2022-2023學(xué)年人教版（2019）必修一 2.2細(xì)胞中的無機物 學(xué)案

1、第2節(jié)細(xì)胞中的無機物課前自主預(yù)習(xí)案一、細(xì)胞中的水1水的含量特點(1)含量：一般來說，水是細(xì)胞中含量最多的化合物，約占60%95%。(2)與生物種類及發(fā)育階段的關(guān)系：生物種類不同，含水量不同，如水生生物含水量多于陸生生物。不同生長發(fā)育期，含水量不同，如幼兒含水量高于成年人。2水的存在形式和作用填表項目自由水結(jié)合水形式在細(xì)胞中以游離的形式存在與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合含量約占95.5%約占4.5%作用細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑；參與生物化學(xué)反應(yīng)；為細(xì)胞提供液體環(huán)境；運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分二、細(xì)胞中的無機鹽1存在形式和含量(1)含量：與水相比，無機鹽是細(xì)胞中含量很少的無機物。(2)存在形式

2、：大多數(shù)以離子形式存在。2生理功能連線1.判斷下列有關(guān)水的敘述的正誤(1)參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水()(2)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開水()(3)自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強弱關(guān)系不大()(4)人體細(xì)胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水()(5)水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一()解析：(3)自由水與結(jié)合水的比例越高，新陳代謝越強。答案：(1)(2)(3)(4)(5)2判斷下列關(guān)于人體內(nèi)水和無機鹽的敘述的正誤(1)都可作為細(xì)胞的能源物質(zhì)()(2)都能維持細(xì)胞的生命活動()(3)所有細(xì)胞中水和無機鹽的含量相同()(4)血鈣過高會引起抽搐()(5)無機鹽在細(xì)胞內(nèi)含量很少，主要以離子形式存在

3、，具有維持滲透壓、酸堿度及細(xì)胞正常生命活動的功能()(6)某些無機鹽是細(xì)胞內(nèi)一些大分子物質(zhì)的組成成分，如Fe參與血紅蛋白的構(gòu)成，Mg參與葉綠素的形成()(7)氮是植物體內(nèi)的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素()解析：(1)水和無機鹽都不可作為細(xì)胞的能源物質(zhì)，能源物質(zhì)是糖類等。(3)所有細(xì)胞中水和無機鹽的含量各不相同。(4)血鈣過低會引起抽搐。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)3綜合判斷下列敘述的正誤(1)生物種類不同，含水量不同，如陸生生物含水量多于水生生物()(2)生物的含水量還與生長發(fā)育階段有關(guān)，幼嫩組織的細(xì)胞中含水量高()(3)無機鹽是細(xì)胞中含量很少的有機物()(

4、4)細(xì)胞中的無機鹽全部以離子的形式存在()答案：(1)(2)(3)(4)課堂互動探究案【課程標(biāo)準(zhǔn)】 指出水大約占細(xì)胞重量的2/3，以自由水和結(jié)合水的形式存在，賦予了細(xì)胞許多特性，在生命中具有重要作用舉例說出無機鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動密切相關(guān)【素養(yǎng)達(dá)成】 1能說出水和無機鹽的存在形式與功能。(生命觀念) 2理解組成生物體的無機化合物和有機化合物是生命活動的基礎(chǔ)。(科學(xué)思維) 3運用所學(xué)的相關(guān)知識，解釋生活中的現(xiàn)象。(科學(xué)探究)4了解水的重要性，喚醒愛護(hù)水資源的意識。(社會責(zé)任)奧運會的賽場上，很多運動員在比賽間隙都會飲用一種藍(lán)色的飲料。這種飲料在中國市場上很少見到，它是美國可口可樂公司

5、于2006年研發(fā)的一種運動飲料，能夠幫助人體在運動大量消耗水分和能量的情況下，迅速補充、平衡體液。藍(lán)色飲料中所含的電解質(zhì)能夠有效補充隨汗液流失的電解質(zhì)，而隨汗液流失最多的電解質(zhì)莫過于鹽分了。水和鹽分在人體內(nèi)有什么作用呢？探究點一細(xì)胞中的水【師問導(dǎo)學(xué)】1水是生命之源，沒有水就沒有生命，請結(jié)合下列材料探究水的含量和功能。表一不同生物體中水的含量生物水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物水的含量(%)9780857865906080表二人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織、器官牙齒骨骼骨骼肌心肌血液水的含量(%)1022767983(1)表一說明：不同生物體內(nèi)含水量_，一般水生生物體內(nèi)的含水量比陸生生物_

