细胞中的无机物导学案高一上学期生物人教版必修1

2.2细胞中的无机物学案教学目标核心素养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。生命观念：认同一切生命活动都离不开水。科学思维：利用生活中的现象理解自由水和结合水的转化及其代谢的关系基础知识梳理：一、细胞中的水1.生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，水是中含量最多的化合物。2.水的作用：水是细胞内；细胞内的许多需要水的参与；为细胞提供水为基础的；营养物质和新陈代谢废物；构成的重要组成成分。3.水分子的空间结构及电子不对称分布，使水分子成为一个分子。带电荷的分子或离子都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。水分子之间的静电吸引作用形成的弱的引力程为。由于氢键的存在，水具有较高的，使水的温度相对不容易发生改变，这对于维持生命系统的稳定性十分重要。4.水的存在形式：绝大部分水呈游离状态，叫作；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作。自由水和结合水所起的作用是有差异的，大约占细胞内全部水分的4.5%，结合水主要与蛋白质、多糖等物质结合，而失去性和性。，细胞代谢就越；结合水越，细胞抵抗不良环境的能力（抗逆性）就越。二、细胞中的无机盐的形式存在。2.叶绿素的构成元素有：，缺会使叶绿素的形成受阻，影响。血红素的构成元素有：，缺Fe会使血红素合成受阻，导致出现缺Fe性。是组成细胞膜、细胞核的重要成分，是细胞化合物的成分，缺P植株会特备矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。人体Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞，引发肌肉酸痛、无力，大量排汗后应该多喝。含量太低，动物会出现抽搐等症状。3.无机盐的作用：是细胞内某系复杂的重要组成成分；维持细胞的平衡；维持细胞核生物体的生命活动正常进行；维持机体的渗透压自学检测：1.水为生命活动提供了条件。下列关于水在生物体中作用的叙述中，错误的是（）A.水能维持机体的酸碱平衡B.水是许多物质的良好溶剂C.水能缓和温度的变化D.水是细胞内某些代谢的反应物2.下列关于细胞中无机物的叙述不正确的是（）A.人体缺Fe会患贫血症，说明无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要B.种子贮藏前，晒干是为了减少自由水的含量，降低细胞的代谢速率C.植物体内水分具有参与营养物质和代谢废物运输的功能D.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在3.下列关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是（）A.长时间剧烈运动导致血钙下降，会引起抽搐B.植物在冬季来临之前，自由水结合水C.无机盐离子对维持血浆的渗透压和酸碱平衡有重要作用D.新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是结合水4.夏季酷暑时分，在室外作业的人们应多饮用（）A.盐汽水B.牛奶C.纯净水D.果汁5.刚收获的玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程中损失的应是（）A.无机盐B.有机物C.自由水D.结合水6．下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（

）A．自由水不能直接参与生化反应，但可以运输代谢废物B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中C．细胞中无机盐的含量相对较多，可以维持细胞的酸碱平衡或为其提供能量D．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收7．下列有关水和无机盐的叙述，正确的有（）①水能溶解、运输营养物质和代谢废物，并参与生化反应②细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在③哺乳动物的血液中钙离子含量过低，会出现抽搐等症状④无机盐可以为人体生命活动提供能量⑤休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更大A．①③⑤B．①②④C．②③⑤D．②④⑤8．Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素。下图是一种叶绿素分子（左）和血红素分子（右）的局部结构简图，据图分析下列叙述错误的是（）A．Mg和Fe参与细胞内重要化合物的构成B．缺Mg会影响植物的光合作用C．人体缺Fe会导致缺铁性贫血症D．无机盐在细胞中大多以化合物形式存在9．关于水的组成及性质的有关叙述中，错误的是（

）A．水是组成细胞的化合物中含量最多的，在细胞组成成分中最为重要B．一个水分子是由两个H原子和一个O原子组成的，H、O形成共价键，使水分子成为极性分子C．由于水分子是极性分子，所以可溶性离子化合物在水中以带电离子的形式存在D．水分子间形成的氢键易形成也易断裂，使水的比热容大，适于调节温度10．无机盐对生物体的生命活动起至关重要的作用。下列有关生物体内无机盐的叙述，正确的是（

