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”，系统涵盖水的含量、存在形式、转化及功能，和无机盐的存在形式与功能。课堂从“运动员补水”情境切入，结合饮料成分表设问，通过数据表格分析搭建学习支架，引导学生从生活现象过渡到学科知识。 其亮点是以生活化情境和任务驱动为主线，融入科学思维（如对比不同生物含水量）与探究实践（设计缺钾实验），强化生命观念。通过真题演练巩固知识，助力学生提升分析能力，为教师提供丰富的教学活动设计与评价素材。

第2章 组成细胞的分子 第一节 细胞中的无机物 口渴了,你喝什么？ 运动员在运动时怎么补水？ 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 NaCl 1.0 KCl 0.1 NaH2PO4 0.1 KH2PO4 0.1 NaHCO3 0.1 运动员饮料的化学成分表 提供能量 调 味 补充失去的无机盐（解渴） 1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 良好溶剂、反应物、运输等。 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，出汗时人体会排出大量无机盐，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，也是许多化合物的重要组成成分。 1.探讨不同生物体内的含水量，分析材料得出结论。 水在构成生物体的化合物中含量第一； 不同种生物含水量不同； 水生生物含水量一般比陆生生物高。 依据上表中的数据，你能找到什么规律？ 不同种生物的相对含水量(%) 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 相对含水量 97% 80%～85% 78% 65% 90% 60%～80% 一、细胞中的水 1.1水在细胞中的含量 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 2.探讨同一生物体不同器官的含水量，分析材料得出结论。 同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同 依据上表中的数据得出什么结论？ 思考：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？ 一、细胞中的水 1.1水在细胞中的含量 一、细胞中的水 1.1水在细胞中的含量 自由水 （占细胞内全部水的95.5%） 结合水 （占细胞内全部水的4.5%） 特点：易蒸发、不受束缚、可流动 特点：不易散失、含量较稳定、 失去流动性和溶解性 以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水 一、细胞中的水 1.2水在细胞中存在的形式 任务一：分析细胞中水的存在形式及其相互转化 1.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。 2.如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 该过程中种子丢失的主要是结合水；种子失去活性。 一、细胞中的水 3.晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？ 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。 4.越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？ 在一般情况下，自由水和结合水的比值越小，细胞抗逆性越强。 一、细胞中的水 1.3 自由水与结合水的相互转化 ①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。 ②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 温度降低 结合水 自由水 温度升高 自由水的比例高——代谢活跃，生长快，但抗逆性弱 （抗逆性：动植物适应不良条件的能力，如抗旱、抗寒、抗热性能） 2.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系 新陈代谢速率 抗逆性 自由水 结合水 （1）条件 （2）实例 一、细胞中的水 水在细胞中参与化学反应 水是光合作用的原料，呼吸作用和许多有机物的合成和分解都需要水的参与。 该资料体现了水的什么功能？ 材料三 任务二：阅读课本P21并分析下面材料，探究水的功能。 一、细胞中的水 （1）结合水的组成及特性，水分子中 H、O 原子的结合方式和带电 情况， 尝试解释水为什么能成为良好的溶剂。 （2）水分子的氢键是怎样形成的？为什么在常温下水是液体状态 ，具有流动性？ （3）水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？ 任务三：阅读课本P20-21楷体字部分，小组讨论完成下列问题： 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。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。 每个水分子可以与周围水分子靠氢键互相作用在一起。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液体状态，具有流动性。 常温下水是液体状态 一、细胞中的水 运输营养物质和代谢废物 水 细胞内良好的溶剂 参与生物化学反应 为细胞提供液体环境 1.4水的生理功能 一、细胞中的水 细胞结构的重要组成成分 4.5％结合水 95.5％自由水 1、判一判(判断正误并找到课本原话) （1）．水分子具有极性的原因是水分子的空间结构及电子的不对称分布。(必修1 P20小字部分) (　　) （2）．水在常温下能够维持液体状态是由于水分子之间的氢键不断地断裂，又不断地形成。(必修1 P21小字部分) (　　) （3）．储藏中的种子不含水分以保持休眠状态。(必修1 P21正文) (　　) （3）．入冬后气温下降植物体内自由水含量相对增多。(必修1 P21正文) (　　) （4）．自由水和结合水都可以参与细胞内的生物化学反应。(必修1 P21正文) (　　) √ × × √ × 返回导航 13 2．(2025·四川遂宁模拟)下列有关水的特性与水的生理功能相互对应关系的叙述不正确的是 (　　) A．水是极性分子决定其是细胞内良好溶剂，为生物化学反应所必需 B．水分子间弱吸引力氢键决定其具有流动性，是物质运输所必需 C．水具有较高的比热容，为细胞创造舒适的液体环境 D．水在低温下结冰，利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件 答案：D 14 3.