6、。(2)表二說明：同一生物體內(nèi)，不同器官的含水量_，一般代謝旺盛的組織、器官含水量_。(3)結(jié)合教材P20的圖示和內(nèi)容回答：水為什么能成為細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑呢？它又為什么具有支持生命的獨特性質(zhì)呢？【智涂筆記】名師點撥關(guān)于生物體內(nèi)水的兩個“并不是”(1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，如長期浸泡在水中的陸生植物會死亡。(2)曬干的種子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅度降低?！編熣f核心】1自由水與結(jié)合水之間的轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化條件：eq x(自由水)eq o(,sup7(降溫),sdo5(升溫)eq x(結(jié)合水)(2)轉(zhuǎn)化實例：烘干種子時，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。水果放入冰箱

7、冷藏時，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。2自由水與結(jié)合水相對含量與細(xì)胞代謝的關(guān)系(1)圖示：(2)曲線：(3)在生產(chǎn)中的應(yīng)用：種子萌發(fā)時，需要吸收水分，增加自由水含量。種子貯存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長貯存時間。越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。答案：(1)較高多(2)不同較高(3)水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成，氫原子以共用電子對與氧原子結(jié)合。由于氧具有比氫更強的吸引共用電子的能力，使氧的一端稍帶負(fù)電荷，氫的一端稍帶正電荷。水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對稱分布，使得水分子成為一個極性分子。帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合，因此，水是良好的溶劑。由于水分

8、子的極性，當(dāng)一個水分子的氧端(負(fù)電性區(qū))靠近另一個水分子的氫端(正電性區(qū))時，它們之間的靜電吸引作用就形成一種弱的引力，這種弱的引力稱為氫鍵，每個水分子可以與周圍水分子靠氫鍵相互作用在一起。氫鍵比較弱，易被破壞，只能維持極短時間，這樣氫鍵不斷地斷裂、又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體狀態(tài)，具有流動性。同時，由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對不容易發(fā)生改變，水的這種特性，對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。2自由水和結(jié)合水對生物體都具有重要的作用，請分析回答下列問題：(1)剛剛收獲的鮮種子一般要放在陽光下暴曬，種子變干，重量減輕，鮮種子失去的主要是哪種形式的水？種子還有

9、活性嗎？(2)將干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠產(chǎn)生，這種情況下，干種子失去的主要是哪種形式的水？種子還有活性嗎？答案：(1)失去的主要是自由水。種子仍保留活性。(2)失去的主要是結(jié)合水。種子喪失活性。3自由水和結(jié)合水的含量比例對生物的代謝和抗逆性有著重要的意義，請分析回答下列問題：(1)曬干的種子能夠長久保存，浸泡吸水后能夠萌發(fā)，據(jù)此推斷自由水和結(jié)合水的比值與細(xì)胞的代謝強度之間有什么關(guān)系？(2)越冬的植物、干旱地區(qū)植物的細(xì)胞中，結(jié)合水含量升高。這表明自由水和結(jié)合水的含量與生物的抗逆性有何關(guān)系？答案：(1)在一定范圍內(nèi)，自由水和結(jié)合水的比值越大，細(xì)胞代謝越旺盛。(2)一般情況下，

10、自由水和結(jié)合水的比值越大，細(xì)胞的抗逆性越差?！緳z測反饋】1(合格必考)沒有水，人體內(nèi)大部分化學(xué)反應(yīng)就無法進(jìn)行，這說明()A水在生物體內(nèi)可以流動B生物體內(nèi)的生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行C水是細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物D水具有緩和溫度變化的作用解析：水在生物體內(nèi)可以流動、水是細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物、水具有緩和溫度變化的作用的說法都正確，但不是題干所問的答案。題干中“沒有水，人體內(nèi)大部分化學(xué)反應(yīng)就無法進(jìn)行”，這說明生物體內(nèi)的生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行，B正確。答案：B2(等級選考)每年3月22日是“世界水日”。下列關(guān)于水的敘述不正確的是()A生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行B水是細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物C水在細(xì)胞中的存在

