高中生物分子和离子选学无机物课件

高中生物分子和离子选学无机物课件第1、2节分子和离子(选学)无机物第2页,共44页，2024年2月25日，星期天第3页,共44页，2024年2月25日，星期天第4页,共44页，2024年2月25日，星期天组成细胞的元素

结构

功能

物质

元素

O

第5页,共44页，2024年2月25日，星期天[思维激活1]

通过观察教科书上“表1－1组成人体的主要元素”，我们可以得出哪些结论？提示

(1)组成人体的化学元素在无机自然界都可以找到，事实上其他生物体的情况也是这样的。没有一种化学元素是生物界所特有的，这说明了生命的物质性，也说明了生物界与非生物界是统一的。(2)组成人体的化学元素在人体内和无机自然界中的含量差异很大，说明了生物界与非生物界除了统一性以外，还有差异性。(3)组成人体的各种化学元素在人体中的含量是不同的。其中O、C、H、N的含量比较多。第6页,共44页，2024年2月25日，星期天3．同位素示踪同位素是指____不同而_________相同的原子。放射性同位素能发生衰变而产生放射性，易于检测，如利用14C标记的二氧化碳(14CO2)来追踪光合作用时碳元素在植物体内的运行和变化，这种研究技术就叫做____________，其中14C又叫_________。可用于治疗甲状腺肿大的是碘的放射性同位素。化学性质同位素示踪示踪原子质量第7页,共44页，2024年2月25日，星期天1．细胞中的元素种类和含量分析(1)大量元素与微量元素在构成生物体必需的20多种元素中，有些在生物体内的含量较多，有些含量较少，根据它们在生物体内含量的不同，可分成大量元素和微量元素两大类。①大量元素含量占生物体总重量万分之一以上的元素，叫做大量元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。第8页,共44页，2024年2月25日，星期天名师点晴(1)在人体内：氧(65.0%)＋碳＋氢＝93%；(2)氮、钙、磷含量也较多，占5.8%。(3)在细胞鲜重中，含量最多的元素是氧元素。在细胞干重中，含量最多的元素是碳元素。②微量元素含量比较少，但又是生命活动所必需的元素，叫做微量元素，如Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等。Fe的含量比一般微量元素多一些，比大量元素又少一些，因此又叫半微量元素。微量元素在生物体内含量虽然很少，但它们对维持生物体正常生命活动是不可缺少的。第9页,共44页，2024年2月25日，星期天名师点晴(1)大量元素和微量元素都是生命活动所必需的，不同生物体内的元素种类大体相同，但各种元素的含量相差很大。(2)组成生物体的元素(可用下图来记忆)：第10页,共44页，2024年2月25日，星期天【巩固1】

下列有关组成生物体的化学元素的论述中，正确的是(

)。A．组成生物体的各种化学元素的含量与其在地壳中的含量相同B．动物和植物体内所含化学元素的种类差异很大C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到D．不同生物体各种化学元素的含量基本相似第11页,共44页，2024年2月25日，星期天解析逐项分析如下：选项内容指向·联系分析A从化学元素的含量来看，生物界与非生物界之间具有差异性，生物体内各种化学元素的含量与非生物界的有很大差异B不同生物体中所含化学元素的种类大体相同，具有统一性C生物界与非生物界具有统一性，组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到D不同生物体所含元素的种类具有统一性，组成生物体的化学元素的含量相差较大，具有差异性答案C第12页,共44页，2024年2月25日，星期天1．细胞中的物质细胞中的物质可分为两大类：

和

，无机物通常指不含碳元素的化合物，也包括

、

、

等简单的含碳化合物。2．水的含量(1)细胞内无机化合物含量最多的是水，生物体中水的含量一般为

，特殊情况下可能超过

，如

的含水量就达

。细胞中的水

无机物有机物一氧化碳二氧化碳碳酸盐60%～90%90%水母97%第13页,共44页，2024年2月25日，星期天(2)生物种类不同，含水量不同，人体中不同器官或组织中水的含量不同。3．水的特性(1)因为水是

，所以凡是有

的分子或离子都易溶于

中，故水是多种物质的溶剂。(2)作为溶剂的水，存在于植物的

、人和动物的

和细胞内的液体中，当然，水也就成了生物体内

的主要介质，也是生物体内物质转运的唯一载体。极性分子极性水汁液体液物质运输第14页,共44页，2024年2月25日，星期天(3)水分子之间靠

连接，氢键的断开和形成与耗热和放热有关，使得水具有

的作用，对于维持生物体温度的稳定起很大作用。可以说，没有水就没有生命。总之，水被认为是

。氢键缓和温度变化生命的摇篮第15页,共44页，2024年2月25日，星期天[思维激活2]

