2012年高一生物课件：1.1、2分子和离子无机物(浙科版必修1).ppt

,一、组成细胞的元素,1.种类：常见的主要有20多种。 2.主要元素：O、C、H、N等。 3.研究细胞组成元素的意义 (1)体现生物界与非生物界之间的统一性 统一性是从组成生物体的化学元素的种类来分析的。 组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，没有一种是生物体所特有的，说明了生物界和非生物界具有统一性，揭示了生命起源于非生命物质。,(2)体现生物界与非生物界之间的差异性 差异性是从组成生物体的各种化学元素的含量来分析的。 组成生物体的化学元素与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别，说明了生物界和非生物界的差异性。,(3)统一性和差异性的图解,不同生物体内所含的元素种类基本相同，但同种元素的含量相差较大。 同一生物体内不同元素的含量也不相同。,【典例1】如图是组成人体细胞和地壳的主要元素含量图，下列说法正确的是,A.组成二者的主要元素相同 B.含量少于3%的元素仍属于组成细胞的主要元素 C.二者含量最多的元素都是氧，说明二者之间具有统一性 D.C、H、O、N四种元素在细胞中含量较高，而在地壳中的含量都很低,【思路点拨】解答本题的关键是注意以下两方面： 对比分析两幅图中元素的含量和种类。 注意图中的“其他元素”中所隐含的元素种类。,【标准解答】选B。据图分析，组成细胞和地壳的主要元素种类不同，前者主要是C、H、O、N、P、S等，后者主要是O、Si、Al、Fe等，有些元素含量虽然很低，但却有重要的功能，仍是组成细胞和地壳的主要元素。氧元素在细胞和地壳中的含量均是最高的，但不能说明二者之间具有统一性，二者之间的统一性是根据元素的种类来界定的，而不是含量。,【互动探究】(1)通过分析比较两幅图中元素的种类和含量，可以得出什么结论？ 提示：生物界和非生物界既有统一性，又有差异性。 (2)从此表看，人体成分中没有铁的含量，是否可以表明人体内不含铁？并说明原因。 提示：不是，因为铁是构成血红蛋白的必要成分。表中没有列出是因为铁含量极少，在含量少于3%的其他元素里面。,【误区警示】本题易错选D。C、H、N元素在地壳中的含量较低，但氧元素的含量无论在细胞中还是地壳中，其含量都是最高的。,二、水在细胞中的含量特点及作用,1.含量特点：细胞中含量最多的无机化合物。 2.含量规律 (1)不同种类的生物体中水的含量差别较大，如水生生物陆生生物。 (2)同一生物体的不同组织器官中的含水量不同，如血液牙齿。 (3)同一生物体在不同生长发育期含水量差别较大,如幼儿期成年期老年期。,3.作用,水在生物体内的含量是最多的，在细胞内的含量则不一定，如油脂细胞中含量最多的是油脂。 水是无机物，不能为生物体的生命活动提供能量。,【典例2】在玉树“414”强烈地震中，在无水的情况下，有的被困者靠喝自己的尿液来维持生命，最终获救。下列有关水的说法不正确的是 A.水能为人体提供能量 B.体内营养物质的运输离不开水 C.人体内含量最多的化合物是水 D.水会影响人体的新陈代谢活动,【思路点拨】本题主要考查水的作用，解答本题的关键是明确水是无机化合物。 【标准解答】选A。水不一定是细胞内含量最多的化合物，但却是生物体内含量最多的化合物。水在生物体内作为溶剂，参与物质的运输，生物体内发生的许多变化都与水有关。水是无机化合物，不能为人体的生命活动提供能量。,【规律方法】有关水的含量的规律总结 (1)生物体内含量最多的化合物是水。 (2)细胞内含量最多的化合物不一定是水。细胞内含量最多的无机化合物是水。 (3)不同生物体、同种生物的不同组织和不同发育时期，细胞内水的含量不同。,【变式训练】在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的一环。这是因为水在生命中的意义是( ) A.水可以降温 B.水在生物体内可以流动 C.生物体内水的含量最多 D.水是良好的溶剂，生物体的生化反应必须在水中进行,【解析】选D。本题考查水的生理功能。水在生物体内可作为良好的溶剂，是物质运输的主要介质，具有调节温度的作用。结合题干，在生物的生命活动中，一定有多种生化反应，而生化反应的进行，必须以水作为溶剂。,三、生物体内的无机盐,1.含量：很少，约占1%1.5%。 2.存在形式及其功能,无机盐虽然在细胞中的含量很低，但其作用非常重要，是不可缺少的。 无机盐在细胞内的含量并非越多越好，过多也会影响生物体的生命活动，如Ca2+含量过多会导致肌无力。,【典例3】铁是血红蛋白的重要组成成分，血红蛋白是红细胞的主要成分。