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、功能及与代谢的关系，和无机盐的存在形式、功能。通过课前复习化合物、试剂等旧知导入，衔接新知，构建知识学习支架。 其亮点在于以结构与功能相适应的生命观念为核心，结合水的特性图示、无机盐功能实例分析培养科学思维，通过必需元素探究实验提升探究实践能力。习题检测巩固知识，助力学生深化理解，教师可高效开展教学。

化合物 试剂 1.淀粉 2.还原糖 3.蛋白质 4.脂肪 1.斐林试剂 2.碘液 3.苏丹Ⅲ 4.双缩脲试剂 颜色反应 1.紫色 2.砖红色 3.橘黄色 4.蓝色 5.斐林试剂与双缩脲试剂的区别？ ①斐林试剂由 组成， 双缩脲试剂由 组成， ②斐林试剂的使用要求是 ， 双缩脲试剂的使用要求是 ， 0.1g/mLNaOH溶液(甲液)0.05g/mLCuSO4溶液(乙液) 0.1g/mLNaOH溶液(甲液)0.01g/mLCuSO4溶液(乙液) 等体积混合使用，现配现用 先加NaOH溶液(A液)1mL，再加CuSO4溶液(B液)4滴 课前复习 课前复习 1.组成细胞的大量元素为 ； 微量元素为 。其中鲜重时含量前四位的元素是 ，干重时含量最多的是 。 细胞内数量最多的元素是 。 2. 细胞中的元素大多以 形式存在； 化合物根据 分为 和 ； 无机化合物 ；有机化合物 。 细胞内含量最多的化合物为 ，最多的有机化合物是 ； 细胞干重含量最多的化合物为 。 C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、K Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn O、C、H、N C、O、N、H 化合物 水和无机盐 蛋白质、脂质、糖类和核酸 是否含有碳元素 有机化合物 无机化合物 蛋白质 玉米除外，玉米干重前四位O、C、H、N H 水 蛋白质 2 第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 一种叶绿素分子 （局部） 血红素分子 （局部） 学习目标 核心素养 1.阐述水在细胞中的存在形式和重要作用。 2.阐述无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 1.通过分析相关资料，了解水和无机盐的存在形式与作用，形成结构与功能相 适应的生命观念。（生命观念） 2.通过对水和无机盐的作用的学习，养成归纳与概括的科学思维方式。（科学思维） 3.通过探究无机盐功能的活动，训练培养科学探究能力。（科学探究） 4.通过学习水和无机盐与人体健康的关系，关注人体健康。（社会责任） 第 5 节 细胞中的无机物 A C 假设你被困在一个山洞里，你不知道要被困多久，为了延长生命等待救援，你希望在山洞里面找到以下哪一种？ B 一个人在极限状况下，可坚持20天以上不进食。 而一个人不喝水，3~5天后就会丧失意识 ，生命濒临终点。 一 细胞中的水 5 水是生物生存必不可少的,一切生命活动都离不开水。 一 细胞中的水 地表3/4... text has been truncated due to evaluation version limitation. 一 细胞中的水 水母97% 鱼类80~85% 蛙78% 哺乳动物65% 藻类 90% 高等植物 60~80% 结论1： 不同生物种类，含水量不同。(水生＞陆生) 1、生物体内水含量的特点 一 细胞中的水 结论2： 同种生物的不同生长发育期，不同性别含水量不同 （幼儿>成人>老年人；嫩>成熟） 1、生物体内水含量的特点 80%以上 77% 52~58% 60~65% 41~45% 一 细胞中的水 结论3： 同种生物的不同组织、器官中的含水量不同： 代谢旺盛的组织、器官含水量多。 1、生物体内水含量的特点 83% 79% 76% 10% 22% 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？ 形式 概念 含量     功能 自由水 结合水 与细胞内其他物质相结合的水 呈游离状态，可以自由流动的水 约4.5% 约95.5% 细胞结构的重要组成成分 任务：阅读教材P21，完成以下表格： 一 细胞中的水 2、细胞中水的存在形式及功能 10 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？有哪些物质溶解其中？这说明自由水有什么功能？ ②回忆初中所学的知识，植物光合作用需要水的参与吗？这又说明自由水有什么功能？ ③血液中含有自由水较多。你能否根据血液功能判断自由水的功能？ ④血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快就会死亡，这又说明自由水可以为细胞提供什么环境？ 自由水，是细胞内良好的溶剂 参与细胞内许多的生物化学反应 运送营养物质和代谢废物 为细胞提供液体环境 一 细胞中的水 形式 概念 含量     功能 自由水 结合水 与细胞内其他物质相结合的水 以游离的形式存在，可以自由流动的水 约4.5% 约95.5% 细胞结构的重要组成成分 ①细胞内良好的溶剂 ②参与细胞内许多的生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 任务：阅读教材P20-21，完成以下表格： 一 细胞中的水 1细胞中水的存在形式及功能 教材20页 12 水分子的结构（P20-P21小字） 水的特性 原因 图示 水是一个极性分子，带正电或带负电的分子或离子都容易与水结合。 