1、第第2章章 第第1节细胞中节细胞中无机物无机物学习目标学习目标基础目标：基础目标：1.我能通过自习指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。生命观念2.我能通过自习举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。生命观念、科学思维拓展目标：拓展目标：我能通过讨论从结构与功能相适应这一视角，解释细胞由多种多样的分子组成，认同这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础。生命观念、科学思维挑战目标：挑战目标：我能通过课本实验的学习尝试设计实验，证明某无机盐为植物生命活动所必需。科学探究成分成分质量浓度质量浓度/（g L-1）蔗糖蔗糖3
2、0其他糖类其他糖类10柠檬酸柠檬酸10柠檬香精柠檬香精0.8氯化钠氯化钠1.0氯化钾氯化钾0.1磷酸二氢钠磷酸二氢钠0.1磷酸二氢钾磷酸二氢钾0.1碳酸氢钠碳酸氢钠0.1问题探究问题探究 表中的表中的氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠磷酸二氢钾、碳酸氢钠等都属于无机盐，它等都属于无机盐，它们在饮料中以离子的形式存在。们在饮料中以离子的形式存在。运动员在运运动员在运动中会大量出汗，出汗时会排出大量无机盐动中会大量出汗，出汗时会排出大量无机盐，所以要补充，所以要补充。无机盐可以。无机盐可以调节细胞的生命调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分活动，
3、也是许多有机物的重要组成成分。课本第课本第20页第一段至第二段页第一段至第二段1 1、喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中、喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？起什么作用？2 2、表中哪些成分属于无机盐、表中哪些成分属于无机盐?为什么要在运动员喝的为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐饮料中添加无机盐?无机盐在细胞的生活中起什么作用无机盐在细胞的生活中起什么作用?某种运动员饮料的化学成分表独学独学学习内容：学习内容：教材第20-22页。阅读策略：阅读策略：1先通读教材相关内容，初步进行知识梳理，对概念、规律等进行重点标注，并适当旁批。2结合生活中的事实，深刻理解水的存在形式和生理功能
4、，并适当关注水资源的利用和保护。3无机盐的学习可采用分类列表法进行。比较它们的存在形式、含量、生理功能等，同时与自己的身体发育相联系，理解无机盐离子的重要作用和缺乏的危害。4沿“元素化合物生命（细胞）”的线索，总结和归纳本章内容，从而深刻理解生命的物质性。思考策略：思考策略：为什么生命离不开水？水为什么能成为细胞内良好的溶剂？水为什么具有支持生命的独特性质？水在细胞中以什么形式存在？无机盐又是以什么形式存在？为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？小组讨论小组讨论讨论任务一、二及其它疑惑，并准备展示讨论任务一、二及其它疑惑，并准备展示不同生物体内水的含量不同生物体内水的含量哺乳动物哺乳动物
5、 65%高等植物高等植物 60-80%蛙蛙 78%鱼类鱼类 80-85%藻类藻类 90%水母水母 97%人体中不同器官人体中不同器官/组织中水的含量组织中水的含量组织器官组织器官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液所占比例所占比例10%10%22%22%76%76%79%79%83%83%生物体在不同的生长发育期，含水量也不同生物体在不同的生长发育期，含水量也不同任务一任务一任务一：细胞中的水任务一：细胞中的水1请从进化的角度分析，为什么生命离不开水？请从进化的角度分析，为什么生命离不开水？2请归纳出细胞中水的存在含量和功能。最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水，远古的环境条
6、件给生物的化最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水，远古的环境条件给生物的化学组和特性产生了深远的、难以磨灭的影响。学组和特性产生了深远的、难以磨灭的影响。1.水是细胞结构的重要组成成分；水是细胞结构的重要组成成分；2.水是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中。水是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中。3.细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与；细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与；4.多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；5.通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把
7、各个细胞在代通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。结构结构功能功能决定决定水分子结构和性质水分子结构和性质 3水为什么能成为细胞内良好的溶剂？水为什么能成为细胞内良好的溶剂？水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。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。的溶剂。水分子具有极性，可以形成
