2.2细胞中的无机物课件-2026-2027学年度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”，系统涵盖水的含量、存在形式、功能及结构特性，以及无机盐的存在形式、功能等核心知识点。课堂通过运动员饮料化学成分表进行问题探讨，回顾初中水的作用并引出无机盐，结合表格分析、合作探究构建学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于融合生命观念（如水的极性与氢键使其成为良好溶剂）、科学思维（分析不同生物器官水含量差异推断结论）和探究实践（设计缺素培养液实验验证无机盐必需性）。通过生活实例引导思考，问题链推动深度理解，助力学生提升科学思维与探究能力，为教师提供丰富教学资源与活动设计。

第2节 细胞中的无机物 第二章 组成细胞的分子 一、细胞中的水 2 问题探讨 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。 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 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 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？ 运动员在运动中会大量出汗，出汗时会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。 3 一、细胞中的水 表1 几种不同生物体内水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80 合作探究一：仔细观察下面三个表格，思考能得出什么结论？ 1水的含量 不同生物含水量不同 水生生物＞陆生生物 表2 人体不同生长发育期的含水量 婴儿 幼儿 成人 老人 91% 72% 60% 50% 同种生物，不同的生长发育阶段，体内的含水量不相同 。 4 1水的含量 一、细胞中的水 表3 人体中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 同种生物，不同器官的含水量不同 一、细胞中的水： 问题1：水以几种形式存在细胞里面？各种形式水的含量是怎样的？ 问题2：不同形式的水在细胞中的作用是什么？ 问题3：不同形式的水所占比例不同，细胞的代谢以及抗逆能力会发生什么变化？ 合作探究二：阅读教材P20-P21中的内容，思考以下问题。 阅读教材第20-21页第2段，完成下面表格（大本P10）。 形式 定义 含量 自由水 结合水 约95.5% 约4.5% 呈游离状态，可以自由流动的水 细胞中与其他物质相结合的水 （易蒸发、可流动） （不易散失、较稳定） 2、水的存在形式和作用 一、细胞中的水： （2）自由水和结合水的作用 问题4：心肌细胞含水量达79%，从心肌的状态可推断所含的是什么形式的水？说明这种形式的水有什么功能？ 结合水 细胞结构的重要组成成分 一、细胞中的水： 自由水和结合水的作用 问题3：血液中含自由水较多，根据血液的功能推断自由水有什么功能？离开血浆的血细胞很快会死亡，这说明自由水可以为细胞提供什么环境？ 问题2：回忆初中知识，植物光合作用需要水的参与吗？这说明自由水有什么功能？ 问题1：水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时冒出的汁水主要是什么形式的水？ 汁水香甜很多物质溶解其中，说明自由水有什么功能？ 细胞内良好的溶剂 参与细胞内许多生物化学反应 运输营养物质和代谢废物，提供液体环境 自由水 一、细胞中的水： 结合水 自由水 是细胞结构的重要组成成分。 1 2 3 4 细胞内良好的溶剂（许多物质溶解在水中） 参与细胞内的生物化学反应（光合作用、呼吸作用） 运输营养物质和代谢废物（如血液运输氧气和二氧化碳） 为细胞提供液体环境（如血细胞生活在血浆中） （2）自由水和结合水的功能 问题: 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？ 3、水的结构与特性 O H H O H H 2.正负电荷中心不重合的现象 叫做分子的极性 构成生物的分子大部分都是极性的，根据相似相溶的原理水就成为了一种很好的溶剂 1.一个水分子是由2个H原子和一个O原子构成的 H原子和O原子吸引电子的能力不一样，O原子更容易吸引电子，使得整个水分子中O原子一侧带负电。 3.O原子一侧带负电，H原子另一侧带正电 两个水分子之间会产生一定的吸引力，这种作用力叫氢键。氢键是一种比较弱的作用力能不断地断裂，又不断形成使得水在常温下具有流动性。 一、细胞中的水： 二、水分子的结构 O H H - ＋ ＋ O H H - ＋ ＋ O H H - ＋ ＋ 氢键 2.水是极性分子 带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合 因此，水是良好的溶剂。 3.水分子之间形成氢键 氢键比较弱，易被破坏，不断断裂又不断形成， 使水能维持液体状态 4.水具有较高的比热容，不易发生改变 维持生命系统的稳定性 12 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 随堂练习 1．在探索外星球是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的环节。