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、存在形式及功能，无机盐的存在形式和作用等核心知识点。通过旧知回顾（检测有机物的试剂与方法）衔接，结合运动员饮料成分的问题探讨，搭建新旧知识联系的学习支架。 其亮点在于以问题链驱动探究实践，如通过种子晒干与烘干失水的对比分析水的存在形式，结合表格数据（不同生物含水量）和实例（缺铁性贫血、血钙异常）培养科学思维。课堂小结结构化梳理知识，随堂练习强化生命观念，助力学生深化理解，为教师提供丰富教学活动设计。

必修1 第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 旧知回顾 1. 检测还原糖常用的试剂是__________，该试剂在使用时需要将甲液和乙液______________后再加入组织样液，并需要进行______加热。 2. 脂肪时，可被苏丹Ⅲ染液染成______色。 3. 检测蛋白质时，向组织样液中先加入双缩脲试剂A液（0.1 g/mL NaOH溶液）1 mL，摇匀，再加入B液（0.01 g/mL ______溶液）4滴，摇匀后溶液呈现______色。 4. 检测还原糖的理想实验材料应选择含糖量较高、颜色为______的组织，如苹果、梨等，不宜选用西瓜、血液等颜色过深的材料，避免干扰对颜色反应的观察。 5. 斐林试剂与双缩脲试剂在成分上的主要区别是：斐林试剂中乙液为0.05 g/mL的CuSO₄溶液，而双缩脲试剂B液为___________的CuSO₄溶液；使用方法上，斐林试剂需要_________，而双缩脲试剂无需加热。 6. 唯一需要显微镜的观察的实验是检验_______的实验。 等量混合均匀 斐林试剂 水浴 橘黄 CuSO4 紫 浅 0.01 g/mL 水浴加热 脂肪 问题探讨 右侧是某种运动员饮料的化学成分表。 请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。 课本正文第二段。 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 氯化钠 1.0 氯化钾 0.1 磷酸二氢钠 0.1 磷酸二氢钾 0.1 碳酸氢钠 0.1 1. 喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 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，也是许多有机物的重要组成成分。 一、细胞中的水 水在细胞中的作用 水是细胞内良好的溶剂，许多种物质能够在水中溶解； 细胞内许多生物化学反应也需要水的参与； 多细胞生物的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。 水在生物体内的流动，可以把营养物质送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或直接排出体外。 返回 表1：几种不同生物的含水量 生物 含水量 水母 97% 鱼类 80%～85% 成年人 65% 左右 幼儿 75%~80% 表2：人体不同组织器官的含水量 组织器官 含水量 牙齿 10% 骨骼 22% 肌肉 76% 血液 83% 结论：水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物。 不同生物、同一生物不同器官含水量不同，与代谢水平相关。 对比表格数据，你发现了什么？ 一、细胞中的水 1. 水的含量 （1）生物种类 水生生物 陆生生物。 （2）生长发育阶段 幼儿____成年； 幼嫩部分____成熟部分。 （3）组织器官种类与代谢程度 血液____肌肉____骨骼____牙齿 > > > 在不同情况下细胞含水量的高低 1. 水的含量 一、细胞中的水 > > > 6 1. 一个水分子由2个氢原子和一个氧原子构成 氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧原子具有比氢原子更强的吸引共用电子的能力，使氧原子一端稍带负电荷，氢原子一端稍带正电荷。 2. 水的结构和特性 一、细胞中的水 δ＋ δ＋ δ- O H H 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子。 7 2. 水分子是极性分子 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。 2. 水的结构和特性 一、细胞中的水 δ＋ δ- O H H δ＋ 8 由于水分子的极性，当一个水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区）时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。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。 2. 水的结构和特性 一、细胞中的水 3. 水分子之间会存在氢键 水分子之间靠氢键结合示意图 已知：需4.2J热量才能使1克水升温1℃，酒精只需2.4J 1克水在体温下蒸发需要吸收约2400J热量，酒精仅约900J。 结论：由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不易改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 2. 水的结构和特性 一、细胞中的水 4. 水具有高比热容 若汗水是酒精，散热效率低，且酒精快速挥发易让人体失温失控。 比热容：单位质量物体改变单位温度时所吸收或释放的能量。 若汗水是酒精会怎样？ ? 3. 细胞中水的存在形式及功能 一、细胞中的水 汗液滴落，这是看得见的水。晒干的种子摸起来是干燥的，里面有没有水？如果有，它为什么流不出来？ 3. 细胞中水的存在形式及功能 一、细胞中的水 形式 自由水 结合水 概念 细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。 与细胞内的其他物质相结合的水，约占细胞内全部水分的4.5%。 细胞中的水以自由水和结合水两种形式存在。人出汗丢失的主要是自由水；种子为长期存活，大部分水以结合水形式存在。 12 为什么运动后需要补水——水进入细胞后到底要干什么？连线。 3. 细胞中水的存在形式及功能 一、细胞中的水 汗液蒸发后身体降温 汗液含尿素、盐分 肌肉细胞中糖分要溶解才能被利用 水参与分解葡萄糖 人骨骼关节有滑液起润滑作用 良好溶剂，提供反应介质 提供液体环境 维持体温恒定 运输代谢废物 参与细胞内化学反应 以上的功能是自由水的还是结合水的？ 如果种子的细胞里没有结合水，种子放几个月还能不能发芽？ 