8、氢键，水分子具有极性，可以形成氢键，氢键较弱氢键较弱，不断地断裂，又不断地形成，不断地断裂，又不断地形成，使使水在常温水在常温下能够维持液体状态，具有流动性（运输下能够维持液体状态，具有流动性（运输溶溶解在水中的养料和废物解在水中的养料和废物）同时氢键使得水具有较高的比热容，同时氢键使得水具有较高的比热容，水水的的温度相对不容易发生改变，温度相对不容易发生改变，对于对于维持生命系统的稳维持生命系统的稳定性十分重要定性十分重要水分子结构和性质水分子结构和性质4水为什么具有支持生命的独特性质？水为什么具有支持生命的独特性质？任务一任务一任务一：细胞中的水任务一：细胞中的水5水在细胞中有什么存在形式
9、？不同形式的水有什么作用？水在细胞中有什么存在形式？不同形式的水有什么作用？6.两种形式水的比例变化有什么规律？对生物体有什么意义？任务一任务一细胞内自由水所占比例越大，细胞的代谢越旺盛；结合水越多，细胞抵抗干细胞内自由水所占比例越大，细胞的代谢越旺盛；结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强（即抗逆性越强）。旱和寒冷等不良环境的能力就越强（即抗逆性越强）。北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，以避免气温下降时自低，而结合水的比例会逐渐上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。由水过多导致结冰
10、而损害自身。储存前晾晒种子，是为了降低自由水的含量，以储存前晾晒种子，是为了降低自由水的含量，以降低代谢速率，延长储存时间。降低代谢速率，延长储存时间。结合水结合水自由水自由水温度升高、生命活动增强温度升高、生命活动增强温度降低、衰老、环境恶化（旱、寒）温度降低、衰老、环境恶化（旱、寒）细胞中自由水比例高时，细胞细胞中自由水比例高时，细胞代谢越旺盛代谢越旺盛，但，但抗逆性弱抗逆性弱；反之，；反之，结合水比例高时，细胞结合水比例高时，细胞代谢越缓慢代谢越缓慢，但，但抗逆性强抗逆性强。4 4、自由水与结合水的关系、自由水与结合水的关系细胞中的水Water in cells水的存在及其功能的探究将种
11、子放在阳光下2天重量减轻_大量散失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细胞中的水Water in cells水的存在及其功能的探究将种子放在试管中，用酒精灯加热管壁上有水珠失去的主要是_失去_的种子浸泡不萌发失去_的种子失去生理活性结合水结合水结合水 刚收获的小麦种子经暴晒，失去大量的水属于刚收获的小麦种子经暴晒，失去大量的水属于 水；再水；再将晒干的种子烘烤，出来的水属于将晒干的种子烘烤，出来的水属于 水；再点燃种子，最终水；再点燃种子，最终会得到一些灰白色灰烬，这些灰烬是会得到一些灰白色灰烬，这些灰烬是 。自由水：
12、自由水：吸水后可萌发吸水后可萌发结合水结合水：吸水后不能萌发吸水后不能萌发我爱思考我爱思考任务二任务二6.细胞中大多数无机盐以细胞中大多数无机盐以离子离子的形式存在。的形式存在。阳离子：阳离子：Na+/K+/Ca2+/Mg2+/Fe2+/Fe3+等。等。阴离子：阴离子：Cl-/SO42-/PO43-/HCO3-等。等。课本课本21右下边的旁栏思考题：右下边的旁栏思考题：这些离子有什么重要的作用？请查找资料，寻求答案。这些离子有什么重要的作用？请查找资料，寻求答案。离子离子 在人体或植物体中的功能在人体或植物体中的功能 Na+人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正
13、人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性。常兴奋性。K+人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位，人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性。维持神经和肌肉的正常兴奋性。Ca2+促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等。促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等。Mg2+参与构成叶绿素、与某些酶的活性有关。参与构成叶绿素、与某些酶的活性有关。Fe2+/Fe3+Fe3+和和 Fe2+在人体内可以相互转化，其中在人体内可以相互转化，其中Fe2+是血红蛋白及某些含铁酶类的成分
14、。是血红蛋白及某些含铁酶类的成分。Cl-人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分。人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分。SO42-人体体液的组成成分，参与调节体液渗透压；硫元素是蛋白质的重要组成成分人体体液的组成成分，参与调节体液渗透压；硫元素是蛋白质的重要组成成分，也也是多种维生素的组成成分。是多种维生素的组成成分。PO43-其中磷元素是构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成其中磷元素是构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成 ATP；PO43-与与 H结合形成的结合形成的 HPO42-/H2P04-是人体内很重要的缓冲对。是
15、人体内很重要的缓冲对。HCO3-HCO3-及其与及其与 H+结合形成的结合形成的H2CO3是血浆中最重要的缓冲对（是血浆中最重要的缓冲对（H2CO3/HCO3-），对），对于调节正常血浆的于调节正常血浆的 pH 有重要意义；也是保护胃黏膜的重要成分。有重要意义；也是保护胃黏膜的重要成分。这些离子有什么重要的作用？这些离子有什么重要的作用？血红素分子（局部）血红素分子（局部）P22页思考与讨论一种叶绿素分子（局部）一种叶绿素分子（局部）讨论讨论 1.1.植物体缺植物体缺MgMg会影响光合作用，为什么会影响光合作用，为什么?2.2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为
