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”，涵盖水的存在形式与作用、无机盐的功能等核心知识。通过军训饮水不适情境导入，结合运动员饮料成分表问题探讨，引导学生从生活现象切入，构建“现象—问题—原理”的学习支架。 其亮点在于以情境创设和实验探究为核心，通过种子晒干与加热实验分析自由水和结合水的转化，结合叶绿素、血红蛋白资料培养科学思维，联系生理盐水、食盐健康等生活实例强化态度责任。采用“问题驱动—实验验证—生活应用”的学科特色教学，小结系统梳理知识，助力学生建立生命观念，教师可提升教学互动性与实效性。

第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 1 某高一学生参加学校军训，在烈日下长时间站军姿、训练后大量出汗，感觉口渴难耐，立即狂饮两瓶纯净水。不久后，他突然出现腿部肌肉痉挛（抽筋）、头晕、恶心等症状，被紧急送往校医室。校医诊断后，建议他军训长时间训练后应适量饮用淡盐水或运动饮料，而不是大量喝纯水。 情境导入 今天我们就化身“健康顾问”，通过探究细胞中的水和无机盐，来为这位同学找出病因、开具良方。 这些营养问题的本质，其实都与“细胞中的元素和化合物”有关。今天我们就化身“航天食品研发员”，通过三大任务，为航天员制定一份科学的营养方案。 问题探讨： 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。 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 水是细胞结构的重要组成成分，是细胞内的良好溶剂，许多化学反应需要水的参与，运输营养物质和代谢产生的废物 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？ 讨论: 1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 因出汗丢失了一些无机盐 细胞中许多化合物的重要组成成分，调节细胞的生命活动等 一、细胞中的水 生命起源于海洋 水是生命之源 水对生物体十分重要！那水究竟有什么作用呢？ 必修一 分子与细胞 女人是水做的 那男人呢？ 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 必修一 分子与细胞 1、影响细胞含水量的因素 （1）不同生物体的含水量是否相同？水生和陆生生物相比，哪种生物含水量高？ 结论 水生生物 > 两栖动物 > 陆生生物 生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别： 鱼类80-85% 高等植物60-80% 哺乳动物65% 水母97% 藻类90% 蛙78% 一、细胞中的水 1、影响细胞含水量的因素 （2）同一生物体在不同的生长发育阶段的含水量是否相同? 人体幼儿时期 人体成年时期 人体老年时期 77% 51% 52% 65% 52-65% 结论 幼年期 > 成年期 > 老年期 同一生物体在不同的生长阶段含水量不同： 一、细胞中的水 1、影响细胞含水量的因素 （3）同一生物体不同的组织器官，含水量是否相同？ 84% 10% 79% 83% 脑 血液 心脏 骨骼肌 76% 牙齿 骨骼 22% 结论 代谢旺盛的组织或器官中含水量较多。 同种生物不同的组织器官含水量不同： 一、细胞中的水 含水量% [VALUE] [VALUE] [VALUE] [VALUE] [VALUE] [VALUE] 牙齿 骨骼 骨骼肌 心脏 血液 脑 10 22 76 79 83 84 一、细胞中的水： 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？ 心脏呈坚韧的形态 ? 血液呈流动的液态 一、细胞中的水： 讨论1：细胞中的水是以什么形式存在的，各种形式水的含量是怎样的？ 讨论2：不同形式的水起的作用是什么？ 讨论3：不同形式的水所占比例改变，导致细胞的代谢以及抗逆能力会发生什么变化？ 阅读教材P20-P21中的内容，思考以下问题。 一、细胞中的水： 自由水 结合水 （占细胞内全部水的95.5%） （占细胞内全部水的4.5%） 绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动 易蒸发、不受束缚、可流动 不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水 2、水的存在形式及作用 （1）含义（P21） 一、细胞中的水 2.细胞中水的存在形式及作用 自由水 结合水 概念: 在细胞中呈游离状态，可以自由流动 含量: 多，占所有水的绝大部分 功能 ①细胞内良好的溶剂 ②参与细胞内的生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 概念: 与细胞内蛋白质与多糖等结合，失去流动性 含量: 少，占细胞水分的4.5% 功能： 细胞结构的重要组成成分 水的结构 ①水是极性分子，带有正或负电荷的分子都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。 ③水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变，有利于维持生命系统的稳定性。 ②氢键比较弱，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。 思考: 水为什么能成为细胞内良好的溶剂，并具有流动性呢？