医生建议“感冒”患者，多喝白开水，你能说出其中主要利用了水的什么功能吗？提示

水是人体中最主要的养分，它可以调节体温，同时一些物质可溶解其中，以冲淡毒素。第16页,共44页，2024年2月25日，星期天2．水分子的结构、含量及功能分析(1)水分子的结构水分子是由一个氧原子和两个氢原子通过共用电子对构成的。氧的原子核中含8个质子，正电荷较多，吸引共用电子对的能力较强，于是略带负电；氢原子核中只有一个质子，正电荷较少，吸引共用电子对的能力较弱，所以氢略带正电。这样，水便成了极性分子，如图。第17页,共44页，2024年2月25日，星期天(2)水在生命活动中的作用①水是良好的溶剂。②水是生物体内物质运输的主要介质。营养成分中的糖类、氨基酸、维生素等多溶解在水中，无机盐也以离子的形式溶解在水中，以水溶液的形式运输。③水分子以氢键的形式形成水分子团，使水的比热容大，因此水具有调节温度的作用。名师提醒小分子合成大分子时，产生水和消耗ATP；大分子水解成小分子时，消耗水而不产生ATP；若是氧化还原反应，产生ATP，有时产生水。第18页,共44页，2024年2月25日，星期天【巩固2】

生物体中水的含量一般为60%～90%，下列选项中有关水的说法正确的是(

)。A．任何细胞中水都是含量最多的B．水在生物体内仅起物质运输的作用C．没有水，人体内许多生化反应根本不会发生D．人体中的细胞全部浸润在水溶液中解析一般来说，在鲜重条件下水是细胞中含量最多的化合物。水在生物体内可以作为物质运输的主要介质；水是良好的溶剂，也是代谢反应的介质。多细胞生物体的绝大多数细胞浸润在以水为基础的液体环境中。答案

C第19页,共44页，2024年2月25日，星期天1．无机盐在生物体内含量

，约占

，多数以

的形式存在，但对于维持

有重要作用。2．血浆中含有多种无机盐离子，对于维持血浆的正常

、

平衡和神经肌肉的

等都是非常重要的。例如，哺乳动物的血液中

含量过低，则会发生抽搐。3．无机盐还是

的重要组成成分，如

是叶绿素的必需成分，

是血红蛋白的必要成分。无机盐类

不高1%～1.5%离子浓度酸碱兴奋性Mg2＋Fe2＋Ca2＋

生物体的生命活动某些复杂化合物第20页,共44页，2024年2月25日，星期天[思维激活3]

医生在给病人输液时，常用质量分数为0.9%的NaCl溶液配制药物，而不是直接用蒸馏水，这利用了无机盐的什么功能？提示

维持血浆的正常浓度，避免血浆渗透压发生改变。第21页,共44页，2024年2月25日，星期天细胞中的无机盐及其功能的实验设计(1)无机盐的存在形式存在形式举例多数以离子形式存在含量较多的阳离子有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等，阴离子有Cl－、、、等少数与其他化合物结合Ca2＋是动物骨骼和牙齿的成分，Fe2＋、Fe3＋是血红蛋白、细胞色素的成分，Mg2＋是叶绿素的成分等第22页,共44页，2024年2月25日，星期天(2)无机盐的生理功能①有些无机盐是细胞和生物体内某些复杂化合物的重要组成部分。植物合成蛋白质需要含氮的无机盐；组成细胞膜、核酸和ATP需要含氮和磷的无机盐；碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分等。②许多种无机盐离子对于维持生物体正常的生命活动有重要作用。有些无机盐离子是酶、激素或维生素的重要组成成分。③维持生物体内的酸碱平衡和渗透压。人体血液中HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-等组成的重要酸碱缓冲体系调节并维持生物体的酸碱平衡。细胞内外的无机盐含量是维持生物体正常渗透压的重要因素。第23页,共44页，2024年2月25日，星期天(3)证明某种无机盐是植物生活所必需的无机盐实验设计①确定自变量：营养液中某盐的有无。②其它变量适宜且相同：如温度、营养液的量等。③溶液培养法可以用来判定某盐是否为必需无机盐。运用对照原则，将植物随机均为两组，一组添加该盐、另一组不添加该盐。第24页,共44页，2024年2月25日，星期天名师提醒(1)溶液培养法又称水培法，就是在人工配制的营养液中加入或减少某种无机盐，通过观察植物的生长情况，从而判断该无机盐是否为植物生长所必需的无机盐的一种方法。(2)溶液培养法可以用来判定某元素是否是植物生活所必需的元素，也可以应用于无土栽培。(3)要验证某种盐是否为植物生活所必需的无机盐，必须理解“必需”的概念。植物缺少该无机盐表现异常，但添加后又能恢复正常才能说明该无机盐是植物所必需的无机盐。第25页,共44页，2024年2月25日，星期天【巩固3】

