高中生物分子和離子選學(xué)無(wú)機(jī)物課件

高中生物分子和離子選學(xué)無(wú)機(jī)物課件第1、2節(jié)分子和離子(選學(xué))無(wú)機(jī)物第2頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天第3頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天第4頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天組成細(xì)胞的元素

結(jié)構(gòu)

功能

物質(zhì)

元素

O

第5頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天[思維激活1]

通過(guò)觀察教科書(shū)上“表1－1組成人體的主要元素”，我們可以得出哪些結(jié)論？提示

(1)組成人體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都可以找到，事實(shí)上其他生物體的情況也是這樣的。沒(méi)有一種化學(xué)元素是生物界所特有的，這說(shuō)明了生命的物質(zhì)性，也說(shuō)明了生物界與非生物界是統(tǒng)一的。(2)組成人體的化學(xué)元素在人體內(nèi)和無(wú)機(jī)自然界中的含量差異很大，說(shuō)明了生物界與非生物界除了統(tǒng)一性以外，還有差異性。(3)組成人體的各種化學(xué)元素在人體中的含量是不同的。其中O、C、H、N的含量比較多。第6頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天3．同位素示蹤同位素是指____不同而_________相同的原子。放射性同位素能發(fā)生衰變而產(chǎn)生放射性，易于檢測(cè)，如利用14C標(biāo)記的二氧化碳(14CO2)來(lái)追蹤光合作用時(shí)碳元素在植物體內(nèi)的運(yùn)行和變化，這種研究技術(shù)就叫做____________，其中14C又叫_________?？捎糜谥委熂谞钕倌[大的是碘的放射性同位素?；瘜W(xué)性質(zhì)同位素示蹤示蹤原子質(zhì)量第7頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天1．細(xì)胞中的元素種類(lèi)和含量分析(1)大量元素與微量元素在構(gòu)成生物體必需的20多種元素中，有些在生物體內(nèi)的含量較多，有些含量較少，根據(jù)它們?cè)谏矬w內(nèi)含量的不同，可分成大量元素和微量元素兩大類(lèi)。①大量元素含量占生物體總重量萬(wàn)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頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天名師點(diǎn)晴(1)在人體內(nèi)：氧(65.0%)＋碳＋氫＝93%；(2)氮、鈣、磷含量也較多，占5.8%。(3)在細(xì)胞鮮重中，含量最多的元素是氧元素。在細(xì)胞干重中，含量最多的元素是碳元素。②微量元素含量比較少，但又是生命活動(dòng)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。微量元素在生物體內(nèi)含量雖然很少，但它們對(duì)維持生物體正常生命活動(dòng)是不可缺少的。第9頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天名師點(diǎn)晴(1)大量元素和微量元素都是生命活動(dòng)所必需的，不同生物體內(nèi)的元素種類(lèi)大體相同，但各種元素的含量相差很大。(2)組成生物體的元素(可用下圖來(lái)記憶)：第10頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天【鞏固1】

下列有關(guān)組成生物體的化學(xué)元素的論述中，正確的是(

)。A．組成生物體的各種化學(xué)元素的含量與其在地殼中的含量相同B．動(dòng)物和植物體內(nèi)所含化學(xué)元素的種類(lèi)差異很大C．組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都可以找到D．不同生物體各種化學(xué)元素的含量基本相似第11頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天解析逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)內(nèi)容指向·聯(lián)系分析A從化學(xué)元素的含量來(lái)看，生物界與非生物界之間具有差異性，生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量與非生物界的有很大差異B不同生物體中所含化學(xué)元素的種類(lèi)大體相同，具有統(tǒng)一性C生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都可以找到D不同生物體所含元素的種類(lèi)具有統(tǒng)一性，組成生物體的化學(xué)元素的含量相差較大，具有差異性答案C第12頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天1．細(xì)胞中的物質(zhì)細(xì)胞中的物質(zhì)可分為兩大類(lèi)：

和

，無(wú)機(jī)物通常指不含碳元素的化合物，也包括

、

、

等簡(jiǎn)單的含碳化合物。2．水的含量(1)細(xì)胞內(nèi)無(wú)機(jī)化合物含量最多的是水，生物體中水的含量一般為

，特殊情況下可能超過(guò)