这与水分子结构有什么关系？ 输入的热量用来拆散氢键，没有全部转化为分子热运动。 任务一　细胞中的水  　　种子含水量在贮藏期间应控制在安全含水量以下，如稻、麦、玉米等粮食作物种子安全含水量为12%~13%，棉花、豆类、花生等高油量种子为5%~9%，蔬菜种子为7%~9%。 ［问题探究］ 1.刚收获的小麦种子，需将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？晒干后的种子还有活性吗？ 练习册P19 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 答案：该过程中种子丢失的主要是自由水，干种子仍保留有活性。 2.晒干后的种子与浸泡萌发的种子相比，细胞代谢较旺盛的是 ，原因是 。 浸泡萌发的种子 浸泡萌发的种子细胞含自由水较多，细胞代谢旺盛 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 2 水在细胞中存在的形式 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 自由水 一、细胞中的水 1.7.2013 ‹#› 2 水在细胞中存在的形式 将种子放在试管中，用酒精灯加热 管壁上有水珠 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 结合水 一、细胞中的水 1.7.2013 ‹#› ⑴在一定条件下自由水和结合水可相互转化。 （三）.自由水和结合水之间的关系 结合水 高温 低温 自由水 鸭血凝固 自由水→结合水 结合水→自由水 一、细胞中的水 3.自由水和结合水相互转化 资料：夏季，绿色植物自由水含量较高；冬季，绿色植物结合水含量较高。 自由水 结合水 温度降低 温度升高 思考：越冬的植物、干旱地区的植物细胞中，结合水含量升高，意义在于？ 细胞代谢增强——如萌发的种子 细胞代谢减弱 抗逆性增强 自由水含量 越高 结合水含量 越高 自由水 结合水 下降 上升 ——如冬小麦抗冻 (2)曲线 关于生物体内水分的两个理解误区 (1)误认为水越多越好。水是生命之源，但并不是水越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会因为氧气供应不足而死亡。 (2)误认为晒干的种子不含自由水。晒干的种子失去自由水，并不是不含自由水，而是自由水含量大幅度降低。 练习册P19 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 1.(2026·贺州高一检测)水稻种子萌发过程中，细胞中两种存在形式的水的比值变化情况如图所示。下列对该过程的分析，正确的是(　　) A.图示比值变化表示的是结合水/自由水的值的变化 B.图示比值的上升表明水稻种子抗逆性逐渐增强 C.随着时间的推移，水稻种子的细胞代谢逐渐增强 D.图示比值变化的主要原因是细胞中的结合水含量减少 C 练习册P19 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 2.下图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用，下列相关叙述正确的是 (　　) A.种子晒干过程中减少的是图中的①，不会导致细胞死亡 B.与萌发种子相比，休眠种子中①/②的值更小 C.水的存在形式由①转变成②，有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性 D.图中的甲可表示“组成细胞结构”，乙可表示“运输营养物质和代谢废物” D 练习册P20 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 将种子晒干 1 失去自由水 将种子用酒精灯加热 2 失去结合水 将种子点燃 3 失去有机物 4 这些灰烬是什么？ 一、细胞中的水： 二、细胞中的无机盐： 1、无机盐在细胞中的含量： 极少，仅占细胞鲜重的1%-1.5% 2、无机盐在细胞中的存在形式： 阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 (1)大多数以 的形式存在 阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 (2)少数与其他化合物结合 Ca是动物骨骼和牙齿的成分；Fe是血红蛋白的成分；Mg是叶绿素的成分 离子 无机盐 教材P22 【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。 功能一：无机盐是 。 某些复杂化合物的重要组成成分 二、细胞中的无机盐 3.细胞中无机盐的作用 1.植物缺Mg会影响到光合作用，为什么？ 镁是叶绿素的重要组分。 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ 铁是血红素的重要成分，缺Fe2+会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。 二、细胞中的无机盐 3.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。 功能二：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 教材P22 功能三:维持细胞和生物体的酸碱平衡。 