形式 自由水 结合水 功能 ①细胞内良好的溶剂； ②参与生物化学反应； ③为细胞提供液体环境； ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成部分，存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性。 3. 细胞中水的存在形式及功能 一、细胞中的水 生物体的一切生命活动都离不开水 种子晒干丧失的水 晒干后的种子再烘干丧失的水 比值高：代谢______，但抗逆性______。 自由水/结合水 比值低：代谢强度______，但抗寒、抗旱、 抗热等抗逆性_______。 （如种子萌发等） 旺盛 减弱 降低 增强 如将种子晒干储藏： 减少自由水含量，使代谢水平降低 如北方冬小麦在冬季来临前： 自由水比例会降低，结合水比例会上升，避免气温下降自由水过多而结冰损害自身 一、细胞中的水 4. 自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 可相互转化 15 一、细胞中的水 小试牛刀 良好的溶剂 细胞结构的重要组成部分 与蛋白质、多糖等物质结合 能运输物质 为细胞提供液体环境 可以自由流动 比例越高代谢越旺盛 比例越高抵抗不良环境能力越强 细胞内含量多 细胞内含量少 自由水 结合水 无机盐 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 ? 二、细胞中的无机盐 17 二、细胞中的无机盐 1. 无机盐在细胞中的存在形式 2.少数无机盐可以 形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼。 1.细胞中大多数无机盐以 的形式存在。如： ①阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 ②阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 离子 化合物 2. 无机盐在细胞中的含量 很少，仅占细胞鲜重的1%～1.5%。 二、细胞中的无机盐 3. 无机盐的作用 思考讨论： 1.植物缺镁Mg会影响到光合作用，为什么？ 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺铁Fe会导致贫血？ 3.植物体缺磷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。 资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。 1.植物缺Mg会影响到光合作用，为什么？ Mg是叶绿素的重要组分,缺Mg叶绿素合成受阻。 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ Fe是构成血红素的元素,缺Fe血红素合成障碍，引发贫血。 ①无机盐是细胞中某些复杂化合物的组成成分 二、细胞中的无机盐 3. 无机盐的作用 20 资料2 植物在缺乏氮N、磷P、钾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。 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。 二、细胞中的无机盐 3. 无机盐的作用 ①无机盐是细胞中某些复杂化合物的组成成分 21 ②无机盐能维持细胞和生物体正常的生命活动 ①血钙过高，肌无力；血钙过低，肌肉抽搐。 ②B硼能促进花粉萌发，花粉管生长，缺B会导致“花而不实”。 Na+、K+ 维持神经细胞、肌肉细胞的兴奋性 人体内缺乏Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。 因此，当大量出汗排除过多无机盐后，应该多喝淡盐水。 二、细胞中的无机盐 3. 无机盐的作用 22 ③无机盐能维持细胞的酸碱平衡 进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的pH（酸碱度）没有因此而降低，还是维持在7.35~7.45之间，为什么呢？ CO2＋H2O 人体依靠无机盐离子H2CO3/HCO3— 等组成的缓冲体系来调节并维持平衡。 乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3 二、细胞中的无机盐 3. 无机盐的作用 23 ④无机盐维持细胞的渗透压平衡 （1）细胞外液渗透压 Na+、Cl- （2）细胞内液渗透压 K+ P22.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。 ①生理盐水的含义是什么？②在什么情况下需要用生理盐水？ ①质量分数为0.9%的NaCl溶液的浓度，是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。 ②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。 二、细胞中的无机盐 3. 无机盐的作用 24 细胞中的水 水的重要性：生命活动离不开水 水是活细胞中含量最高的化合物 1. 不同种类生物含水量不同 2. 同种生物不同发育时期含水量不同 3. 不同的组织、器官含水量不同 存在形式 自由水 结合水 含义及其含量 作用 1.细胞内良好的溶剂 2.为细胞生活提供液体环境 3.参与细胞内生化反应 4.运输养料和代谢废物 含义及其含量 作用：细胞结构的重要组成成分 代谢缓慢 代谢旺盛 课堂小结 细胞中的无机盐 存在形式 作用 含量较多的阳离子： Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等 阴离子有：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等 1. 构成复杂化合物的元素 2. 维持生物体正常生理活动 3. 维持细胞的渗透压 4. 维持细胞的酸碱平衡 课堂小结 一、概念检测 1. 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。（ ） ✘ ✘ ✘ 随堂练习 27 1. 医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。 ①生理盐水的含义是什么？②在什么情况下需要用生理盐水？ ①质量分数为0.9%的NaCl溶液的浓度，是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。 ②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。 二、拓展应用 随堂练习 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？ 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。 二、拓展应用 随堂练习 $