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、功能及相互关系。通过农谚“有收无收在于水，收多收少在于肥”导入，联系植物生长与动物代谢实例，以问题驱动构建学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过玉米种子萌发实验分析自由水与结合水关系，结合小麦缺钾实验培养探究能力。水的特性结合分子结构阐释体现生命观念，课堂小结系统梳理知识框架，助力学生深化理解，教师可提升教学效率。

2.2 细胞中的无机物 “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？ 引入新课 生命活动离不开水和无机盐 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 3 细胞中的水 1 1.水的含量： 组成细胞的化合物 无机物 有机物 H2O（活细胞中含量最多的化合物） 无机盐 核酸 蛋白质 糖类 脂质 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。 细胞中含水量 1.1 【资料2】人类不同年龄段体内的含水量 胎儿90% 婴儿75% 成年60~65% 老年50% 结论3：同种生物不同生长发育阶段的含水量不同。 细胞中的水 1 组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液 质量分数 10% 22% 76% 79% 83% 结论4：同种生物不同组织、器官的含水量不同。 细胞中的水 1 【资料3】人体不同组织器官内的含水量 细胞中的水 1 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？ 与细胞内的其他物质_________的水（多与蛋白质、多糖结合）。 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 1.2 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 当你咬上一口西瓜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？ 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？ 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？ 是细胞内的良好溶剂 作为反应物，参与细胞内的生化反应 为细胞提供液体环境 细胞中水的作用 1.3 自由水 ①细胞内的良好溶剂 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 （2）功能： 细胞结构的重要组成部分。 细胞中水的作用 1.3 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，温度相对不容易改变利于维持生命系统的稳定性 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？ 细胞中水的特性 1.4 比热容高，，有利于维持生命系统的稳定性。 甲组：晒干的玉米种子 乙组：在甲组的基础上浸泡4个小时 丙组：晒干的玉米种子，烘干后再浸泡4个小时 预测实验结果？ 观察最后发芽情况 甲组：基本上不发芽； 乙组：发芽； 丙组：不发芽 1.4 自由水与结合水的关系 讨论 甲组的玉米种子在晒干的过程中，主要损失的是什么形式的水？这些种子有没有生理活性？ 乙组的种子在浸泡的过程中，主要是增加了什么形式的水含量？ 丙组的种子在烘干的过程中，丢失的水与甲组是否一致? 丙组种子有没有生理活性呢？丙组同样浸泡了4个小时的时间，为什么不能萌发呢？ 甲组：晒干的玉米种子 乙组：在甲组的基础上浸泡4个小时 丙组：晒干的玉米种子，烘干后再浸泡4个小时 自由水与结合水的关系 1.4 将种子放在阳光下2天 重量 减轻 ________大量散失，代谢减弱 晒干的种子用水浸泡 仍能 萌发 失去大部分________的种子仍保持其生理活性 晒干的种子不浸泡 不萌发 _______少，代谢弱 自由水 自由水 自由水 自由水与结合水的关系 1.4 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。 自由水与结合水的关系 1.4 (2)曲线 关于生物体内水分的两个理解误区 (1)误认为水越多越好。水是生命之源，但并不是水越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会因为氧气供应不足而死亡。 (2)误认为晒干的种子不含自由水。晒干的种子失去自由水，并不是不含自由水，而是自由水含量大幅度降低。 1 资料1: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。晒干以后的玉米种子不萌发，浸泡处理后的玉米种子却可以萌发。 资料2：越冬的植物、干旱地区的植物细胞中，结合水含量升高，抵御严寒或干旱对自身的伤害。 自由水与结合水的关系 1.4 1.(2026·贺州高一检测)水稻种子萌发过程中，细胞中两种存在形式的水的比值变化情况如图所示。下列对该过程的分析，正确的是(　　) A.图示比值变化表示的是结合水/自由水的值的变化 B.图示比值的上升表明水稻种子抗逆性逐渐增强 C.随着时间的推移，水稻种子的细胞代谢逐渐增强 D.图示比值变化的主要原因是细胞中的结合水含量减少 C 1 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，不会导致细胞死亡 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 1 3.在低温雨雪冰冻天气下,农作物细胞中自由水与结合水比值及农作物抗寒性都发生了相应变化,图中能正确描述这种变化的是( ) D 种子迅速燃烧后剩下的那一部分是什么？ 主要是无机盐 细胞中的无机盐 2 1.含量： 仅占细胞鲜重的1％ ~ 1.5％ 2.存在形式： 由于细胞内是液体环境，所以细胞中大多数无机盐都以离子形式存在。 阳离子： Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等 阴离子： Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。 细胞中的无机盐 2 【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 细胞中的无机盐 2 除此之外，植物体缺P也常表现为生长发育不正常，你能分析原因吗？ P是很多重要化合物和细胞结构的组成成分。 【资料2】 细胞中的无机盐 2 正常 缺磷 缺钾 正常 正常 早期缺氮 明显缺氮 重度缺氮 【资料3】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。 【资料4】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5】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/NaHCO3NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质，可以中和这些变化。 细胞中的无机盐 2 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 、细胞中的无机盐 资料6：质量分数为0.9%的NaCl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。 功能3： 维持细胞正常形态和生物体渗透压稳定。 3.功能 1 细胞中的无机盐 2 玉米无土栽培所需要的无机盐如何提供？ 探究Mg2+是否是玉米苗生长发育过程中的必需元素，如何设计实验？ 实验材料：生长状况良好的玉米苗，完全培养液(含有植物生长的必需元素）、缺镁的完全培养液、含镁的无机盐、若干培养缸以及标签。 细胞中的无机盐 2 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 即时训练 课堂小结： 细胞中的无机 物 水 无机盐 组成复杂的化合物 维持生命活动 维持酸碱平衡和渗透压 作用 结合水：细胞结构的重要组成部分 自由水 比值高：代谢旺盛、抗逆性差 比值低：代谢强度弱、抗逆性强 细胞内良好的溶剂 参与细胞内的生物化学反应 为细胞提供液体环境 运送营养物质和代谢废物 存在形式：主要以离子的形式存在 存在形式 自由水/结合水 $