11、形式并非一成不變D自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強弱關(guān)系不大解析：生物體的生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行，A正確；細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)，B正確；水在細(xì)胞中的存在形式并非一成不變，自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化，C正確；自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強弱有關(guān)，自由水與結(jié)合水的比值越高，細(xì)胞新陳代謝越旺盛，D錯誤。答案：D探究點二細(xì)胞中的無機鹽【師問導(dǎo)學(xué)】1無機鹽在細(xì)胞中的含量僅為1%1.5%，但卻有著重要的作用，請結(jié)合下列材料分析無機鹽的有關(guān)知識。材料一一種葉綠素和血紅素的局部分子結(jié)構(gòu)簡圖(1)由材料可以看出無機鹽是_。材料二足球運動員在激烈比賽中有時會出現(xiàn)肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是隨著

12、汗液丟失了大量鈣離子引起的；硼能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的生長，缺少硼時常導(dǎo)致“花而不實”。(2)由材料說明無機鹽對_有著重要的意義。材料三生理鹽水是指與哺乳動物血液和淋巴等滲的無機鹽溶液，常用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。人體的紅細(xì)胞在生理鹽水中會保持原有的形態(tài)，如果放到清水里，會吸水脹破。(3)由材料說明無機鹽能調(diào)節(jié)人體的_，維持細(xì)胞的_。材料四人體代謝過程中產(chǎn)生的一些代謝物質(zhì)會改變體液的酸堿度，人體血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物質(zhì)，可以中和這些變化。(4)上述材料說明，無機鹽對于維持人體內(nèi)環(huán)境_的相對穩(wěn)定具有重要作用。答案：(1)某些化合物的重

13、要組成成分(2)維持生物體的正常生命活動(3)滲透壓正常形態(tài)(4)酸堿平衡2為什么人體缺鐵會導(dǎo)致貧血？為什么植物缺鎂會影響光合作用？答案：鐵是血紅蛋白的重要組成成分。鎂是葉綠素的重要組成成分。3生理鹽水是指與哺乳動物血液和淋巴濃度相等的無機鹽溶液，常用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。生病輸液時，通常要用生理鹽水溶解藥物后再輸液，這樣做的目的是什么？答案：保證細(xì)胞的生活環(huán)境不發(fā)生變化，維持細(xì)胞正常的滲透壓。【智涂筆記】無機鹽參與構(gòu)成的常見化合物N：蛋白質(zhì)、葉綠素、核苷酸等P：核苷酸、磷脂Mg：葉綠素S：甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分(蛋白質(zhì)的特征元素)Fe：動物血紅蛋白I：甲狀腺激

14、素等【師說核心】1無機鹽的存在形式和功能2無機鹽功能的實驗驗證方法(1)對照組：植物完全培養(yǎng)液正常生長(2)實驗組：實驗組加入X的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力?！緳z測反饋】1(合格必考)在正常人的血漿中，NaHCO3的含量約為H2CO3含量的20倍。當(dāng)血漿中的NaHCO3含量減少時，會發(fā)生酸中毒；當(dāng)血漿中的H2CO3含量減少時，則發(fā)生堿中毒。這個事實表明某些無機鹽的作用是()A調(diào)節(jié)酸堿度B調(diào)節(jié)滲透壓C影響細(xì)胞形態(tài) D影響生物膜透性解析：由題意可知，血漿中NaHCO3含量減少時，會發(fā)生酸中毒，當(dāng)血漿中的H2CO3含量減少時，則發(fā)生堿中毒。這個事實可以表明無機鹽可以調(diào)節(jié)酸堿度。答

15、案：A2(合格必考)為了確定某元素是否為植物的必需元素，應(yīng)采取的方法是()A檢測正常葉片中該元素的含量B分析根系對該元素的吸收過程C分析環(huán)境條件對該元素吸收的影響D觀察含全部營養(yǎng)元素的培養(yǎng)液中，去掉該元素前后植株的生長發(fā)育狀況解析：判斷某元素是否為必需元素，通常用溶液培養(yǎng)法。在人工配制的完全培養(yǎng)液中，除去某種元素，然后觀察植物的生長發(fā)育情況：如果植物的生長發(fā)育仍正常，說明該元素不是植物所必需的；如果植物的生長發(fā)育不正常(出現(xiàn)特定的缺乏癥狀)，且只有補充了該種元素(其他元素?zé)o效)后，植物的生長發(fā)育又恢復(fù)正常(癥狀消失)，說明該元素是植物所必需的元素。答案：D3(合格必考)夏季，人在高溫作業(yè)或劇烈