设计一个实验证明镍盐是植物生活所必需的无机盐。根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应结论。(1)材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗若干，含镍的无机盐。(2)方法步骤：①取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向A瓶中加入一定量的完全培养液甲，向B瓶中加入________。②取________分为两组，将其中一组放入A瓶中，另一组放入B瓶中。第26页,共44页，2024年2月25日，星期天③将两广口瓶置于____________条件下培养一段时间，观察____________。(3)实验结果及结论：A瓶中________；B瓶中________。说明________。(4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是______________________________。第27页,共44页，2024年2月25日，星期天解析(1)根据实验目的，本实验的自变量是营养液中镍的有无，其他条件均应相同且适宜。(2)溶液培养法可以用来判定某元素是否是必需元素。运用对照原则，将玉米幼苗随机分为两组，分别放在含镍和不含镍的培养液中培养，观察实验结果。(3)对结果进行分析，得出结论。第28页,共44页，2024年2月25日，星期天答案(2)①等量缺镍的完全培养液乙②长势相似的玉米幼苗均③相同且适宜的玉米幼苗的生长状况(3)玉米幼苗生长正常玉米幼苗生长不正常镍盐是植物生活所必需的无机盐(4)向B瓶中添加适量含镍的无机盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长第29页,共44页，2024年2月25日，星期天组成生物体的元素的种类和含量

第30页,共44页，2024年2月25日，星期天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维导图：第31页,共44页，2024年2月25日，星期天深度剖析据图分析，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。答案

B第32页,共44页，2024年2月25日，星期天规律方法(1)统一性：生物与无机环境的统一性表现在组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到。(2)差异性：生物与无机环境的差异性表现在组成生物体的化学元素与组成无机自然界的化学元素含量相差很大。第33页,共44页，2024年2月25日，星期天【例2】

水是生命之源，若没有水，生命将不复存在。下列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间形成共价键，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，适于调节温度水分子的性质与作用

第34页,共44页，2024年2月25日，星期天思维导图：第35页,共44页，2024年2月25日，星期天深度剖析

选项判断专家分析综合点评A×水是活细胞中含量最多的化合物，也是组成生物体的重要化合物之一。除水外，糖类、脂质、蛋白质、核酸和无机盐等也很重要①水的结构特点和理化性是决定水在生物体内功能的基础。②活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质B√水分子中H原子和O原子之间形成共价键，H原子带正电，O原子带负电，所以水分子是极性分子C√离子化合物是由带电离子构成的，因此极易溶于有极性的水中，并均匀分散在极性水分子之间D√水分蒸发时，破坏氢键，消耗大量的热；水温降低时，形成氢键，释放大量的热，因此水具有调节温度的作用答案A第36页,共44页，2024年2月25日，星期天技法必备从表格中读取有效信息，运用对比的方法进行分析是学生应具备的基本能力。本题是验证生物界与非生物界在化学元素的组成和含量上存在统一性和差异性，认真分析数据，本题比较容易解答。———————提取表格中的有效信息———————第37页,共44页，2024年2月25日，星期天能力展示为了验证生物界与非生物界在化学元素的组成和含量上存在统一性和差异性，某生物兴趣小组通过多次实验获得下表中的有关数据，数据代表该元素占原子总数的百分比，请据表回答问题。岩石圈的成分/%氧硅铝铁钙钠钾镁钛氢碳所有其他成分<0.147287.94.53.52.52.52.20.460.220.19人体的成分/%氢氧碳氮钙磷氯锌硫钠镁所有其他成分<0.16325.59.51.40.310.220.030.060.050.030.01第38页,共44页，2024年2月25日，星期天(1)组成人体的化学元素在元素周期表上都有，它们普遍存在于非生物界，生物体内不包含特殊的“生命元素”，这个事实说明____________________________________。(2)生物从非生物环境中获得的元素与环境中的这些元素的比例相差甚远。如岩石圈中，氢、碳、氮加在一起占总原子数不到1%，而在生物体中，占总原子数的74%左右。这个事实说明______________________________________________。第39页,共44页，2024年2月25日，星期天解析该题考查对基础知识的理解和掌握情况，通过表格数据形式，对化学元素的知识作综合的考查。生物界与非生物界在元素组成上既有统一性，又有差异性。答案(1)生物界与非生物界具有统一性(2)生物界与非生物界存在着本质的区别，两者还具有差异性第40页,共44页，2024年2月25日，星期天第41页,共44页，2024年2月25日，星期天2．下列关于细胞中水的含量的叙述中，不正确的是