在冬季来临过程中，冬小麦体内的自由水和结合水的含量变化如图所示，下列说法错误的是 A.a存在形式的水主要与蛋白质、多糖等物质 结合 B.b是细胞中绝大部分水的存在形式，是可以 流动的 C.a/b上升，细胞代谢水平增强 D.b/a下降，细胞抵抗寒冷的能力增强 √ （1）存在形式 —— 大多数以离子形式存在 阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 （2）含量： ——少数以化合态形式存在 很少，仅占1％－1.5％ 2.1 存在形式和含量 二、细胞中的无机盐 任务四：分析并探究无机盐的作用 1.无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的作用。 (1)材料1　一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图： 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 二、细胞中的无机盐 (2)材料2　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的 现象，此现象是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促 进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。 该材料说明，无机盐对 有着重要的意义。 (3)材料3　生理盐水是指与哺乳动物血浆和淋巴液等渗的无机盐溶液，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，若放到清水中，则会吸水涨破。 该材料说明，无机盐能调节人体的 ，维持细胞的 。 维持生物体的正常生命活动 渗透压 正常形态 二、细胞中的无机盐 (4)材料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 二、细胞中的无机盐 2.“焦边”是由缺钾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、浓度相同的完全培养液、缺钾培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的完全培养液，向乙瓶中加入__________________； ②将_____________________________________分别栽种在甲、乙瓶中； ③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察______________________ __________。 100 mL缺钾培养液 长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组 小麦叶片是否出现“焦 边”现象 二、细胞中的无机盐 (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应如何改进？ _______________________________________________________________________。 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 可以在缺钾培养液中加入钾，培养一段时间后观察植物叶片生长是否恢复正常 二、细胞中的无机盐 (1)对照组 植物＋完全培养液正常生长 (2)实验组 拓展：无机盐生理功能的验证方法 返回导航 22 无机盐 是构成细胞内化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 维持细胞的渗透压平衡 维持细胞的酸碱平衡 2.2 无机盐的生理功能 二、细胞中的无机盐 3.无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列有关生物体内无机盐的叙述不正确的是（ ） A.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3参与构成骨骼、 牙齿等 B.生理盐水可用于清洗外伤伤口，因为它可维持细胞正常的渗透压并有 清洁作用 C.患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法 D.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降 √ 二、细胞中的无机盐 4.在某地的马拉松比赛中，香蕉是沿途补给站的标配，其中富含的钾离子能够增强神经和肌肉的兴奋性，强化肌力及肌耐力。该事实说明钾离子的生理作用是 （ ） A.为肌肉收缩持续提供能量 B.维持机体酸碱平衡 C.细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 D.对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用 √ 二、细胞中的无机盐 （1）．小麦种子烧尽后留下的灰白色灰烬是无机盐。(必修1 P21正文) (　　) （2）．缺铁会导致血红素合成障碍，引起缺铁性贫血。(必修1 P22“思考·讨论”) (　　) （3）．哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐症状。(必修1 P22正文) (　　) （4）．(江苏卷)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 (　　) （5）．(浙江6月卷)Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中 (　　) （6）．(湖南卷)帝企鹅蛋的卵清蛋白中 N 元素的质量分数高于 C 元素 (　　) （7）．(河北卷)由Fe2+参与构成的血红蛋白具有运输功能 (　　) 5、判一判(判断正误并找到课本原话) √ √ √ ×　 ×　 ×　 √ 6．(2025·福建莆田模拟)无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是 (　　) A．适当补充I，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症 B．Mg存在于叶绿体的类胡萝卜素中 C．血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐 对体液pH起着重要的调节作用 答案：B 27 细胞中的无机物 细胞中的水 水在细胞中的含量 自由水与结合水的关系 细胞中的无机盐 无机盐在细胞中的存在形式 无机盐在细胞中的作用 水在细胞中的存在形式 第二节 细胞中的水和无机盐 　　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。（　　） ✘ ✘ ✘ 29 　　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。 30 　　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。 31 $