16、活動后，要喝淡鹽水；在患急性腸胃炎時，要及時注射生理鹽水；不慎受外傷后，用0.9%的生理鹽水清洗傷口。這樣做的目的依次為()降溫維持水代謝的平衡維持無機鹽代謝的平衡消毒是細(xì)胞的等滲溶液并有清潔作用A BC D解析：夏季出汗多，無機鹽流失過多，需要進(jìn)行鹽分補充，腹瀉會導(dǎo)致水分大量流失，因此需要補水，生理鹽水清洗傷口主要是防止細(xì)胞吸水漲破，并對傷口進(jìn)行清理。答案：B4(等級選考)下列與無機鹽的功能無關(guān)的是()A是細(xì)胞中的能源物質(zhì)之一B是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分C能維持生物體的生命活動D能維持細(xì)胞的酸堿平衡解析：無機鹽不是能源物質(zhì)；無機鹽是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分；無機鹽能維持生物體的生命活

17、動；無機鹽能維持細(xì)胞的酸堿平衡。答案：A【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實】1生物體的含水量與生物種類及生長發(fā)育期有關(guān)，一般是水生生物陸生生物，幼年老年。2水在細(xì)胞內(nèi)以自由水和結(jié)合水兩種形式存在。3結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分。4自由水的功能有：細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，參與化學(xué)反應(yīng)，運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。5細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)無機鹽以離子形式存在。6無機鹽對維持細(xì)胞和生物體的生命活動、滲透壓平衡及酸堿平衡非常重要。課后分層檢測案4細(xì)胞中的無機物授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書135頁【合格考全員做】(學(xué)業(yè)水平一、二)1下列有關(guān)水的說法錯誤的是()A自由水在人體內(nèi)是良好溶劑B水能與蛋白質(zhì)結(jié)合C人體內(nèi)廢物的排出需要水

18、D代謝旺盛時，結(jié)合水與自由水的比值升高解析：自由水的作用有：是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，參與化學(xué)反應(yīng)(新陳代謝)，代謝旺盛時，自由水與結(jié)合水的比值升高。能與蛋白質(zhì)結(jié)合的水為結(jié)合水。答案：D2下列關(guān)于細(xì)胞中水分子的敘述錯誤的是()A只能以游離形式存在B是細(xì)胞鮮重中含量最多的成分C是細(xì)胞代謝活動的介質(zhì)D是細(xì)胞中多種物質(zhì)的溶劑解析：細(xì)胞中的水分子以自由水和結(jié)合水的形式存在，是細(xì)胞鮮重中含量最多的成分，其中自由水是細(xì)胞代謝活動的介質(zhì)和細(xì)胞中多種物質(zhì)的溶劑。答案：A3無機鹽的功能各不相同，一些無機鹽能參與生物體內(nèi)信息傳遞物質(zhì)的重要構(gòu)成。下列四種離子中與人體內(nèi)甲狀腺激素的合成直接相關(guān)的是(

19、)AFe2BI CPOeq oal(3,4) DCa2解析：甲狀腺激素是含碘的氨基酸衍生物，所以與碘元素聯(lián)系最為緊密。答案：B4生物大分子在生物體的生命活動中具有重要的作用。就組成生物體的蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂肪而言，其核心的組成元素是()AC BH CO DN解析：碳是最基本的元素，是生物大分子的基本骨架。答案：A5當(dāng)植物由代謝旺盛的生長期轉(zhuǎn)入休眠期時，體內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值通常會()A升高 B下降 C無變化 D產(chǎn)生波動解析：進(jìn)入休眠狀態(tài)，自由水減少，結(jié)合水所占比例上升。答案：A6廣告語“聰明的媽媽會用心(鋅)”道出了鋅的重要性。研究發(fā)現(xiàn)生物體內(nèi)有70多種酶的活性與Zn2有關(guān)，這說明無機鹽