食物(蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质(如Na2CO3)，人吃后体内血液的pH一般不会有较大的变化；剧烈运动产生了酸性物质(如乳酸)，我们血液的pH一般也不会有较大变化。为什么？（各种蛋白质对于pH的改变异常敏感，人体血浆pH降低0.5个单位，立即发生酸中毒。） 这是因为无机离子如HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-等组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。 资料3 二、细胞中的无机盐 2026/9/10 9% 0.09% 0.09% 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，用0.09%或9%浓度可以吗？为什么？ 质量分数为0.9%的氯化钠溶液 功能4:维持细胞的渗透压，保持细胞的正常形态。 资料4 二、细胞中的无机盐 二、细胞中的无机盐： 与生活的联系： 摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？ 盐的主要成分是NaCl，虽然Na+和Cl-在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它们并不是越多越好。据《中国居民营养与慢性病状况报告（2015）》显示，我国居民平均每天烹调用盐量达到了10.5g，而且中老年群体食盐消费量明显高于青少年群体。摄入盐过多对人类健康的危害很大。例如，有大量证据表明，增加盐的摄入会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关。但是，并不是所有的人群都适合低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水平的盐摄入。 2.(2026·梧州高一检测)善于观察，勤于思考是良好的学习习惯。下列是某同学在校园内看到的几种状况和他做出的处理办法，其中不太恰当的是 (　　) A.运动会上运动员大量流汗时，他告诉运动员要喝淡盐水 B.学校银杏古树越冬时，他告诉学校管理人员增加灌溉以抵抗寒冷 C.室友缺钙，他告诉室友要及时补钙，多喝牛奶等含钙量高的食物 D.学校桂花树叶片泛黄，他告诉学校管理人员可能需施用一定浓度的Mg2+溶液 B 练习册P20-21 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 3.(2026·武汉高一检测)种庄稼有一句谚语“缺肥黄，多肥倒，不怕种子旱，就怕倒春寒”。下列解释错误的是 (　　) A.缺肥黄：无机盐不足可导致叶绿素合成减少，叶片发黄 B.多肥倒：施肥过量可使根细胞因吸收过多无机盐而致细胞失水 C.不怕种子旱：将种子晒干以减少细胞内的自由水，有利于储存 D.就怕倒春寒：温度过低对幼苗的伤害大于种子 B 练习册P21 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 　　水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如下图。 练习册P22 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 (1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以 的形式存在。经阶段 Ⅰ 吸水后，种子中的水主要是以 的形式存在。 (2)在阶段 Ⅱ ，种子吸水速率 (填“大于”“小于”或“等于”)阶段 Ⅰ ，代谢速率 (填“大于”“小于”或“等于”)阶段 Ⅰ 。 (3)进入阶段 Ⅲ 后，种子吸水量持续上升，这是因为 。  结合水 自由水 小于 大于 胚根突破种皮，幼苗代谢活动需要更多的水 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 课堂小结： 细胞中的无机 物 水 无机盐 组成复杂的化合物 维持生命活动 维持酸碱平衡和渗透压 作用 结合水：细胞结构的重要组成部分 自由水 比值高：代谢旺盛、抗逆性差 比值低：代谢强度弱、抗逆性强 细胞内良好的溶剂 参与细胞内的生物化学反应 为细胞提供液体环境 运送营养物质和代谢废物 存在形式：主要以离子的形式存在 存在形式 自由水/结合水 一、概念检测 水和无机盐是细胞的重要组成成分。判断下列相关表述是否正确。 (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)同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。( ) (3)将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。( ) 练习与应用： × × × 二、拓展应用 1.医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么?在什么情况下需要用生理盐水? 练习与应用： 质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。 二、拓展应用 练习与应用： 2.目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K 等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢？ 水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。 $