資源簡介

(共32張PPT)
第二節
水和無機鹽在生命活動中具有重要作用
滬科版
高中生物
學習目標
能指出水和無機鹽在生命中具有重要作用，以及細胞中水以自由水和結合水的形式存在。
1.文化基礎：水和無機鹽在生命活動中的重要作用。
2.自主發展：植物組織中含水量的測定，測定不同種無機鹽的作用。
3.社會參與：通過探究實驗，掌握科學探究的基本思路，培養合作意識。
水是生命之源
一、水是細胞內含量最多的化合物
1.探究實驗
植物組織中含水量的測定
（1）實驗原理：
植物組織中的含水量以及水的存在狀態是______________________和__________________的重要生理指標。稱量一定量的_______________，鮮重為W1;將其___________再稱重，干重為
W2;（W1-W2）/W1，即為該__________________________。
植物代謝活動
抗逆性強弱
植物組織
烘干
植物組織的含水量
（2）活動程序：
①取_________個稱量瓶，編號，洗凈后放入__________℃恒溫箱中，烘烤
______h，用坩堝鉗取出放入干燥器冷卻至室溫后，在分析天平上___________，如此重復2次（兩次稱重誤差不超過
0.002g），求得____________質量平均值后，放入干燥器中待用。
2
105
2
稱重
空瓶
稱量瓶
干燥器
②將采集來的________________用打孔器鉆取_____________（注意避開主葉脈），隨機選取__________片，立即放入稱量瓶中，加蓋，準確稱出被測樣品___________。
植物葉片
葉圓片
10
鮮重
③將樣品放入_________，打開稱量瓶蓋，先在
____________℃條件下烘烤
______min，
然后把烘箱的溫度調至
_________℃烘烤
2~4h（注意防止材料焦化）。
烘箱
100~105
30
70~80
④用坩堝鉗夾取__________，蓋上____________，取出放在干燥器中冷卻至室溫，在分析天平上稱重。然后再放入烘箱，在______________℃條件下烘烤1~2h，蓋上瓶蓋，放在干燥器中冷卻至室溫，__________。如此重復幾次，直至恒重為止。記錄被測樣品_____________。
⑤計算不同植物組織的含水量。
瓶蓋
稱量瓶
70~80
稱重
干重
分析討論一
①在本實驗的操作過程中，要注意哪些問題才能減少誤差?
提示：稱量瓶未完全干燥，還含有水分或水汽；烘烤的葉片還有水分或材料焦化。
②通過比較不同生物材料的含水量，可以得出什么結論?
提示：不同的生物材料的含水量不同。
③農民收獲的種子在入倉前要充分地晾曬風干，在這個過程中丟失的水分是種子所含的全部水分嗎?
提示：不是；晾曬風干丟失的水分主要是自由水。
干燥的種子必須吸足水才能萌發；
人的胚胎也要浸潤在羊水中發育；
仙人掌身處如此干旱的環境，它那肥碩的變態莖中
仍貯存著大量的水分。
思考：以上種種現象說明什么問題?
提示：水是生物生存必不可少的，水是構成細胞的重要無機化合物。
3.
人體中幾種不同器官或組織中水的含量
組織器官
牙齒
骨骼
骨骼肌
心肌
血液
所占比例%
10
22
76
79
83
1.
細胞中各種化合物所占比例
化合物
水
無機鹽
蛋白質
脂質
糖類
核酸
所占比例%
85-90
1-1.5
7-10
1-2
1-1.5
2.