20、()A對維持酸堿平衡有重要作用B對維持細(xì)胞形態(tài)有重要作用C對維持生物體的生命活動有重要作用D對調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)溶液的濃度有重要作用解析：由題干信息可知，Zn2與生物體內(nèi)的70多種酶的活性有關(guān)，這體現(xiàn)了無機鹽離子對維持生物體的生命活動有重要作用。答案：C7鐵是合成人體血紅蛋白不可缺少的成分，人體缺鐵可引起貧血癥。食物中的鐵一般是有機鐵，人體只能吸收利用其中的10%左右，鐵鍋中卻含有容易被人體吸收利用的無機鐵，用鐵鍋燒菜，對防治缺鐵性貧血大有好處。鈣在人體內(nèi)的總量達(dá)1 300 g，其中99%存在于骨骼，一旦離子態(tài)鈣在血漿中的濃度明顯下降，神經(jīng)和肌肉的興奮性會大大增加，出現(xiàn)手足抽搐癥；相反，(1)貧血癥患

21、者的血液運輸_的能力低。一般的貧血癥患者除要補充鐵以外，還應(yīng)多吃一些含_豐富的食物。(2)人體中含鈣最多的是()A肌肉B骨骼 C上皮組織 D神經(jīng)組織(3)人在長跑后，因流汗過多而出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，這是因為身體中哪種離子含量太低()AK BNa CCa2 DMg2(4)由上述鐵、鈣在人體中的作用可以說明無機鹽在生物體內(nèi)的重要作用是_。解析：貧血患者由于缺鐵導(dǎo)致血紅蛋白合成減少，機體運輸O2能力降低。鈣主要分布于人體牙齒和骨骼。答案：(1)O2蛋白質(zhì)(2)B(3)C(4)維持生物體的生命活動【等級考選學(xué)做】(學(xué)業(yè)水平三、四)8某植物培養(yǎng)液中含有甲、乙、丙3種離子，它們對植物的生長都有影響。下表列出的5

22、種培養(yǎng)液中，甲、乙、丙3種離子的濃度(單位：mmol/L)不同。為了研究丙離子的濃度大小對植物生長的影響，進(jìn)行實驗時可以選用的兩種培養(yǎng)液是()培養(yǎng)液編號甲離子2030503040乙離子5545604555丙離子1015202525A B C D解析：根據(jù)單因子變量原則，研究丙離子的濃度大小對植物生長的影響時，要保持甲、乙離子的濃度相同。答案：C9磁共振技術(shù)(MRI)可應(yīng)用于臨床疾病診斷。因為許多疾病會導(dǎo)致組織和器官內(nèi)的水分發(fā)生變化，這種變化恰好能在磁共振圖像中反映出來。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A構(gòu)成人體的不同組織和器官含水量是不一樣的B水在細(xì)胞中的存在形式及功能是不變的C組織發(fā)生病變，會影響組

23、織內(nèi)的化學(xué)變化D發(fā)生病變的器官，新陳代謝速率往往會發(fā)生改變解析：水是細(xì)胞中含量最多的化合物，水在細(xì)胞中的存在形式及功能并不是一成不變的，人體在不同環(huán)境下，體內(nèi)代謝強度不同，細(xì)胞內(nèi)自由水的含量會發(fā)生改變；人體中不同組織器官的代謝強弱不同，是與含水量相對應(yīng)的；組織或器官病變，代謝強度降低，細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)會受到影響。答案：B10“綿綿的春雨潤醒了小草，潤綠了楊樹，潤開了報春花。”下列各圖為植物在復(fù)蘇過程中，細(xì)胞中自由水與結(jié)合水相對含量變化的曲線圖，其中表示正確的是()解析：植物在復(fù)蘇過程中新陳代謝增強，自由水相對含量上升，結(jié)合水相對含量下降。答案：B11互花米草是一種灘涂草本鹽沼植物，對水淹的生態(tài)環(huán)境有很強的適應(yīng)能力，曾被稱為“保灘護(hù)堤、促淤造陸的最佳植物”。某科研小組以“探究互花米草體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值和潮汐水淹時間的關(guān)系”為課題，設(shè)計了如下實驗：選取同一海灘的互花米草幼苗分別栽種于多個沙盆中。將長勢相同、生長良好的互花米草幼苗平均分成5組，分別每天以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h進(jìn)行水淹處理。在處理50 d后，采集整株植株并測定其自由水與結(jié)合水的含量、計算自由水與結(jié)合水的比值。如曲線甲所示。分析實驗過程及實驗結(jié)果，回答以下問題：(1)在該實驗中，_是自變量，自由水與結(jié)合水的含量是因變量。(2)為了能最大程度地模擬互花米草水淹的