当人或哺乳动物体内含铁量降低时，红细胞运输氧的功能减弱。当含铁量过低时，人和动物则表现为贫血，同时会出现一系列的症状，如贫血的人面色苍白，容易疲劳，并有心慌气短、恶心、头痛、眩晕等症状。这一事实说明铁的作用为 A.细胞中某些化合物的重要组成成分 B.维持生物体的生命活动 C.维持细胞的正常生理活动 D.以上三项都是,【思路点拨】解答本题的关键是明确题干中当Fe含量减少时，对身体产生的影响。,【标准解答】选D。本题分析思路如下：,【误区警示】本题容易误选A项。铁的直接功能是某些复杂化合物的重要组成成分，其间接功能是维持细胞和生物体的正常生命活动。,【变式训练】以离子形式存在的无机盐的生理作用不包括( ) A.细胞结构物质之一 B.维持细胞的形态 C.维持细胞正常生理功能 D.调节细胞内的pH 【解析】选A。离子态的无机盐在细胞内可增大细胞的渗透压，有利于维持细胞的正常形态，在维持细胞正常生理功能和调节细胞的pH方面均起到一定作用，如HCO3-，可以通过调节pH来维持细胞正常的生理功能。,水在细胞中的存在形式、种类和应用 1.存在形式 (1)自由水：细胞中以游离的形式存在的水，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。 (2)结合水：细胞中与其他物质相结合的水，含量较稳定，不易散失，约占细胞内全部水分的4.5%。,2.二者关系：可以相互转化。 (1)转化实例 血液凝固时，部分自由水转化为结合水。 烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。 (2)转化条件:一般情况下，二者发生转化与温度有关。升高温度，结合水转化为自由水，自由水含量增多；降低温度，自由水转化成结合水，自由水含量降低。,3.细胞中水的含量与细胞代谢的关系 细胞内自由水和结合水的含量与细胞的新陈代谢和抗逆性有关。一般情况下，自由水占含水量的百分比越大，细胞代谢越旺盛，但抗逆性越差；反之，结合水的比例越大，代谢越缓慢，但抗逆性越强。,4.在生产实践中的应用 (1)种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。 (2)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗逆性。,【典例】幼小植物体内自由水/结合水的比值不断增大时，植物体内新陈代谢活跃，生长迅速；自由水/结合水的比值不断减小时，植物体内的新陈代谢减弱，生长缓慢。下面解释正确的是 (1)结合水是构成植物细胞结构的一部分 (2)结合水参与某些代谢反应 (3)自由水是各种代谢活动的介质 (4)自由水参与某些代谢反应 A.(1)(2) B.(2)(3) C.(3)(4) D.(1)(3),【思路点拨】本题主要考查水的含量与细胞代谢和抗性的关系，解答本题需明确以下两点： 不同形式水的含量与细胞代谢的关系。 不同形式水的主要功能。 【标准解答】选C。自由水是良好的溶剂，营养物质和代谢废物在水中运输，自由水又参与一些代谢过程，因此自由水/结合水的比值增大时，代谢加快。(1)说法正确，但不是对题干问题的解释。,【规律方法】自由水与结合水关系总结 自由水的减少主要影响细胞的新陈代谢，而结合水的减少会对生物体的生命活动造成严重影响。其关系如下：,【变式训练】人体某些组织的含水量虽然近似，但形态却不相似，如心肌含水量约为79%而呈坚韧的状态，血液约含水82%则是川流不息的液态。对这种形态差异的正确解释是( ) A.心肌细胞内结合水较多 B.血液中结合水较多 C.心肌内全是结合水 D.血液中全是自由水,【解析】选A。本题考查的是对水分在细胞内的存在状态及生理作用的理解。水在细胞和生物体中以两种形式存在，一种是与细胞内的物质相结合，称为结合水，另一种是游离态存在，可以自由流动，称为自由水。本题中，心肌细胞内含有大量的水，但是多以结合水的状态存在，因此心肌呈坚韧状态，而血液中大量的水都是自由水，可以自由流动，因此血液可以川流不息。水在不同的组织细胞中以不同的状态存在，是生物组织结构与功能相适应的一个表现。,【典例1】农科院研究员在指导农民生产的过程中发现一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间试验。除施肥不同外，其他田间处理措施相同，试验结果如下表。从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是,A.K B.N C.P D.S,【常见错误】错选C项。 【错因分析】错选C项的原因主要有以下两个方面： (1)没有理解题干信息，不能将图表信息转换为文字信息。