幾種不同生物體水的含量
生物
水母
魚類
蛙
哺乳動物
藻類
高等植物
水含量%
97
80-85
78
65
90
60-80
細胞中含量最多的化合物是水
不同生物的含水量不同
同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同
細胞、生物體內水的含量比較，說明了什么？
同種生物，不同的生長發育時期含水量不同
幼兒和成人體內的含水量
①不同種生物的細胞含水量______________。
②同種生物處于________________階段或者生活在不同環境中，細胞的含水量也會發生變化;
③同一生物個體的_______________，細胞含水量也會有差異。
2.歸納小結
不同
不同發育
不同器官
①結合水：
3、細胞中水的存在形式
細胞內的一部分水通過____________與細胞內的________________、多糖等親水性物質相結合，不易蒸發和結冰，失去了_______________和溶解性。
氫鍵
蛋白質
流動性
作用：結合水約占細胞全部水分的
______________，是細胞結構的重要組分，也是形成和維持生物大分子三維空間結構的必要因素。
4.5%
細胞中的大部分水以___________的形式
存在，可以自由流動。
②自由水
游離
葡萄糖、氨基酸、核苷酸等各種________________和
NaCl等____________________都能夠溶于水中。
溶劑
自由水是生物體內良好的______________和運輸"工具"。
作用：
極性分子
自由水在生物體內的流動，可以將___________________運送給各個細胞，也可將_________________產生的廢物運送到排泄器官或者直接排出體外。
離子化合物
營養物質
細胞代謝
血液與心肌的比較
形態
含水量%
血液
液態
83
心肌
堅韌的固態
79
（2）農民曬干葵花籽與炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？
（1）血液是流動的，心肌是堅實的，為什么
兩者含水量這么接近？
血液主要以自由水的形式存在
心肌主要以結合水的形式存在
自由水
結合水
分析討論二
（3）比較新鮮種子和干種子誰的新陳代謝相對旺盛？
提示：結合水含量越高，抗性相對較強
提示：一般而言，代謝越旺盛，自由水含量越高
提示：果汁先凍結，因為H2O沒有雜質的話在零度不會結冰，只有遇到凝結質它才能很快的結冰果較水來說里面的凝結質是非常多的。所以凍結的速度比水快。
（4）同體積的水和同體積水的果汁放入冰箱中誰最先結冰？
（5）根據問題（4），自由水多還是結合水多生物體的抗旱、抗寒、
抗熱能力強？
③自由水和結合水的聯系
植物細胞中自由水與結合水的___________和___________常與植物的____________及______________有密切的關系。
含量
比例
生長
抗逆性
自由水較多時，________________較強，_______________也較快，但_________________往往降低;而結合水含量相對較高時，則情況相反。舉例說明。
代謝活動
生長速度
抗逆性
細胞中水的存在狀態__________一成不變的，自由水和結合水在一定條件下可以______________。
不是
相互轉化
水分子與親水物質相結合，與____________等非極性分子相疏離，這對于形成和維持細胞中特定的__________________等具有極其重要的意義。
細胞中的物質只有在_____________中才會有足夠多的相互"碰撞"機會而發生反應，因而絕大多數的代謝反應也都必須以__________為介質。
水分子還可作為_______________直接參與光合作用、細胞呼吸等多種細胞代謝過程。
脂質
生物膜結構
水溶液
水
反應物
③細胞中水的意義
二、無機鹽在生命活動中的重要作用
廣告一：健康體魄，來源于“碘碘”滴滴！
廣告二：高鈣片，一片頂兩片！
廣告三：補鐵、補血，效果好！樸雪口服液！
上面的廣告中提到了哪些無機鹽？有何作用？
主要以離子狀態存在
陽離子：Na+、K+、
Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
無機鹽的存在形式
含量：很少，僅占1％－1.5％
有些與其他化合物結合
比如磷酸在核苷酸的存在方式，葉綠素中的Mg2+等
為什么缺鎂會影響光合作用？
人體缺鐵會怎樣？
提示：如果人體缺少Fe2，血紅蛋白的合成就會受到影響，導致缺鐵性貧血。
無機鹽的功能
功能1：構成細胞內化合物的重要組成成分
血鈣具有約束神經、肌肉活動的本領。缺鈣會引起神經肌肉的興奮性增加而導致抽搐（痙攣），血鈣過高會引起肌無力
富含鈣的食品:
牛奶，豆制品，蝦，芝麻等
功能1：構成細胞內化合物的重要組成成分
功能2：維持細胞和生物體的生命活動
當人得了急性腸胃炎的時候，醫生為患者輸入0.9%的氯化鈉溶液有利于維持機體的滲透壓平衡
功能1：構成細胞內化合物的重要組成成分
功能2：維持細胞和生物體的生命活動
功能3：維持生物體內水鹽平衡
食物（蔬菜、水果）中往往含有一些堿性物質（如Na2CO3
），人吃后體內血液的pH值會不會有較大的變化？
提示：緩沖對：H2CO3\
NaHCO3
NaH2PO4\Na2HPO4
功能4：維持細胞和生物體的酸堿平衡
部分無機鹽功能簡介
Ca2+維持生命活動，牙齒和骨骼的重要成分
Mg2+葉綠素成分
Fe2+血紅蛋白成分（缺鐵性貧血）
I甲狀腺激素成分（地方性甲狀腺腫大）
P核酸、磷脂等的成分
Na+/K+維持細胞液的滲透壓
P促進花粉萌發和花粉管伸長（油菜花而不實）
三、學業檢測與鞏固練習
1.剛收獲的新鮮玉米種子在陽光下曬干，重量減輕，這個過程損失的主要是______________水，這樣的種子在條件適宜時，仍能萌發成幼苗。
2.把曬干的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現，這些水主要是_______________水，這樣的種子將不能萌發。
3.代謝旺盛的細胞內__________________水的含量相對高些。
自由
結合
自由
4.地球表面大部分被液態水覆蓋，美麗的水圈成為生命誕生的"搖籃"。水賦予了細胞許多重要特性，幾乎所有生物的生命活動都離不開水。
（1）與其他常見的液體相比，吸收或放出同樣的能量，水的溫度變化幾乎是最小的，從這一角度分析，細胞"持有"足量的水對其生命活動有何重要意義?