水分子间形成氢键，氢键较弱，氢键不断断裂又不断形成。 氢键的存在使水有较高的比热容 对维持生命系统的稳定性十分重要 一 细胞中的水 3、水的特性 + + - 水是良好的溶剂 水具有流动性 水的温度相对 不容易发生改变 结构与功能相适应观 辨析细胞中水的不同形式 一 细胞中的水 切西瓜时，流出的液体 水果榨汁榨出来的液体 好鸡蛋清中的液体 自由水 以游离的形式存在，可以自由流动 特点：易蒸发、不受束缚、可流动 结合水 与细胞内其他物质（蛋白质、多糖等）相结合的水。 特点：不易蒸发、含量较稳定、失去流动性和溶解性 坏了 4、自由水与结合水的相互转化 自由水与结合水在一定条件下可以相互转化 一 细胞中的水 结合水 自由水 鸭血凝固 自由水 结合水 4、自由水与结合水的相互转化 一 细胞中的水 为什么冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升？ 为什么在种子贮藏前，将种子在太阳下暴晒？ 阅读教材21页找到答案 避免低温时自由水过多导致结冰而损害自身 减少自由水含量，降低代谢水平 5、自由水、结合水比例与细胞代谢的关系 一 细胞中的水 在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛； 而结合水越多细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强 抗逆性 比值增大 比值减小 新陈代谢增强，抗逆性较差 新陈代谢缓慢，抗逆性较强 自由水 结合水 生活中的现象 对此现象的解释 新鲜种子在贮存时需将种子晒干 低温环境下减少花卉浇水 种子萌发前浸种处理 干种子用水浸泡后仍能萌发 5、自由水、结合水比例与细胞代谢的关系 一 细胞中的水 实例分析 减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命 减少自由水含量，提高花卉对低温的抗性 增加自由水含量，提高代谢强度，有助于种子萌发 炒熟的种子（死种子）浸泡后不萌发 实例分析 干种子 鲜种子 暴晒 死种子 烘干 丧失大部分______水 代谢________ 主要失去_______水,种子________生命活力。 用水浸泡______萌发， 用水浸泡_____萌发， 说明失去自由水的种子______生命活力 不再 结合水 自由 减缓 能 具有 不具有 一 细胞中的水 5、自由水、结合水比例与细胞代谢的关系 鲜种子直接烘干失去_________________ 主要是____________ 自由水和结合水 自由水 [正误辨析] (1)缺水时，人体内的水全部以结合水的形式存在。(　　) (2)自由水可作为细胞内化学反应的反应物。(　　) (3)结合水与其他物质结合在一起，是细胞结构的重要组成成分。( ) (4)不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。(　　) × √ √ × 习题检测 1．人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法错误的是(　　) A．水是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的溶剂 B．由于氢键的存在，使水可以缓解温度的变化，有利于维持生命系统的稳定性 C．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 D．种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强 C 2．图甲表示几种生物体内的含水量，图乙表示人体内有关组织或器官的含水量，下列分析可推测出的正确结论是(　　) ①构成生物体的成分中水的含量最多　 ②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关　 ③代谢旺盛的组织器官含水较多　 ④组织器官的形态结构差异与水的存在形式相关 A．①②③④　B．仅①②③ C．仅①② D．仅① A 习题检测 将烘干的骨、小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽, 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。 22 无机盐存在形式和含量 1 1、存在形式：大多数以 的形式存在。 2、含量：无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的 。 阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 离子 牙齿、骨骼的组成成分是碳酸钙，以化合物形式存在。 无机盐在细胞中有什么作用呢？ 1%-1.5% 二 细胞中的无机盐 血红素分子 （局部） （1）植物缺镁会影响光合作用，为什么？ （2）为什么缺Fe会导致贫血? (3)为什么植株缺P会出现叶片颜色异常， 长得矮小、结实率低？ 一种叶绿素分子（局部） 叶绿素中含有Mg,缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。 资料1: 下图是一种叶绿素分子和血红素 分子局部结构图. 血红蛋白 血红蛋白的分子含有中Fe，缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起缺Fe性贫血。 资料2: 植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状。 P是许多重要化合物（如核酸、ATP等）和生物膜等的重要组成成分， 二 细胞中的无机盐 无机盐存的功能 2 功能1：无机盐是某些化合物的重要组成成分。 教材22 甲状腺激素分子 Mg2+ — 叶绿素重要成分 Fe2+ — 血红蛋白的重要成分 P——组成细胞膜、细胞核的重要成分 二 细胞中的无机盐 无机盐存的功能 2 功能1：无机盐是某些化合物的重要组成成分。 I — 甲状腺激素的重要成分 Ca2+ —牙齿和骨骼的重要成分 25 二 细胞中的无机盐 无机盐存的功能 2 功能2：维持细胞和生物体的生命活动 缺 I ——地方性甲状腺肿（大脖子病）、呆小症 缺Zn——儿童发育不良 缺Na——会引发肌肉酸痛、无力等 缺Ca——抽搐 血钙不足→抽搐 血钙过高→肌无力 26 缺B —— 花而不实 缺N —— 生长缓慢，植株矮小，叶片薄而小，叶色缺绿发黄。 缺P —— 表现为生长迟缓、产量降低。 氮磷过量也会引起贪青晚熟、结实率下降。 缺K——植物生长缓慢，根系发育差。茎杆脆弱，常出现倒伏。种子和果实小且干皱。 输液时常常需要用生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液），可以改用9%或0.09%的NaCl溶液吗？ 正常形态 9% 皱缩 0.09% 膨胀 二 细胞中的无机盐 无机盐存的功能 2 功能3：维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态 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。 大量出汗排出过多的无机盐会导致水盐平衡失调 酸性食物 碱性食物 血液中存在缓冲物质，如H2CO3/HCO3-等可调节并维持pH平衡 肌肉酸痛 二 细胞中的无机盐 无机盐存的功能 2 功能4：维持细胞和生物体的酸碱平衡 剧烈运动产... text has been truncated due to evaluation version limitation. 29 小结 是细胞中某些复杂的化合物的重要组成部分 Mg→叶绿素; Fe →血红蛋白 P 细胞膜、细胞核 维持细胞和生物体的生命活动 血Ca+过高→肌无力 过低→抽搐 Na+ 缺乏：肌肉酸痛无力 维持细胞的酸碱平衡 HPO42-、HCO3-等 维持细胞的渗透压平衡 Na+ 、K+ 、 Cl- 等 注意：无机盐不提供能量。 二 细胞中的无机盐 无机盐存的功能 2 　近年来，马拉松赛事在国内各城市火热开赛。香蕉是马拉松沿途补给站的标配，其中富含的钾离子可以缓解大量出汗导致的肌肉灵敏度下降，并能提高神经系统的兴奋性。该事实说明无机盐的功能是（　　） 　　A．为肌肉收缩提供大量能量 　　B．参与构成细胞结构 　　C．维持机体酸碱平衡 　　D．对维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用 D 习题检测 31 　　夏季，人在高温作业或剧烈活动后，最好是喝淡盐水而不是纯净水；患急性肠胃炎时，要及时注射生理盐水；不慎受外伤后，用质量分数为0.9%的生理盐水清洗伤口。这样做的主要目的依次为（　　） 　　①降温　　②维持水和无机盐代谢平衡　　③维持无机盐代谢的平衡 　④消毒 　⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用 　　A． ①②④　　　B．③②⑤ 　　C． ②③⑤　　　D．②③④ B 习题检测 32 1．无机盐在细胞中含量较少，但作用非常重要，下列有关无机盐的叙述正确的是(　　) A．不同生物体内无机盐的种类大体相同，但含量存在一定差别 B．人体内Ca2+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等 C．叶绿素含Mg，血红素含Fe，说明无机盐在细胞中主要以离子的形式存在 D．无机盐可为细胞提供物质和能量，对维持细胞的生命活动具有重要作用 A 习题检测 [正误辨析] (1)细胞中，无机盐均以离子形式存在。(　　) (2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。(　　) (3)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。