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、作用及自由水与结合水的转化关系，以及无机盐的存在形式、含量和功能。通过农谚“有收无收在于水，收多收少在于肥”导入，结合生活实例提出问题，以任务驱动、情境分析和即时训练为支架，构建“水的作用—自由水与结合水关系—无机盐功能”的知识脉络。 其亮点在于融入生命观念（如结构与功能观，结合水是细胞结构成分）、科学思维（通过大豆种子晒干、西瓜汁与鸡蛋清对比等情境归纳代谢与抗逆性关系）和探究实践（设计缺素实验，含对照与自身前后对照）。采用生活实例（运动员饮料成分）、图表分析和即时训练，帮助学生深化理解，教师可借助丰富案例提升教学效率。

第2节 细胞中的无机物 第二章 组成细胞的分子 人教版（2019） 必修1 《分子与细胞》 1.简述水在细胞中的存在形式和作用。 2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 学习目标 1.生命观念：通过对水和无机盐的存在形式与作用的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。 2.科学思维：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。 素养要求 2 “有收无收在于水，收多收少在于肥。”这句农谚形象地说明了植物的生长和发育过程离不开水和无机盐，适时适量地灌溉和追施各种肥料是农作物高产、稳产的保障 （图2-11）。同样，对于动物的生存和代谢来说，水和无机盐也不可或缺。为什么水和无机盐对于生命如此重要？ 在细胞的生命活动中它们分别起到了怎样的作用？ 生命活动离不开水和无机盐 1．结合生活实际思考，生物的含水量有何特点？ （不同生物，同一生物不同器官、组织，同一生物在不同生长发育时期） 2．水在细胞中以什么形式存在？各自含量？特点？作用？ 3．细胞中自由水与结合水的比值与细胞代谢和抗逆性的关系。 细胞中的水 一 【任务1】阅读课本P20—21相关内容，思考下列问题： 水母 97% 鱼类 80~85% 蛙 78% 哺乳动物 65% 藻类 90% 高等植物 60~80% 水生生物>两栖类生物>陆生生物 不同生物体 生物体含水量的特点 1 不同组织 、 器官 99% 83% 79% 76% 22% 10% 84% 不同生长发育时期 80%以上 77% 52~58% 60~65% 41~45% 同一生物：幼年>成年>老年 与细胞内的其他物质_________的水。 约占细胞内全部水分的______。 呈______状态，可以__________的水。 约占细胞内全部水分的_______。 结合水 自由水 相结合 4.5% 游离 自由流动 95.5% 易蒸发、不受束缚、可流动 特点： 不易散失、含量稳定、失去流动性 特点： 细胞中水的存在形式、各自含量、特点 2.1 切西瓜时，流出的液体 切开芦荟，粘稠的液体 绝大部分水 一部分水 自由水： a.细胞内良好的溶剂：许多物质溶解在水中； b.参与细胞内的许多生化反应（光合作用、呼吸作用）； d.运送营养物质和代谢废物（如血液）； c.为细胞提供液体环境； 结合水： 是细胞结构的重要组成成分。 细胞中水的作用 2.2 e.有较高的比热容，对温度起缓冲作用。 答疑解惑： 氢键：易形成易断裂 水常温下为液态，具有流动性 较高比热容，有利于维持生命系统的稳定性 水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？ — ﹢ ﹢ 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。 小字部分：水的特性 自由水与结合水的关系 3 （1）可相互转化 自由水 结合水 降温 升温 （在一定条件下） 【情境1】 将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干，重量会减轻。干燥后的大豆种子浸泡后在适宜的条件下，仍能萌发成幼苗。 （1）刚收获的新鲜种子在阳光下晒干，主要会失去什么形式的水？ （2）若晒干的种子不浸泡，会不会萌发呢？为什么？ （3）将晒干种子放在试管中用酒精灯加热，管壁上有水珠，为什么？这时候的种子还能发芽？ （4）结合以上问题，说明自由水所占比例与代谢强度之间的关系？ 自由水 不会。因为自由水的减少，导致新陈代谢活动下降 自由水/结合水比例越大，细胞的代谢强度越大 （2）两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系： 失去了结合水；不能发芽 自由水与结合水的关系 3 【情境2】 取等量的西瓜汁和鸡蛋清置于相同的开放环境下，西瓜汁蒸发得快，如果放入冰箱中，西瓜汁先结冰。 （1）西瓜汁和鸡蛋清，哪种物质中结合水的比例相对较高？ （2）以上现象说明，与自由水相比，结合水有什么特点？ （3）由以上实验结论可推测，和热带植物相比，沙漠植物和寒带植物哪种形式的水比例更高？ （4）总结结合水的比例与抗旱抗寒能力（即抗逆性）的关系？ 鸡蛋清 结合水可以帮助细胞抵抗不良环境 结合水 结合水/自由水的比例越大，细胞的抗性能力越强 （2）两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系： 自由水与结合水的关系 3 （2）两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系： 自由水与结合水的关系 3 根据上述两个实例，你能总结出自由水和结合水的相对含量与细胞代谢速率以及抗逆性的关系吗？   新陈代谢 速率 抗逆性 即时训练 ④ ⑤ ③ 自由水 结合水 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 Na2PO4 0.1 K2PO4 0.1 Na2CO3 0.1 运动员饮料中的化学成分 议一议 1、表中哪些成分属于无机盐？