提示：水的比熱較大,水的溫度升高或降低會吸收或釋放較多的熱量，因此對于維持生物體的體溫具有一定的作用,有利于生物體在生命活動調節中維持相對穩定。
（2）"熱脹冷縮"是物體的基本性質，但是水在低于3.98℃逐漸結冰的過程中，體積會變大、密度會變小。水的這種特性對于水生生物的生存有何益處?
提示：水在低于3.98°C逐漸結冰的過程中，體積會變大、密度會變小，冰層覆蓋在水面，形成一層隔熱層，使下面的水溫保持在0°C以上，對于水生生物的生存具有重要意義。
（3）探索太空，人類的終極夢想之一就是尋找到地外生命，而尋找液態水則是最關鍵的一步。持這種觀點的理由是什么?
提示：生物體的生命活動離不開水，水是生命之源，生物體內的水反應都必須在以水為基質的液態環境中進行，因此探索太空，人類的終極夢想之一就是尋找到地外生命，而尋找液態水則是最關鍵的一步。
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水和無機鹽在生命活動中具有重要作用教學設計
課題
第二節
水和無機鹽在生命活動中具有重要作用
單元
第二章
學科
生物
年級
高一
學習目標與核心素養
指出水和無機鹽在生命中具有重要作用，以及細胞中水以自由水和結合水的形式存在。1.文化基礎：水和無機鹽在生命活動中的重要作用。2.自主發展：植物組織中含水量的測定，測定不同種無機鹽的作用。3.社會參與：通過探究實驗，掌握科學探究的基本思路，培養合作意識。
重點
水和無機鹽在生命活動中的重要作用。
難點
通過探究實驗，分析水和無機鹽的作用。
教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
播放《水是生命之源》視頻，分析水的重要作用。
課前查閱資料，觀看視頻，
借助視頻，讓學生認識學習本節課的重要意義，激發學生學習興趣。
講授新課
一、水是細胞內含量最多的化合物1.探究實驗（1）實驗原理：植物組織中的含水量以及水的存在狀態是________________和__________________的重要生理指標。稱量一定量的_______________，鮮重為W1;將其___________再稱重，干重為
W2;（W1-W2）/W1，即為該______________。①取2個稱量瓶，編號，洗凈后放入105℃恒溫箱中，烘烤
2h，用坩堝鉗取出放入干燥器冷卻至室溫后，在分析天平上稱重，如此重復2次（兩次稱重誤差不超過
0.002g），求得空瓶質量平均值后，放入干燥器中待用。將采集來的植物葉片用打孔器鉆取葉圓片（注意避開主葉脈），隨機選取10片，立即放入稱量瓶中，加蓋，準確稱出被測樣品鮮重。③將樣品放入_________，打開稱量瓶蓋，先在
____________℃條件下烘烤
______min，
然后把烘箱的溫度調至
_________℃烘烤
2~4h（注意防止材料焦化）。④用坩堝鉗夾取__________，蓋上____________，取出放在干燥器中冷卻至室溫，在分析天平上稱重。然后再放入烘箱，在______________℃條件下烘烤1~2h，蓋上瓶蓋，放在干燥器中冷卻至室溫，__________。如此重復幾次，直至恒重為止。記錄被測樣品_____________。⑤計算不同植物組織的含水量。分析討論一①在本實驗的操作過程中，要注意哪些問題才能減少誤差?