表中的戊组是对照组，甲、乙、丙、丁是实验组，通过对比可确定乙组产量最高，再比较乙组所含有的特有元素，即可得出答案。 (2)虽能准确判断乙组产量最高，但没有与甲、丙、丁比较，只看到“磷酸二氢钾”中含有P，便选出答案。,【正确解答】选A。分析表中数据可知，只有使用磷酸二氢钾的乙组产量最高，而乙与甲、丙、丁、戊相比，含有K，故可判断该农田缺少K。,【典例2】植物在冬季来临时，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理变化，抗寒力逐渐增强。如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请据图推断以下有关说法正确的是,A.冬季来临，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因 B.结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的负相关 C.随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织中的含水量上升 D.随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗 【常见错误】错选A项和B项。,【错因分析】错选的主要原因是：,【正确解答】选D。从图中可以看出，影响呼吸作用的外界因素主要是温度(横坐标的月份隐含的信息)，随着温度降低，呼吸作用减弱，有机物消耗减少，自由水含量减少。当然结合水与自由水含量的比值也影响呼吸作用，比值升高，呼吸速率减慢，植物抗寒性增强。,1.组成细胞的物质单位是( ) A.原子 B.元素 C.分子 D.离子 【解析】选C。分子既是组成细胞的物质单位，也是组成物质的单位。,2.下列有关水的叙述中错误的是( ) 水能参与运输营养物质和代谢废物 生物体内化学反应离不开水 水能缓和人体体温的变化 水在人体的作用不发生变化 不同生物体的含水量基本一致 A. B. C. D.,【解析】选B。水在生物体内参与物质运输，缓和人体体温的变化，细胞内的许多变化需要水作为溶剂。水在不同状态时具有不同的作用，其功能是会发生变化的。水在生物体内的含量会因生物种类、年龄等因素的不同而不同。,3.(2011萧山高二检测)下列关于组成生物体的化学元素的说法中，不正确的是( ) A.哺乳动物血液中钙含量过低时会出现抽搐 B.氧元素是活细胞中含量最多的元素 C.玉米和人体内所含有的元素种类大体相同 D.同一种元素在不同生物体中的含量相差不大,【解析】选D。不同生物体内所含元素种类大体相同，但其含量相差较大。在组成生物体的元素中，含量较多的是C、H、O、N，其中氧元素的含量在活细胞中是最高的。不同的元素在生物体中的功能不同，如钙在维持动物神经肌肉兴奋性方面具有重要作用，若含量过低就会导致抽搐。,4.关于构成细胞的元素的叙述错误的是( ) A.构成细胞的元素在非生物界中都存在 B.在人体细胞中含量最多的元素是O C.元素可以组成各种化合物 D.构成细胞的主要元素有O、C、H、N四种,【解析】选D。细胞是由物质组成的，构成细胞的物质是由元素组成的，在非生物界中都能找到；人体细胞中含量最多的元素是氧元素，占65%；元素可以组成化合物进而组成细胞；构成细胞的主要元素有O、C、H、N等，但不只是这四种。,5.阅读下列两个材料，回答问题： 材料1：组成生物体的化学元素主要有20多种，其中有些含量较多，有些含量较少。下表表示玉米植株和人体内含量较多的化学元素的种类，以及各种元素的含量(占细胞干重的质量分数)。,材料2：在空气中，已知含量最高的是氮气(78%)，其次是氧气(21%)，再依次为二氧化碳、惰性气体等。在地壳中，化学元素排列前四位的依次是O(4860%)、Si(2630%)、Al(773%)、Fe(475%)。 请回答： (1)人和玉米细胞中含量最多的四种化学元素是_ _。,(2)从表中还可以看出，组成生物体的化学元素的种类_ _，但同一种元素在不同生物体中的含量以及在同一种 生物体内不同化学元素的含量_。 (3)通过上述材料可以看出，各种化学元素在生物体内和无 机自然界的含量相差很大，说明生物界与非生物界具有_ _。,【解析】从表中可知，人和玉米细胞中含量最多的四种化学元素是C、H、O、N。组成不同生物体的化学元素的种类基本相同，但含量相差较大。生物界与非生物界既有统一性，又有差异性。 答案：(1) C、H、O、N (2)基本相同 相差很大 (3)差异性,6.分析下列事实，回答有关问题。 