细胞中无机盐的存在形式有哪些（举例）？含量？ 2、为什么要在运动员的饮料中添加无机盐？无机盐在生物体中起什么作用？ 【任务2】结合左表及P21—22，思考下列问题： 细胞中的无机盐 二 因为人运动时会出很多汗,出汗时会失去很多无机盐,所以就要加盐补充。 1、存在形式 —— 大部分以离子的形式存在 阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 2、含量：很少，仅占细胞鲜重的1％－1.5％ ——少部分以化合物的形式存在 细胞中的无机盐 二 含量少代表不重要吗？ 细胞中的无机盐大部分以离子的形式存在,少部分以化合物的形式存在,如骨骼和牙齿中的钙以CaCO3 的形式存在 3、无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 血红素分子（局部） 资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图。 一种叶绿素分子（局部） 讨论 ：1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么? 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血? 贫血都由缺铁引起的吗？ 资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图。 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。 讨论：3.植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么?分析 为什么植物体缺P会影响其生长发育。 P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。 功能一：是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 3、无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 功能二：对于维持生物体的生命活动有着重要作用 3、无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 实例二：哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。过高？ 实例一：人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，进而引 发肌肉酸痛、无力等。 功能三：对于维持人体内的酸碱平衡具有重要作用 3、无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 进行剧烈运动之后, 会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸, 但体液中的PH并没有明显降低，还维持在7.35-7.45，为什么？ 剧烈运动时：H+ H2O+CO2由肺排出 + NaHCO3 Na+ + H2CO3 人体血液中存在和 等酸碱缓冲物质，可以中和人体代谢产生的碱或酸 3、无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 蔬果中的碱：OH- + H2CO3 过多HCO3-由肾脏排出 H2O + HCO3- 血浆的缓冲物质包括NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4等，其中以H2CO3/NaHCO3为主的缓冲对来调节并维持pH平衡。 功能三：对于维持人体内的酸碱平衡具有重要作用 3、无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 功能四：能调节人体的渗透压，维持细胞的正常形态 在以动物细胞为材料的实验中，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？ 9% 0.09% 皱缩 膨胀 正常形态 0.9%的NaCl溶液可以使细胞保持正常的（形态结构和生理功能） 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是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体的生命活动 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酸碱平衡； ②渗透压的平衡 小结：细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要。 3、无机盐的作用 细胞中的无机盐 二 24 即时训练 如何设计实验，证明某种或某几种无机盐是这种植物生长发育所必需的？ 无机盐功能的验证方法 探究植物必需无机盐的实验设计思路 探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培养法，具体设计思路如下： (1)对照组：_____________________→正常生长。 (2)实验组   实验组加入X盐的目的是________________________________________，以增强说服力。 植物＋完全培养液 X不是必需无机盐 X是必需无机盐 二次对照(使实验组形成自身前后对照) 深化探究 即时训练 26 课堂小结 1、仔细回忆，说出本节学习了哪些要点内容。 2、你认为本节内容中有哪些疑难易错点，请分享一下。 27 $