）A．不同生物体内无机盐的种类和含量大体相当B．腹泻、大量出汗后丢失的无机盐离子较多，应适量饮用淡盐水C．无机盐在细胞中含量很少，作用也很微小D．人体内Na+过量，会导致肌肉酸痛、无力11．如图为对刚收获的种子所做的一系列处理，有关说法不正确的是（

）A．①和②均能够能萌发形成幼苗B．③在生物体内主要以离子形式存在C．④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式不同D．④的空间结构及电子呈不对称分布12．下列有关水和无机盐的叙述，不正确的有几项（）①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水②生长在沙漠中的仙人掌自由水含量高于结合水③哺乳动物的血钙过低，会出现肌无力症状④无机盐离子对维持血浆的渗透压和酸碱平衡等有重要作用⑤细胞中的无机盐大多数都是以离子的形式存在⑥种子萌发时，自由水与结合水比值上升，细胞内新陈代谢加快A．一项B．两项C．三项D．四项13．实验Ⅰ：用任氏液（含少量Ca2＋）灌注离体蛙心，发现蛙心可持续跳动数小时；实验Ⅱ：用不含Ca2＋的任氏液灌注离体蛙心，发现蛙心会很快停止跳动｡这两个实验的结果表明Ca2＋（

）A．对维持细胞酸碱平衡有重要作用 B．对维持生命活动有重要作用C．对维持蛙心形态有重要作用 D．为蛙心的跳动直接提供能量14．Mn2+是硝酸还原酶的活化剂，植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶，缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。据此推测Mn2+的作用是（

）A．对维持生物体的生命活动有重要作用 B．对维持细胞的形态有重要作用C．对调节细胞的渗透压有重要作用 D．对维持细胞的酸碱平衡有重要作用15．“有收无收在于水，收多收少在于肥。”某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。下列叙述中，不正确的是（

）洗净除去表面水分风干幼苗干物质灰分A．步骤一损失的水在细胞中以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂B．步骤二损失的水与细胞内其他物质相结合，在细胞内的含量稳定C．步骤三损失的主要是无机盐，它们在细胞中主要以离子形式存在D．干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水与自由水比值相对较高16.（不定向选择）下列有关人体中水和无机盐的叙述，错误的是（）A.水能缓和温度的变化B.水是细胞中某些代谢的反应物和产物C.Mg2+是血红蛋白的必需成分D.生物体内某些无机盐不以离子形式存在17.（不定向选择）水分和无机盐是细胞内两类无机化合物。下列相关叙述错误的是（）A.水生植物抗逆能力较差，其原因之一是细胞中自由水的相对含量较高B.代谢旺盛的细胞内自由水含量较高，自由水可参与某些生化反应C.土壤中缺镁会导致小麦叶片发黄，缺磷不影响小麦细胞内ATP的合成D.长时间高温作业的人需及时补充淡盐水，以维持人体的水盐平衡18.（不定向选择）患急性肠炎时需要及时注射生理盐水；不慎受伤后要用0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时要喝淡盐水。以下各项中属于以上三种做法的主要原因依次是（

）①消毒②维持水分代谢平衡③维持无机盐代谢的平衡④降温⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用A.①②④B.③②⑤C.②⑤③D.②③④19.（不定向选择）方便面中脱水蔬菜的加工过程主要如下：原料挑选→切削、烫漂→冷却、沥水→烘干，烘干的过程得注意温度，否则容易烤焦。下列叙述正确的是A.蔬菜烘干的过程中主要是失去自由水B.脱水蔬菜细胞中数量最多的元素为HC.方便面中的干牛肉含量最多的化合物为蛋白质D.烤焦后形成的物质能给细胞提供能量20（不定向选择）下列有关生物体内水和无机盐的叙述,正确的是（）A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B.某些无机盐可以为细胞的生命活动提供能量C.新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是自由水D.细胞中的无机盐主要以化合物（如CaCO3）形式存在，少数以离子形式存在。二、填空题（共20分）21.水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。无机盐在生物体和细胞中同样也有着重要的作用。请回答下列有关问题：（1）农民将新收获的种子放在场院晾晒，是为了除去部分________，然后再将其储存。这样做有两个目的，一是防止水分过多而霉变；二是通过减少水份可降低种子的____________，从而减少有机物的消耗。（2）在寒冷的冬天随着气温的不断下降，自由水与结合水的比值变________，有利于植物的________性的加强，原因是________水不易结冰，不会因发生蒸腾作用而散失。（3）无机盐在细胞内主要以________形式存在，无机盐能维持细胞和生物体的___________正常，从而使细胞保持一定的形态；有的无机盐能维持生物体或细胞内的__________，缓冲pH变化。（4）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____。+