事实一：哺乳动物的血液中必须含有一定的钙盐，如果血液中钙盐的含量太低，动物就会出现抽搐；生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例，这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡非常重要。 事实二：Mg2+是叶绿素必需的成分；Fe2+是血红蛋白的必要成分；碳酸钙是动物和人体的骨骼和牙齿的重要成分。 (1)事实一说明无机盐_。 (2)事实二说明无机盐_。,【解析】无机盐在生物体内的存在形式有两种，一种是结合态的，其必要作用是某些复杂化合物的重要组成成分；另一种是离子态的，其作用主要是维持生物体的正常生命活动。 答案：(1)对维持生物体的生命活动有重要作用 (2)是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分,一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分) 1.下列关于组成生物体的化学元素的叙述中，正确的是( ) A.组成生物体的化学元素有90多种 B.不同生物体的各种化学元素含量是完全相同的 C.化学元素构成了化合物，多种多样的化合物构成了细胞 D.组成生物体的化学元素中，碳元素的含量最多,【解析】选C。本题考查组成生物体的化学元素的相关知识。地球上存在的天然元素有90多种，但构成细胞的元素只有20多种；不同生物体的组成元素种类大致相同，但含量相差很大；元素构成化合物，多种多样的化合物构成细胞；组成生物体的化学元素中，C是占细胞干重比例最高的元素，在细胞鲜重中，O的含量最高。,2.“大熊猫”和“大肠杆菌”在基本组成上的高度一致性表现在( ) A.组成它们的化学元素的种类基本一致 B.组成它们的化学元素的含量基本一致 C.组成它们的化合物的种类基本一致 D.组成它们的化合物的含量基本一致,【解析】选A。不同生物体的化学元素的种类基本相同，但含量相差较大。能够说明生物体间具有统一性的是组成它们的元素种类，而不是含量。,3.恐龙是一种已经灭绝的动物，请你推测一下，在组成恐龙的各种元素中，含量最多的四种元素是( ) A.C、O、Ca、K B.C、H、O、N C. C、O、N、P D.C、H、O、P 【解析】选B。恐龙作为一种生物，体内的组成元素应与现存的生物体内的化学元素基本相同。在生物体内含量排在前四位的元素是C、H、O、N。,4.牛通过吃草获得化合物和元素。下列有关牛和草体内的各种化学元素的说法正确的是( ) A.种类差异很大，含量基本相同 B.种类和含量差异都很大 C.种类和含量都是大体相同的 D.种类基本相同，含量差异很大 【解析】选D。牛通过吃草获得化合物和元素，说明组成牛和草的元素种类基本相同。不同生物体内的元素组成基本相同，但含量相差很大。,5.下列关于生物体中水的含量的叙述中不正确的是( ) A.不同物种，含水量不同 B.同一物种、同一年龄段的不同个体，含水量不一定相同 C.同一个体的不同器官，含水量不同 D.同一器官的不同组织，含水量一定相同,【解析】选D。本题考查的是生物体内含水量的问题，属于理解水平。对于生物来说，不同物种，含水量是不同的，如水生生物体内的含水量大于陆生生物；但同种生物，相同年龄段的不同个体，其体内含水量是大致相同的，但对不同年龄段的不同个体来说，体内含水量是不同的，相差较大；同一个体的不同器官含水量不同；同一器官的不同组织含水量也是不同的。,6.上海世博园区内有102个直饮台均匀分布，热门场馆附近的每个直饮台每天供水8吨以上，游客人均饮水达1.5升。下列有关水的说法正确的是( ) A.水的主要作用是参与人体内新陈代谢 B.体内营养物质的运输离不开水 C.人体中含量最多的化合物不一定是水 D.人体所需水的唯一来源是饮水,【解析】选B。人体中含量最多的化合物是水，人体所需水的主要来源是饮水和食物中所含的水，还可以通过代谢产生水，所以饮水虽然可以有效补充体内的水分，但并不是体内水分的唯一来源。水的主要作用是作为生物化学反应的介质，可运输营养物质和代谢废物等。水在细胞内的含量并不一定都是最高的，如油脂细胞。,7.(2011太原高一模拟)水在生物体的许多生化反应中充当 ( ) A.溶剂 B.催化剂 C.还原剂 D.漂洗剂 【解析】选A。水是新陈代谢的介质，并可以作为反应的原料，还具有运输等功能。,8.英国医生塞达尼任格在对离体蛙心进行实验时发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。此实验说明钙和钾( ) A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分 B.对维持生物体的生命活动有重要作用 C.对维持细胞的形态有重要作用 D.