1.1 细胞中的元素和无机化合物学案 高一上学期生物苏教版（2019）必修第一册

高中生物必修1PAGEPAGE1细胞中的元素和无机化合物【学习目标】1．简述细胞主要由C、H、O、N、P等元素构成。2．简述水在细胞中的存在形式和重要作用。3．简述无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。【核心素养对接】1．生命观念——阐明生物体是由元素和化合物组成的，初步形成生命的物质观，为辩证唯物主义世界观的形成奠定基础。2．科学思维——归纳概括水和无机盐在细胞中的作用。3．科学探究——按照科学探究的要求，提出验证或探究植物必需的无机盐的方案。【学习过程】一、构成细胞的元素1．元素的含量(1)地壳(包括大气)中含量最多的元素是______，其次是____、Al、Fe。(2)生物细胞中含量最多的元素是_____，然后依次是_____、_____、N。2．元素的种类（1）常见元素有_____多种。大量元素：____________________________________微量元素：_____________________________________(2)_______________等元素构成了细胞结构和功能所需的_____________。3．特点(1)组成生物体的任何一种元素都可以在____________中找到。(2)不同生物体内所含的元素种类___________，但每种元素的__________存在一定的差异。4．生物体会因环境中缺乏某种元素而发生该元素的缺乏症。如一些山区居民患有克山病，该病与缺____有明显关系。二、水和无机盐是细胞中的无机化合物1．组成细胞的化合物(1)组成细胞的各种元素大多以________的形式存在。化合物分为_______化合物和________化合物。(2)科学家测得某种植物细胞中的主要化合物及其质量分数。类别化合物质量分数(%)____化合物____85.0～90.0无机盐___________________化合物__________7.0～10.0脂质1.0～2.0______和_____1.0～1.52．水赋予细胞许多特性(1)水在细胞中的含量在活细胞中，水是含量________的物质，约占细胞重量的__________。(2)水的分子结构与理化特性①水分子由两个氢原子和一个氧原子以_________(由实线表示)结合组成。②在相邻水分子之间存在相互联结的作用力，即_________。③水分子的空间结构与电荷的_______分布，使得水分子具有极性，这让几乎所有___________或___________的分子都能溶解在水中。④氢键使水分子间的作用力大大增强，水的_____和_______也因此而增高。(3)自由水①含义：自由水以____________存在，参与细胞中各种代谢活动。②作用a．良好的__________。b．细胞中生物化学反应的介质。c．有些自由水直接作为反应物参与生化反应。d．运送营养物质和_____________。(4)结合水①含义：被细胞内___________(如蛋白质)束缚而不易____________的水。②作用：组成____________的重要成分。3．细胞中的无机盐与生命活动关系密切(1)含量：约占细胞重量的__________。(2)存在形式：常以____________形式存在。(3)生理功能作用举例维持细胞的____和生物体液的______细胞中的_________、磷酸二氢钾等参与维持生物体液的____________参与_____，维持细胞正常的________合成血红蛋白需要___，合成甲状腺激素需要_______，合成叶绿素需要______(4)当某些无机盐含量____或___时，生物体可能会出现相应的病症。生物某些无机盐症状哺乳动物缺少钙________钙过多________番茄缺少钙果实出现脐腐现象缺少钾老叶尖端和边缘出现失绿甚至干枯坏死的现象(5)精准农业能根据农田的________和作物的_________，实施________的精准施肥，高效地利用各类农业资源，并取得较好的____效益和____效益。精准农业也许会成为未来农业的发展方向。【课堂小结】【课堂练习】1．某同学在配制培养植物的培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需的大量元素，为补充这种元素，应添加的化合物是()A．Ca(NO3)2 B．KClC．KH2PO4 D．K2SO42．如图甲是细胞中化合物含量的扇形图，图乙是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()A．若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B．若图乙表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比)，则a、b、c依次是O、C、HC．地壳与细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性D．若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是蛋白质3．下列关于植物体内水分的叙述，错误的是()A．植物体内的水分参与营养物质的运输B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物D．同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同4．关于细胞中无机盐的相关叙述正确的是()A．无机盐都是以离子形式存在于细胞中的B．人大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水C．哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要D．