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”，系统讲解水和无机盐的存在形式、含量及功能，通过“山洞被困选水”情境导入，结合不同生物含水量数据、人体器官水含量表格及问题思考，搭建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以生活化情境激发兴趣，用数据对比和问题驱动培养科学思维，如通过种子晒干与烘烤实验分析自由水和结合水功能，设计缺Mg、钾的探究实验落实探究实践。帮助学生建立结构与功能观的生命观念，教师可借助结构化素材提升教学效率。

2.2 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。 情境 一、细胞中的水 1. 水在细胞中的含量 鱼类80-85% 高等植物60-80% 哺乳动物65% 水母97% 藻类90% 蛙78% 水生生物 > 两栖动物 > 陆生生物 结论：生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别 （1）探讨不同生物体内的含水量，分析材料得出结论。 人体的几种不同年龄阶段水的含量 年龄阶段 胎儿 婴儿 成年 壮年 老年 所占比例（%） 95 75 65 60 50 （2）人体在不同的生长发育时期，含水量有何特点？ （幼年期＞成年期＞老年期，男性＞女性） 77% 52%-58% 60%-65% 结论：同一生物在不同的生长发育时期含水量不同 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 （3）探讨同一生物体不同器官的含水量，分析材料得出结论。 结论：同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同 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？ 2. 水的存在形式及功能 自由水 （1）概念： ①细胞内的良好溶剂 （2）功能： ②参加许多生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 结合水 （1）概念： （2）功能： 细胞结构的重要组成部分。 绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，占细胞内全部水的95.5% 与细胞内其他化合物相结合的水，约占全部水的4.5% 3.水的特性 水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂 水分子之间容易形成氢键，保证水分子具有流动性。 由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性 水为什么是细胞内的良好溶剂？并具有流动性呢？这与水分子结构有什么关系？ 4.自由水和结合水之间的关系 资料1：(1）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 ①自由水与结合水在一定条件下可相互转化： ②自由水/结合水与细胞代谢和抗逆性的关系： （2）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，但抗逆性较差 （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: 冬小麦在冬季来临时，结合水增多，自由水减少增强抗冻能力。 ①种子晾晒干后重量减少是因为失去_________，种子烘干后失去_________。 ②晒干的种子仍保持其生理活性浸泡后的种子因为含有较多的_________，而代谢较为旺盛。 ③烘烤后的种子用水浸泡后_________（填”能“或”不能“）萌发，这说明_________是细胞结构的重要组成部分。 资料2：农业生产中，农民需要将种子晒干后再储存，这样能保存较长的时间。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。晒干以后的小麦种子不萌发，浸泡处理后的小麦种子却可以萌发。回答问题： 自由水 结合水 自由水 不能 结合水 1．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 D 对点训练 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，使其代谢水平降低 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 当你烧掉一块木头后，会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是什么? 无机盐 二、细胞中的无机盐 1.含量： 极少，仅占细胞鲜重的1%-1.5% 2.存在形式： 阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 (1)大多数以离子的形式存在 阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 (2)少数无机盐以化合物的形式存在 如骨骼和牙齿中富含CaCO3 【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。 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。 功能一：无机盐是 。 某些复杂化合物的重要组成成分 【资料2】人在剧烈运动时，会大量排汗，可能会引起肌肉抽搐，这是因为有大量的Ca2+随汗液排出，造成血钙过低；而血钙过高则出现肌无力。人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最后引起肌肉酸疼、无力等。这说明无机盐有什么作用?  血钙过高→肌无力 血钙不足→抽搐 功能二： 维持细胞和生物体的正常生命活动 【资料3】食物(蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质，人吃后体内血液的pH一般不会有较大的变化；进行剧烈运动时，身体无氧呼吸产生了乳酸，因此人体会感到腿酸等，但血液的PH没有明显降低，为什么呢？ 乳酸 + NaHCO3 = 乳酸钠 + H2CO3 CO2 + H2O 功能三：维持细胞和生物体的酸碱平衡。 人体血液中存在H2CO3/NaHCO3等缓冲物质，可以调节并维持pH平衡。 【资料4】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 功能四：维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态 大量出汗排出过多的无机盐会导致水盐平衡失调 探究某种无机盐是否是植物必需 无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，设计实验探究无机盐Mg2+是否是植物必需的无机盐。 提供实验材料： 生长状况相同的正常同种植物，完全培养液，缺Mg2+培养液，无机盐Mg2+ 将生长状况相似的正常植物幼苗若干平均分为两组 甲组加入一定量的缺Mg2+培养液 乙组加入等量的完全培养液 在相同且适宜的条件下培养一段时间后，观察两组幼苗生长情况 甲组幼苗无法正常生长 乙组幼苗正常生长 X是植物正常生长的必需元素。 加入Mg2+再培养一段时间 甲组幼苗恢复正常生长 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 对点训练 2.下列叙述错误的是（      ） ①运输营养物质和代谢废物的水为自由水 ②结合水是细胞结构的组成成分之一 ③Mg2+是叶绿素、血红素等分子的组成成分 ④无机盐有维持细胞内酸碱平衡的作用 ⑤自由水与结合水的比例与代谢的强度无关 ⑥缺碘会引起儿童佝偻病 A．①④⑤ B．③⑤⑥ C．①④⑤⑥ D．②③④⑤⑥ B 3.“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 (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 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 × × × $