+

2+

2+22.（附加题）阅读下列材料,回答问题:材料一Mg是叶绿素分子的组成成分,Fe是血红蛋白的重要成分,碳酸钙是动物骨骼和牙齿中的重要成分。材料二初生蝌蚪或幼小植物体内自由水比例减少时,机体代谢强度降低,生长变得缓慢;自由水比例增大时,机体代谢活跃,生长迅速。材料三在正常人的血浆中,NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中NaHCO3的含量减少时,会形成酸中毒;当血浆中H2CO3的含量减少时,则形成碱中毒。(1)材料一中体现了无机盐的功能是____________。

(2)你对材料二中现象的解释是

。(3)材料三表明了

。

细胞中的无机物答案基础知识梳理：一、1.活细胞2.良好的溶剂生物化学反应液体环境运送细胞结构3.极性氢键比热容4.自由水结合水结合水流动溶解5.大旺盛多强二、1.离子2.C、H、O、N、MgMg光合作用C、H、O、N、Fe贫血P兴奋性降低淡盐水Ca2+3.化合物酸碱自学检测：【解析】水在细胞中大部分以自由水的形式存在，少部分以结合水的形式存在，自由水是良好的溶剂，运输营养物质和代谢废物，在有的化学反应中做反应物，还可以做反应介质，通过水分子之间的氢键可以调节温度，维持机体酸碱平衡的是无机盐，综上所述，A错误，BCD正确。【解析】人体缺Fe会患贫血症，说明无机盐对维持生物体正常的生命活动非常重要，A错误；种子贮藏前，晒干是为了减少自由水的含量，降低细胞的代谢速率，B正确；植物体内水分具有参与营养物质和代谢废物运输的功能，C正确；细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，D正确【解析】长时间的剧烈运动过程中，随着大量出汗，血钙浓度下降，会引起抽搐，A正确；植物在冬季来临之前，自由水结合水【解析】A.夏季酷暑时，室外作业的人会大量的出汗，同时会丢失大量的无机盐，补水的时候也需要补盐，应多饮用盐汽水，另外产生二氧化碳时带走部分热量，A正确；B.牛奶里富含蛋白质，水解形成氨基酸，使得细胞外液的渗透压升高，产生渴觉，B错误；C.夏季酷暑时分，室外作业由于大量出汗带走体内一定的盐分，需要补充水分的同时还要补充一定的盐分，C错误；D.果汁里含有大量的糖类，无机盐的含量较少，D错误。【解析】A、玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，无机盐的总量不减少，A错误；B、玉米种子在阳光下晒干，重量减轻的主要原因不是有机物减少，B错误；C、玉米种子在阳光下晒干，重量减轻的主要原因在晒干种子的过程中自由水含量减少，C正确；D、结合水是细胞结构的重要组成成分，晒干种子过程中丢失的水不是结合水是自由水，D错误。6．D【详解】自由水可以直接参与生化反应，也可以运输代谢废物，A错误；结合水是植物细胞结构的重要组成成分，液泡中的水是自由水，B错误；细胞中无机盐的含量相对较少，可以维持细胞的酸碱平衡，但不能提供能量，C错误；草酸与蔬菜中的钙结合形成沉淀物不利于吸收，D正确。7．A【详解】①自由水能自由流动，能溶解、运输营养物质和代谢废物，并参与生化反应，①正确；②细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在，②错误；③哺乳动物的血液中钙离子含量过低，会出现抽搐等症状，③正确；④无机盐不能为人体生命活动提供能量，提供能量的主要是糖类，④错误；⑤休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更大，自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度有关，⑤正确；综上所述，①③⑤正确，A正确，BCD错误。8．D【详解】A、Mg、Fe元素分别是叶绿素、血红蛋白的主要成分，这说明无机盐是生物体内某些复杂化合物的组成成分，A正确；B、Mg是叶绿素的组成成分，缺Mg会影响叶绿素的合成而影响光合作用，B正确；C、Fe是血红蛋白的组成成分，人体缺Fe会导致贫血，C正确；D、无机盐主要以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在，D错误。9．