提示：稱量瓶未完全干燥，還含有水分或水汽；烘烤的葉片還有水分或材料焦化。②通過比較不同生物材料的含水量，可以得出什么結論?提示：不同的生物材料的含水量不同。③農民收獲的種子在入倉前要充分地晾曬風干，在這個過程中丟失的水分是種子所含的全部水分嗎?提示：不是；晾曬風干丟失的水分主要是自由水。干燥的種子必須吸足水才能萌發；人的胚胎也要浸潤在羊水中發育；仙人掌身處如此干旱的環境，它那肥碩的變態莖中仍貯存著大量的水分。思考：以上種種現象說明什么問題?提示：水是生物生存必不可少的，水是構成細胞的重要無機化合物。細胞、生物體內水的含量比較，說明了什么？細胞中含量最多的化合物是水不同生物的含水量不同同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同3、細胞中水的存在形式①結合水：細胞內的一部分水通過氫鍵與細胞內的蛋白質、多糖等親水性物質相結合，不易蒸發和結冰，失去了流動性和溶解性。作用：結合水約占細胞全部水分的
4.5%，是細胞結構的重要組分，也是形成和維持生物大分子三維空間結構的必要因素。②自由水細胞中的大部分水以游離的形式存在，可以自由流動。作用：自由水是生物體內良好的______________和運輸"工具"。葡萄糖、氨基酸、核苷酸等各種____________和
NaCl等________________都能夠溶于水中。自由水在生物體內的流動，可以將____________運送給各個細胞，也可將___________產生的廢物運送到排泄器官或者直接排出體外。分析討論二血液是流動的，心肌是堅實的，為什么
兩者含水量這么接近？血液主要以自由水的形式存在心肌主要以結合水的形式存在（2）農民曬干葵花籽與炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？自由水、結合水（3）比較新鮮種子和干種子誰的新陳代謝相對旺盛？提示：一般而言，代謝越旺盛，自由水含量越高同體積的水和同體積水的果汁放入冰箱中誰最先結冰？提示：果汁先凍結，因為H2O沒有雜質的話在零度不會結冰，只有遇到凝結質它才能很快的結冰果較水來說里面的凝結質是非常多的。所以凍結的速度比水快。（5）根據問題（4），自由水多還是結合水多生物體的抗旱、抗寒、
抗熱能力強？提示：結合水含量越高，抗性相對較強③自由水和結合水的聯系植物細胞中自由水與結合水的含量和比例常與植物的生長及抗逆性有密切的關系。自由水較多時，代謝活動較強，生長速度也較快，但抗逆性往往降低;而結合水含量相對較高時，則情況相反。舉例說明。細胞中水的存在狀態不是一成不變的，自由水和結合水在一定條件下可以相互轉化。③細胞中水的意義水分子與親水物質相結合，與____________等非極性分子相疏離，這對于形成和維持細胞中特定的__________________等具有極其重要的意義。細胞中的物質只有在_____________中才會有足夠多的相互"碰撞"機會而發生反應，因而絕大多數的代謝反應也都必須以__________為介質。水分子還可作為_______________直接參與光合作用、細胞呼吸等多種細胞代謝過程。無機鹽在生命活動中的重要作用廣告一：健康體魄，來源于“碘碘”滴滴！廣告二：高鈣片，一片頂兩片！廣告三：補鐵、補血，效果好！樸雪口服液！上面的廣告中提到了哪些無機鹽？有何作用？無機鹽的存在形式主要以離子狀態存在陽離子：Na+、K+、
Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陽離子：Na+、K+、
Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等有些與其他化合物結合比如磷酸在核苷酸的存在方式，葉綠素中的Mg2+等含量：很少，僅占1％－1.5％人體缺鐵會怎樣？提示：如果人體缺少Fe2，血紅蛋白的合成就會受到影響，導致缺鐵性貧血。無機鹽的功能功能1：構成細胞內化合物的重要組成成分血鈣具有約束神經、肌肉活動的本領。缺鈣會引起神經肌肉的興奮性增加而導致抽搐（痙攣），血鈣過高會引起肌無力
富含鈣的食品:
牛奶，豆制品，蝦，芝麻等功能2：維持細胞和生物體的生命活動當人得了急性腸胃炎的時候，醫生為患者輸入0.9%的氯化鈉溶液有利于維持機體的滲透壓平衡功能3：維持生物體內水鹽平衡功能4：維持細胞和生物體的酸堿平衡食物（蔬菜、水果）中往往含有一些堿性物質（如Na2CO3
），人吃后體內血液的pH值會不會有較大的變化？提示：緩沖對：H2CO3\
NaHCO3
NaH2PO4\Na2HPO4部分無機鹽功能簡介Ca2+維持生命活動，牙齒和骨骼的重要成分Mg2+葉綠素成分Fe2+血紅蛋白成分（缺鐵性貧血）I甲狀腺激素成分（地方性甲狀腺腫大）P核酸、磷脂等的成分Na+/K+維持細胞液的滲透壓P促進花粉萌發和花粉管伸長（油菜花而不實）三、學業檢測與鞏固練習1.剛收獲的新鮮玉米種子在陽光下曬干，重量減輕，這個過程損失的主要是______________水，這樣的種子在條件適宜時，仍能萌發成幼苗。2.把曬干的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現，這些水主要是_______________水，這樣的種子將不能萌發。3.代謝旺盛的細胞內__________________水的含量相對高些。4.地球表面大部分被液態水覆蓋，美麗的水圈成為生命誕生的"搖籃"。水賦予了細胞許多重要特性，幾乎所有生物的生命活動都離不開水。（1）與其他常見的液體相比，吸收或放出同樣的能量，水的溫度變化幾乎是最小的，從這一角度分析，細胞"持有"足量的水對其生命活動有何重要意義?提示：水的比熱較大,水的溫度升高或降低會吸收或釋放較多的熱量，因此對于維持生物體的體溫具有一定的作用,有利于生物體在生命活動調節中維持相對穩定。（2）"熱脹冷縮"是物體的基本性質，但是水在低于3.98℃逐漸結冰的過程中，體積會變大、密度會變小。水的這種特性對于水生生物的生存有何益處?提示：水在低于3.98°C逐漸結冰的過程中，體積會變大、密度會變小，冰層覆蓋在水面，形成一層隔熱層，使下面的水溫保持在0°C以上，對于水生生物的生存具有重要意義。（3）探索太空，人類的終極夢想之一就是尋找到地外生命，而尋找液態水則是最關鍵的一步。持這種觀點的理由是什么?提示：生物體的生命活動離不開水，水是生命之源，生物體內的水反應都必須在以水為基質的液態環境中進行，因此探索太空，人類的終極夢想之一就是尋找到地外生命，而尋找液態水則是最關鍵的一步。
【學習活動一】學生閱讀課本P24—25，聯系實際，思考以下問題，完成實驗探究。通過探究實驗，對知識點進行概括總結?！緦W習活動二】學生閱讀課本P26—27，聯系實際，概括細胞中水的存在形式及作用。聯系實際，提出問題，回答問題【學習活動二】學生閱讀課本P28，聯系實際，分析無機鹽在生命活動中的重要作用。根據所學，完成相關練習
認識植物組織中的含水量。通過閱讀及探究實驗，培養學生動手實驗的能力，并獲取信息的能力，概括細胞含水量的內容。提高學生分析概括能力。通過閱讀，培養學生獲取信息的能力，加深細胞質水的存在形式和作用的認識。聯系實際，通過問題探究，鍛煉學生獨立思考，提高，激發學生自主學習的積極性。通過閱讀，培養學生獲取信息的能力，加深無機鹽在生命活動中作用的認識?；仡櫯f知，鞏固和應用所學知識。
課堂小結
細胞中水的存在形式①結合水：細胞內的一部分水通過氫鍵與細胞內的蛋白質、多糖等親水性物質相結合，不易蒸發和結冰，失去了流動性和溶解性。②自由水細胞中的大部分水以游離的形式存在，可以自由流動。無機鹽的存在形式主要以離子狀態存在有些與其他化合物結合含量：很少，僅占1％－1.5％無機鹽的功能功能1：構成細胞內化合物的重要組成成分功能2：維持細胞和生物體的生命活動功能3：維持生物體內水鹽平衡功能4：維持細胞和生物體的酸堿平衡
板書
水和無機鹽在生命活動中具有重要作用細胞中的水細胞中水含量細胞中水的存在形式細胞中水的作用及意義細胞中的無機鹽存在形式作用及意義
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精品試卷·第
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