(　　) × √ √ 细胞中的无机物 水 无机盐 自由水 结合水 ①良好的溶剂 ②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输养料和废物 细胞结构的重要组成成分 自由水比值高：代谢旺盛，抗逆性弱 结合水比值高：代谢缓慢，抗逆性强 相互 转化 比值关系 功能 功能 存在形式 离子或化合物 细胞和生物体中某些化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体的生命活动 功能 维持细胞和生物体渗透压和酸碱平衡 本节小结 实验：探究某种矿质元素是否是植物生长的必需元素 . 植物分两组 对照组： 培养液 实验组： 培养液 植物正常生长 X为植物生长的 元素 出现缺乏症 X为植物生长的 元素 生长状况相同的正常同种 完全 缺X的完全 非必需 必需 如何让实验更严谨？ 思考 加入X元素再培养 缺乏症消失 注： 即包含植物生长所需的所有元素，不能用蒸馏水。 实验组加入X盐的目的是______________________________，以增强说服力。 二次对照(使实验组前后对照) 实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。 “焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的，准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的全素培养液、缺钾全素培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的全素培养液， 向乙瓶中加入 ； ②将 分别栽种在甲、乙培养瓶中； ③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察 ； 缺钾全素培养液 长势基本相同的小麦幼苗 小麦叶片是否出现“焦边”现象 注：实验题用词尽量从题干中提取。 100 mL(等量) 随机均分为两组 随堂演练 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长， ， 则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ②若 ， 则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。 (3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力， 在上述实验的基础上如何改进完善？ 。 乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象 甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 可以在缺钾全素培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常 随堂演练 2．设计一个实验证明镍盐是植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应的结论。 (1)材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相近的玉米幼苗，含镍的无机盐。 随堂演练 (2)方法步骤 ①取两个洁净的广口瓶分别编号A、B，并向A瓶中加入一定量的完全培养液甲，向B瓶中加入________________________________。 ②取___________________________平均分为两组，将其中一组放入A瓶中，另一组放入B瓶中。 ③将两广口瓶置于____________的条件下培养一段时间，观察______________________。 等量的缺镍的完全培养液乙 长势相近的玉米幼苗 相同且适宜 玉米幼苗的生长状况 (3)实验结果及结论 若A瓶中__________________；B瓶中______________________，说明 ________________________________ 。 玉米幼苗生长正常 玉米幼苗不能正常生长 镍盐是植物生活所必需的无机盐 (4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是____________________________________________________。 向B瓶中添加镍盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长 随堂演练 　　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。（　　） ✘ ✘ ✘ 教材22 习题检测 40 　　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？ 　　【提示】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。 习题检测 41 　　二、拓展应用 　　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？ 　　【提示】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。 习题检测 42 $