16、什么缺FeFe会导致贫血会导致贫血?3.3.植物体缺植物体缺P P常表现为生长发育不正常，这说明什么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分析为什么植物体缺P P会影响其生会影响其生长发育。长发育。铁是血红素的重要成分，铁是血红素的重要成分，缺缺 Fe Fe 会导致会导致血红素血红素（血红蛋白）的合成障碍，从而引起贫血。（血红蛋白）的合成障碍，从而引起贫血。镁是叶绿素的重要成分，镁是叶绿素的重要成分，缺缺MgMg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。说明了说明了P P 对于植物正常的生长发育是必不可少的。对于植物正常的生长发育是必不
17、可少的。P是组成细胞膜、细胞核的重要组是组成细胞膜、细胞核的重要组成成分，也是细胞许多必不可少的化合物的成分。成成分，也是细胞许多必不可少的化合物的成分。任务二任务二8.许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用，请举例说明。许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用，请举例说明。任务二任务二生理功能生理功能举例举例(P课本课本22最后一段划线！）最后一段划线！）1.是是细胞内某些复杂化合细胞内某些复杂化合物的重要物的重要组成成分组成成分Mg是叶绿素分子必需的成分；是叶绿素分子必需的成分；Fe是血红素的重要成分；是血红素的重要成分；P是细胞必不可少的许多化合物的成分是细
18、胞必不可少的许多化合物的成分2.维持细胞和生物体的生维持细胞和生物体的生命活动命活动Na缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；血液中血液中Ca2的含量太低，会出现抽搐等症状的含量太低，会出现抽搐等症状3.维持生物体内的平衡维持生物体内的平衡维持维持渗透压的平衡（如：补充盐溶液或输入药物渗透压的平衡（如：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）时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂）维持细胞维持细胞酸碱平衡（维持酸碱平衡（维持PH相对稳定）相对稳定）课本课本22页旁栏思考题：页旁栏思考题：摄入食盐过多或过少会对人体健康造成摄入食盐过多或过少会对人
19、体健康造成怎样的危害？请查找资料，寻找答案。怎样的危害？请查找资料，寻找答案。1.提示：盐是日常生活中不可缺少的调味品，它的主要成分是提示：盐是日常生活中不可缺少的调味品，它的主要成分是 NaCl。虽。虽然然 Na+和和 Cl-在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它们并不是越多越好。在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它们并不是越多越好。世界卫生组织（世界卫生组织（WHO）推荐每人每天食盐摄人量以推荐每人每天食盐摄人量以5 g为宜为宜。据中国居。据中国居民营养与慢性病状况报告（民营养与慢性病状况报告（20 巧）显示，虽然我国居民平均每天烹调巧）显示，虽然我国居民平均每天烹调用盐量在用盐量在 2012
20、年比年比 2002 年下降了年下降了 1.5 g，但，但还是达到了还是达到了 10.5 g，而且中，而且中老年群体食盐消费量明显高于青少年群体。摄入盐过多对人类健康的危老年群体食盐消费量明显高于青少年群体。摄入盐过多对人类健康的危害很大。例如，害很大。例如，有大量证据表明，增加盐的摄人会增加高血压及其他心有大量证据表明，增加盐的摄人会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关。但是，。但是，并不是所有的人群都适合低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水平并不是所有的人群都适合低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水
21、平的盐摄入的盐摄入。食盐摄入要讲究适度与平衡。食盐摄入要讲究适度与平衡。课本课本22页旁栏思考题：页旁栏思考题：摄入食盐过多或过少会对人体健康造成摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？请查找资料，寻找答案。怎样的危害？请查找资料，寻找答案。课堂小结课堂小结一、细胞中的水 1、水的含量 2、水的存在形式 3、水的生理作用二、细胞中的无机盐 1、存在形式 2、含量 3、无机盐的生理作用当堂检测当堂检测独立完成当堂检测：独立完成当堂检测：1-7.D、C、A、B、D、B、A 一、概念检测一、概念检测 （1）（）（）（）（2）（）（）（）（3）（）（）二、拓展应用二、拓展应用 练习与应用练习与应
22、用2.水是生命之源，水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，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。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。1.质量分数为质量分数为 0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中人体细胞所处液体环境中溶质的浓度溶质的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，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，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以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。环境维持在稳定的状态。（1）对照组：植物完全培养液）对照组：植物完全培养液正常生长正常生长（2）实验组：）实验组：生物体内无机盐生理功能的实验验证生物体内无机盐生理功能的实验验证