为蛙心的持续跳动提供能量,【解析】选B。心脏持续跳动是一项重要的生命活动，而该实验中若灌注的溶液中没有钙和钾,会导致蛙心不能持续跳动，由此可见，钙和钾对维持生物体的生命活动具有重要作用。,9.“万丈高楼平地起，层层都是钙起来”、“聪明伶俐，坚持补锌；补锌万事成，用心的妈妈会补锌”，这两句广告语说的是下列哪种物质的作用( ) A.分子 B.化合物 C.无机盐 D.水 【解析】选C。钙和锌都属于无机盐，功能是维持生物体的正常生命活动。,10.(2011丽水高二检测)在正常人的血浆中， 碳酸氢钠的含量约为碳酸含量的 20倍。当血浆中的碳酸氢钠含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中碳酸含量减少时，则会形成碱中毒。这个事实表明，无机盐的生理作用是( ) A.对维持细胞形态和功能有重要作用 B.对维持生物体内的生命活动有重要作用 C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 D.对调节细胞内的渗透压有重要作用,【解析】选C。本题通过无机盐与相关生命活动的叙述来考查细胞中无机盐的功能。只有充分弄清题目中所叙述生命的具体形式与无机盐功能之间的关系，才是做好此类题的关键，由题意可以看出这是无机盐离子调节细胞酸碱平衡的作用。,11.下列关于细胞中的无机盐的叙述，错误的是( ) A.细胞中无机盐主要以分子状态存在 B.有的无机盐可以与蛋白质结合 C.有的无机盐游离在水中维持细胞的渗透压和pH D.Mg2+是合成叶绿素分子的原料 【解析】选A。细胞中无机盐主要以离子状态存在。Fe2+是血红蛋白的组成成分，Mg2+是叶绿素的组成成分。无机盐离子可以维持细胞的渗透压和pH。,12.研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病，急重病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为，成人每天硒的摄取量约在40 g100 g就可满足人体需要。根据资料，下列解释不正确的是( ) A.硒是人体必需的化学元素 B.硒在人体的生长发育过程中的作用不可替代 C.硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育 D.硒是人体必需的微量元素,【解析】选C。本题考查无机盐离子的生理作用。由题干知：人体缺硒可导致疾病发生，说明硒是人体必需的化学元素，在人体的生长发育过程中的作用不可替代；而成人每天硒的摄取量约为40 g100 g就可满足人体需要，说明硒是人体必需的微量元素。,二、非选择题(共3小题，共40分) 13.(7分)下面两表分别表示生物体含水量和人体组织、器官的含水量。,分析表中数据，回答下列问题： (1)分析表一，组成生物体的化学元素中H、O元素比例高的原因是_。 (2)从表一可知不同生物体中水的含量_，且水生生物含水量比陆生生物_。,(3)由表二可得知，同一个体的不同组织、器官中含水量_，且组织器官的新陈代谢越旺盛，含水量_。 (4)牙齿和骨骼中含有丰富的_盐，哺乳动物血钙过低，易发生_现象。,【解析】(1)水由H、O组成，生物体中水的含量最高。 (2)表一表明不同生物体中含水量不同，与生活环境密切相关。 (3)表二数据表明了同一生物体中不同组织、器官的含水量不同，且含水量与细胞的新陈代谢有一定的关系，含水量越高，代谢越旺盛。 (4)牙齿和骨骼中含丰富的钙盐，若哺乳动物血钙过低，易发生抽搐现象。,答案：(1)生物体中水的含量最高 (2)不同 高 (3)不同 越高 (4)钙 抽搐,14.(12分)近几年来的电视广告中常有许多推广中老年人补铁、钙和锌等的保健品和药品的广告。说明了无机盐对人体的健康起着重要作用。人体无机盐主要来自于食物。无机盐对于维持植物的生命活动也起着重要的作用。结合所学生物学知识，回答下列问题： (1)无机盐在细胞内主要以_形式存在，有的是细胞的重要组成成分，如铁是合成_不可缺少的成分。,(2)人体中含钙最多的是( ) A.肌肉 B.骨组织 C.上皮组织 D.神经组织 (3)人在长跑后，因流汗过多常出现抽搐现象，这是因为身体中哪种盐含量太低( ) A.K+ BNa+ C.Ca2+ DMg2+ (4)由上述铁、钙在人体中的作用可以说明无机盐在生物体内有哪些重要作用? _。,【解析】本题考查无机盐在生物体内的存在形式与功能等。无机盐在细胞内主要以离子形式存在。Fe2+是血红蛋白的重要组分，是复杂化合物的组成成分；Ca2+可维持肌细胞正常的机能，离子态无机盐还可以维持细胞渗透压平衡及酸碱平衡，以维持细胞正常的生命活动。,答案：(1)离子 血