水在生命中的意义主要表现为(　　) A．水是细胞鲜重中含量最多的化合物 B．水在生物体内可以流动 C．能与蛋白质结合，体现生命活动现象 D．许多生化反应必须在水中进行 D →细胞的代谢越旺盛，但抗逆性较差 →细胞的代谢减慢，抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强 自由水 结合水 比值小 比值大 自由水与结合水的比值与细胞或生物体的代谢强度和抗逆性有关 （四）自由水和结合水比值关系 一、细胞中的水 （如萌发的种子） 如: 冬小麦在冬季来临时，结合水增多，自由水减少增强抗冻能力。 自由水含量 大本P13 2．如图为水分子结构示意图，根据所学知识判断，下列说法正确的是(　　) A．水之所以是良好的溶剂，是因为结构 ①这种弱引力的存在 B．结构②使水分子成为极性分子， 从而使水具有较高的比热容 C．水在细胞中多以自由水形式存在，在生命活动中承担重要作用 D．细胞中结合水的含量是不断变化的，结合水越多，细胞代谢越旺盛 C 二、细胞中的无机盐 17 1.饮料中哪些成分属于无机盐？它们在饮料中以什么形式存在？ 它们在饮料中以离子的形式存在。 2.为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？ 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。 3.无机盐在细胞的生活中起什么作用？ 观看以下视频，回答下面几个问题， 二、细胞中的无机盐 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。少数与其他化合物结合 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 二、细胞中的无机盐 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。 一种叶绿素分子的局部结构 血红素分子的局部结构 功能二: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 功能三：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 二、细胞中的无机盐 资料3:在激烈的比赛中,足球运动员有时会出现肌肉抽搐现象,这是由大量钙离子随汗液流失引起的:硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长,植物缺少硼时会导致“花而不实”。 血钙过低 肌肉抽搐 油菜缺硼 花而不实 二、细胞中的无机盐 资料4:医生给患急性肠炎的患者输液时,输入的是质量分数为0.9%的NaCI溶液而不是清水或浓盐水。 功能四：维持细胞的渗透压平衡（正常形态） 9% 0.09% 0.09% 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ①Mg是叶绿素分子必需的成分； ②Fe是血红素的重要成分； ③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞生物体的生命活动 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡； ②酸碱平衡 二、细胞中的无机盐 无机盐的生理功能 24 二、细胞中的无机盐： 常见无机盐的作用与缺乏症 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形；抽搐等 I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大；呆小症 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实” Na 维持神经、肌肉细胞的兴奋性等 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等 二、细胞中的无机物 4.无机盐生理功能的验证 1.完全培养液 2.缺素培养液 满足植物生长发育必需营养素的培养液 缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液 实验：证明某种无机盐是否是植物必需的方法 3.实验设计思路 （1）对照组：植物＋完全培养液―→正常生长 （2）实验组： 1．已知Mn2+ 是许多酶的活化剂，如Mn2+ 能使硝酸还原酶激活，缺乏Mn2+ 植物就无法利用硝酸盐。这说明无机盐离子(　　) A．对维持生物体的生命活动有重要作用 B．对维持细胞形态有重要作用 C．对维持酸碱平衡有重要作用 D．对维持和调节细胞内的渗透压有重要作用 A 2．如图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示钙对某种植物花粉管生长影响的关系。下列的相关描述错误的是(　　) A．据图1可知，乙的浓度为b时， 对提高作物的产量最有利 B．据图1可知，乙的浓度为d时， 虽然对提高产量有利，但会造成肥料的浪费 C．据图2可知，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长 D．据图2可知，钙对花粉管生长速率的影响随浓度的变化而变化 A 2026/9/12 课堂总结 Lavf58.46.101 $