2.2细胞中的无机物导学案2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学导学案聚焦细胞中水的存在形式、功能及分子特性，无机盐的存在形式与功能。通过课前预习填空衔接教材内容，以表格比较、实例分析为学习支架，引导学生构建前后知识联系。 导学案以问题驱动课堂探究，通过对比自由水与结合水、分析无机盐功能实例等活动，培养科学思维和探究实践能力。课堂小结与易错提醒强化生命观念，当堂检测及时反馈，助力学生自主学习与教师教学评估。

2.2 细胞中的无机物·学案 人教版必修第一册　第2章第2节　（1课时） 【课前预习】（阅读教材P20---P22，完成填空） 1. 水在细胞中以两种形式存在：绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作________；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作________。 2. 水分子由2个________原子和1个________原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带________电荷，氢的一端稍带________电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个________分子。 3. 由于水分子的极性，当一个水分子的氧端靠近另一个水分子的氢端时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，称为________。每个水分子可以与周围水分子靠________相互作用在一起。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________状态，具有________。 4. 由于氢键的存在，水具有较高的________，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对于维持________的稳定性十分重要。 5. 细胞内结合水的存在形式主要是水与________、________等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分。 6. 正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的________就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗________和________等不良环境的能力就越强。 7. 细胞中大多数无机盐以________的形式存在，含量较多的阳离子有________、________、________、________、________等，阴离子有________、________、________、________等。 8. 无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的________。 9. Mg是构成________的元素，Fe是构成________的元素。P是组成________、________的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。 10. 人体内Na⁺缺乏会引起神经、肌肉细胞的________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________，如果含量太低，动物会出现抽搐等症状。 11. 生物体内的某些无机盐离子，必须保持一定的量，这对维持细胞的________也非常重要。 【课堂探究】 探究一　水的存在形式与功能 （1）请完成下表，比较自由水与结合水： | 比较项目 | 自由水 | 结合水 | | :------ | :----- | :----- | | 存在状态 | ________ | ________ | | 含量 | 约占细胞内全部水分的________ | 约占细胞内全部水分的________ | | 功能 | ________ | ________ | | 与代谢的关系 | 自由水比例越高，代谢越________ | 结合水比例越高，抗逆性越________ | （2）将种子晒干和烘干分别失去的是什么水？种子还能萌发吗？ ________________________________________________________________________ 探究二　水的分子结构与特性 （1）水为什么能成为细胞内良好的溶剂？ ________________________________________________________________________ （2）氢键的存在使水具有哪些特性？这些特性对维持生命有什么意义？ ________________________________________________________________________ 探究三　无机盐的作用 （1）观察教材中"一种叶绿素分子"和"血红素分子"局部结构简图，回答： ① 植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ ________________________________________________________________________ ② 为什么缺Fe会导致缺铁性贫血？ ________________________________________________________________________ ③ 植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？ ________________________________________________________________________ （2）请归纳无机盐在细胞中的三大功能，并各举一例： ________________________________________________________________________ 探究四　自由水与结合水的转化 （1）北方冬小麦在冬天来临前，自由水/结合水的比值会发生什么变化？有什么意义？ ________________________________________________________________________ （2）在干旱、寒冷等逆境条件下，植物体内结合水含量会如何变化？这对植物生存有什么意义？ ________________________________________________________________________ 【当堂检测】（限时5分钟） 1. 下列关于细胞中水的叙述，错误的是（　　） 　A. 水与蛋白质、多糖结合后成为细胞的组成成分 　B. 自由水作为溶剂能溶解和运送营养物质 　C. 水的比热容较高，有利于维持生命系统的稳定 　D. 低温时，自由水增多能避免结冰而损伤细胞 2. 下列关于无机盐的叙述，正确的是（　　） 　A. 无机盐在生物体内主要以化合物的形式存在 　B. 无机盐可以为人体生命活动提供能量 　C. 哺乳动物血液中Ca²⁺含量太低会出现抽搐 　D. Fe是叶绿素的组成元素，Mg是血红素的组成元素 3. 判断：晒干的种子不含自由水。（　　） 4. 判断：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。（　　） 【课堂小结】（补全） 水在细胞中以________和________两种形式存在。自由水是细胞内良好的________，参与________，运输________和________；结合水是________的重要组成部分。 水分子的________使其成为良好溶剂；________使水具有较高比热容和流动性。 自由水/结合水比值越大，细胞代谢越________，抗逆性越________。 无机盐大多以________形式存在，功能包括：①构成________；②维持________；③维持________。 【参考答案与解析】 【课前预习】 1. 自由水；结合水。 2. 氢；氧；负；正；极性。 3. 氢键；氢键；液体；流动性。 4. 比热容；生命系统。 5. 蛋白质；多糖。 6. 代谢；干旱；寒冷。 7. 离子；Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺/Fe³⁺；Cl⁻、SO₄²⁻、PO₄³⁻、HCO₃⁻。 8. 1%~1.5%。 9. 叶绿素；血红素；细胞膜；细胞核。 10. 兴奋性；Ca²⁺。 11. 酸碱平衡。 【课堂探究】 探究一：（1）游离状态，可自由流动；与蛋白质、多糖等结合；95.5%；4.5%；良好溶剂、反应介质、运输、提供液体环境；细胞结构的重要组成部分；旺盛；强。（2）晒干失去自由水，种子仍能萌发；烘干失去结合水，种子不能萌发。 探究二：（1）水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合。（2）氢键使水在常温下维持液体状态，具有流动性；使水有较高比热容，温度不易改变，有利于维持生命系统稳定。 探究三：（1）① Mg是叶绿素的组成元素，缺Mg影响叶绿素合成，进而影响光合作用。② Fe是血红素的组成元素，缺Fe影响血红蛋白合成，导致红细胞运输氧的能力下降。③ 说明P是植物生长发育所必需的元素；P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是许多化合物的成分，缺P影响细胞结构和代谢。（2）①构成复杂化合物（如Mg→叶绿素）；②维持生命活动（如Ca²⁺过低→抽搐）；③维持酸碱平衡（如H₂CO₃/NaHCO₃）。 探究四：（1）比值下降（结合水比例上升）。意义：降低代谢速率，增强抗寒性，避免自由水结冰损伤细胞。（2）结合水含量上升。意义：增强抗旱、抗寒能力，维持细胞结构稳定。 【当堂检测】 1. D（低温时结合水增多、自由水减少）。 2. C。解析：A错，无机盐主要以离子形式存在；B错，无机盐不能供能；D错，Fe是血红素组成元素，Mg是叶绿素组成元素。 3. ×。晒干的种子自由水含量很低，但并非完全没有。 4. ×。结合水失去流动性和溶解性，不能作为良好溶剂，也不能自由流动参与物质运输。 【课堂小结】 自由水；结合水；溶剂；生化反应；营养物质；代谢废物；细胞结构；极性；氢键；旺盛；弱；离子；复杂化合物；生命活动；酸碱平衡。 【易错提醒】 ① 自由水是良好溶剂，结合水不是；② 极性决定溶解性，氢键决定物理状态（液态、比热容）；③ 自由水/结合水比值与代谢正相关，与抗逆性负相关；④ 无机盐主要以离子形式存在，不能供能；⑤ Fe→血红素，Mg→叶绿素；⑥ 血钙过低抽搐，过高肌无力；⑦ 晒干的种子仍含少量自由水。 学科网（北京）股份有限公司 $