产、生活实际相关的叙述，错误的是(　　) A．沙漠地区的植物细胞内结合水含量高于自由水 B．新鲜的植物种子比干种子的新陈代谢相对旺盛 C．在一定条件下结合水和自由水可以相互转化 D．结合水含量高的生物抗旱、抗寒能力强 解析：沙漠地区的植物细胞内自由水含量高于结合水，A项错误；自由水与结合水的比值越高，新陈代谢越旺盛，新鲜的植物种子比干种子的新陈代谢相对旺盛，B项正确；细胞中的水分为结合水和自由水，两者在一定的条件下是可以相互转化的，C项正确；结合水含量越高，抗逆性越强，故结合水含量高的生物抗旱、抗寒能力强，D项正确。 D 3．磁共振技术(MRI)可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是(　　) A．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的 B．水在细胞中的存在形式及功能是不变的 C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化 D．发生病变的器官，新陈代谢速率都会发生改变 D 解析：水是细胞中含量最多的化合物，水在细胞中的存在形式及功能并不是一成不变的，人体在不同环境下，体内代谢强度不同，细胞内自由水含量会发生改变；人体中不同组织器官的代谢强弱不同，是与含水量相对应的；组织或器官病变，代谢强度会发生改变。 6．(不定项)植物在冬季来临过程中，随着气温的降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请根据图推断以下有关说法中，正确的是(　 　) ACD A．随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降 B．冬季来临过程中，植物的结合水含量增多，其冰点明显提高 C．结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关 D．随着气温的降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗 解析：据图分析可知，随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降，A项正确；冬季来临过程中，植物的结合水含量增多，抗逆性增强，其冰点降低，B项错误；结合水与自由水的比值升高时，植物抗寒性增强。随着冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升，C项正确；随着气温的降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗，D项正确。 THANKS 谢谢观看 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.46.101 $