无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素5．下列实例中能证明微量元素是生命活动所必需的元素的是()A．镁是叶绿素的组成成分B．油菜缺少硼时只开花不结果C．哺乳动物血液中钙盐含量太高，出现肌无力现象D．缺磷会影响ATP的合成6．无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C．KH2PO4也能为生物体提供能量D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐7．(多选)组成人体细胞的元素含量有不同的统计方法，如鲜重中C占18%，O占65%，而干重中C占55.99%，O占14.62%。下列关于人体细胞元素组成的说法，正确的是()A．人体细胞中C、H、O、Fe都是大量元素B．干重中C的含量高是因为细胞失水C．组成人体细胞的元素，常见的有20多种D．构成人体细胞的元素在地壳中不一定能找到8．试回答下列问题：(1)种子在入仓之前需晾晒，所去除的水分主要是细胞中的________水。(2)将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明_________。(3)新鲜的鸡蛋清呈液态胶状，而臭鸡蛋清则是相对更“稀”的液体，呈水状，这是因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为______，而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为________。(4)贫血症患者血液运输________的能力低。一般的贫血症患者除要补充铁以外，还应多吃一些含________丰富的食物。(5)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(6)人在长跑后，因流汗过多常出现抽搐现象，这时应及时补充含________的食物。

参考答案【学习过程】一、1．(1)OSi(2)OCHN2．（1）20CHONP……SKCaMgNaClFeMnZn……CuBMoCoSe(2)C、H、O、N、P、S基本物质3．(1)无机自然界(2)基本相同4．硒二、1．(1)化合物无机有机(2)类别化合物质量分数(%)无机化合物水85.0～90.0无机盐1.0～1.5有机化合物蛋白质7.0～10.0脂质1.0～2.0糖类和核酸1.0～1.52．(1)最多2/3(2)①共价键②氢键③不对称极性带电荷的具有极性基团④熔点沸点(3)①游离的形式②溶剂代谢废物(4)①其他物质自由流动②细胞3．(1)1%(2)离子(3)作用举例维持细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡细胞中的磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等参与维持生物体液的酸碱平衡参与物质组成，维持细胞正常的代谢活动合成血红蛋白需要铁，合成甲状腺激素需要碘，合成叶绿素需要镁(4)当某些无机盐含量过多或过少时，生物体可能会出现相应的病症。生物某些无机盐症状哺乳动物缺少钙肌肉抽搐钙过多肌肉乏力番茄缺少钙果实出现脐腐现象缺少钾老叶尖端和边缘出现失绿甚至干枯坏死的现象(5)土壤元素状况元素缺乏症定位、定量经济环境【课堂练习】1．[答案]C[解析]该同学在配制培养植物的培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需的大量元素，从提供的物质看缺少P元素，为补充这种元素，应添加的化合物是KH2PO4，C正确。2．[答案]C[解析]若图甲表示细胞鲜重，则A化合物为水，B化合物为蛋白质，A正确；若图乙表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比)，则a、b、c依次是O、C、H，B正确；生物界与非生物界具有统一性是指组成细胞的元素都能在自然界中找到，没有一种是细胞特有的，C错误；若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量，细胞干重中含量最高的化合物是蛋白质，故A化合物是蛋白质，D正确。3．[答案]D[解析]植物体内营养物质的运输需要自由水的参与，A项正确；结合水可构成叶肉细胞的组分，B项正确；自由水可作为细胞内化学反应的反应物，参与化学反应，C项正确；萌发的种子代谢旺盛，故同种植物萌发种子的含水量高于休眠种子的含水量，D项错误。4．[答案]B[解析]细胞中的无机盐绝大多数以离子形式存在，A错误；哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要作用，C错误；无机盐所含的元素也有大量元素，D错误。5．[答案]B[解析]A、C、D项中的镁、钙、磷都是大量元素，B项中的硼为微量元素。6．[答案]C[解析]草酸是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中，草酸容易与钙离子结合形成草酸钙，不利于机体对食物中钙的吸收，A项正确；哺乳动物缺铁，会影响血红蛋白的合成，导致血液运输O2的能力下降，B项正确；无机物不能为生物体提供能量，C项错误；植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐，D项正确。7．[答案](多选)BC[解析]Fe是微量元素，不是大量元素，A项错误；鲜重和干重是根据细胞是否失水划分的，干重中C的含量高是因为细胞失水，B项正确；组成细胞的元素常见的有20多种，C项正确；构成人体细胞的所有元素在地壳中都能找到，没有一种是人体细胞所特有的，D项错误。8．[答案](1)自由(2)自由水与细胞代谢强度有关，自由水多，代谢旺盛(3)结合水自