A【详解】A、水是组成细胞的化合物中含量最多的化合物，在细胞组成成分中有重要作用，但不是最重要的成分，A错误；B、水分子由两个H原子和一个O原子组成，其共价键键角为104°，使水分子成为极性分子，B正确；C、离子化合物是由带电离子构成的，溶于水后均匀分散在极性水分子间，C正确；D、水分蒸发时，氢键被破坏，需消耗大量的热能；水温降低时，形成氢键，需要释放大量的热能，因此水具有调节温度的作用，D正确。10．B【详解】不同生物体内的细胞中无机盐的种类大体相同，含量差异很大，A错误;腹泻、大量出汗后丢失的水和无机盐离子较多，故应多饮用淡盐水，B正确;无机盐在细胞中含量很少，但作用很大，C错误;人体内Ca2+过量，会导致肌肉酸痛、无力，人体内Na+过低也会导致肌肉酸痛、无力，D错误。11．A【详解】②为种子烘干的过程，烘干过程中结合水被破坏，②不能够萌发形成幼苗，A错误；③为无机盐，在生物体内主要以离子的形式存在，B正确；据分析可知，④为自由水，⑤为结合水，故④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式不同，C正确；④为自由水，其空间结构及电子呈不对称分布，使得水分子成为一个极性分子，D正确。12．A【详解】①自由水能自由移动，体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水，①正确；②生长在沙漠中的仙人掌，其细胞也为活细胞，细胞内自由水含量高于结合水，②正确；③哺乳动物血钙过低会出现抽搐现象，血钙过高会出现肌无力的现象，③错误；④无机盐离子对维持血浆的渗透压和酸碱平衡等有重要作用，还能维持细胞和生物体的正常生命活动，④正确；⑤细胞中的无机盐大多数都是以离子的形式存在，少数无机盐以化合物的形式存在，⑤正确；⑥种子萌发时，自由水与结合水比值上升，细胞内新陈代谢加快，⑥正确。13．B【详解】由两组实验对照可知，白变量是钙离子的有无，因变量是蛙心跳次数（表示生命活动），两组实验结果可说明无机盐离子对维持生命活动有重要作用，B正确。14．A【详解】植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶，缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐，说明Mn2+作为硝酸还原酶的活化剂，对维持生物体的生命活动有重要作用，A正确。15．C【详解】A、步骤一是晾晒幼苗，此时失去的是自由水，自由水在细胞中以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂，A正确；B、步骤二是烘干幼苗，此时细胞结构遭到破坏，失去的是结合水，结合水能与细胞内其他物质相结合，在细胞内的含量稳定，B正确；C、步骤三可燃烧掉幼苗中的有机物，故步骤三损失的主要是有机物，剩下的灰分是无机盐，C错误；D、细胞中的结合水含量与植物抗逆能力有关，干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水的含量相对较高，自由水的含量相对较低，D正确。12+是组成叶绿素必需成分，Fe2+是血红蛋白的必需成分，C错误；D.生物体内无机盐大多数以离子形式存在，某些无机盐以结合成化合物的形式存在，D正确。1【解析】A.水生植物体内自由水含量高，而自由水容易挥发，因此，水生植物的抗旱能力较弱，A项正确；B.细胞代谢旺盛的细胞内自由水含量较高，自由水可参与某些生化反应，比如蛋白质的降解等，B项正确；C.镁是叶绿素的组成成分，土壤中缺镁小麦叶片会发黄，ATP中含有磷元素，因此土壤中缺磷会影响ATP的合成，C项错误；D.长时间高温作业的人会因为大量流汗，而丢失水和无机盐，因此及时补充淡盐水，可维持内环境的水盐平衡，D项正确。1【解析】肠炎病人肠道吸收功能下降，若不及时补充水分会造成脱水，所以给肠炎病人注射生理盐水的目的是维持水分代谢平衡；受外伤利用0.9%生理盐水清洗伤口是因为0.9%的生理盐水是细胞的等渗溶液，且具有清洁作用，维持细胞的正常形态；高温作业要喝淡盐水是为了补充因高温出汗过多而丢失的盐分。综上所述，C正确，ABD错误。1【解析】蔬菜直接烘干，烘干过程中失去的水主要为自由水，A正确；脱水蔬菜细胞中数量最多的为氢元素，注意是数量而不是含量，