，如

的含水量就達(dá)

。細(xì)胞中的水

無(wú)機(jī)物有機(jī)物一氧化碳二氧化碳碳酸鹽60%～90%90%水母97%第13頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)生物種類(lèi)不同，含水量不同，人體中不同器官或組織中水的含量不同。3．水的特性(1)因?yàn)樗?/p>

，所以凡是有

的分子或離子都易溶于

中，故水是多種物質(zhì)的溶劑。(2)作為溶劑的水，存在于植物的

、人和動(dòng)物的

和細(xì)胞內(nèi)的液體中，當(dāng)然，水也就成了生物體內(nèi)

的主要介質(zhì)，也是生物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的唯一載體。極性分子極性水汁液體液物質(zhì)運(yùn)輸?shù)?4頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)水分子之間靠

連接，氫鍵的斷開(kāi)和形成與耗熱和放熱有關(guān)，使得水具有

的作用，對(duì)于維持生物體溫度的穩(wěn)定起很大作用?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有水就沒(méi)有生命?？傊?，水被認(rèn)為是

。氫鍵緩和溫度變化生命的搖籃第15頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天[思維激活2]

醫(yī)生建議“感冒”患者，多喝白開(kāi)水，你能說(shuō)出其中主要利用了水的什么功能嗎？提示

水是人體中最主要的養(yǎng)分，它可以調(diào)節(jié)體溫，同時(shí)一些物質(zhì)可溶解其中，以沖淡毒素。第16頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．水分子的結(jié)構(gòu)、含量及功能分析(1)水分子的結(jié)構(gòu)水分子是由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子通過(guò)共用電子對(duì)構(gòu)成的。氧的原子核中含8個(gè)質(zhì)子，正電荷較多，吸引共用電子對(duì)的能力較強(qiáng)，于是略帶負(fù)電；氫原子核中只有一個(gè)質(zhì)子，正電荷較少，吸引共用電子對(duì)的能力較弱，所以氫略帶正電。這樣，水便成了極性分子，如圖。第17頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)水在生命活動(dòng)中的作用①水是良好的溶劑。②水是生物體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕橘|(zhì)。營(yíng)養(yǎng)成分中的糖類(lèi)、氨基酸、維生素等多溶解在水中，無(wú)機(jī)鹽也以離子的形式溶解在水中，以水溶液的形式運(yùn)輸。③水分子以氫鍵的形式形成水分子團(tuán)，使水的比熱容大，因此水具有調(diào)節(jié)溫度的作用。名師提醒小分子合成大分子時(shí)，產(chǎn)生水和消耗ATP；大分子水解成小分子時(shí)，消耗水而不產(chǎn)生ATP；若是氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生ATP，有時(shí)產(chǎn)生水。第18頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天【鞏固2】

生物體中水的含量一般為60%～90%，下列選項(xiàng)中有關(guān)水的說(shuō)法正確的是(

)。A．任何細(xì)胞中水都是含量最多的B．水在生物體內(nèi)僅起物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔肅．沒(méi)有水，人體內(nèi)許多生化反應(yīng)根本不會(huì)發(fā)生D．人體中的細(xì)胞全部浸潤(rùn)在水溶液中解析一般來(lái)說(shuō)，在鮮重條件下水是細(xì)胞中含量最多的化合物。水在生物體內(nèi)可以作為物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕橘|(zhì)；水是良好的溶劑，也是代謝反應(yīng)的介質(zhì)。多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞浸潤(rùn)在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中。答案

C第19頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天1．無(wú)機(jī)鹽在生物體內(nèi)含量

，約占

，多數(shù)以

的形式存在，但對(duì)于維持

有重要作用。2．血漿中含有多種無(wú)機(jī)鹽離子，對(duì)于維持血漿的正常

、

平衡和神經(jīng)肌肉的

等都是非常重要的。例如，哺乳動(dòng)物的血液中

含量過(guò)低，則會(huì)發(fā)生抽搐。3．無(wú)機(jī)鹽還是

的重要組成成分，如

是葉綠素的必需成分，

是血紅蛋白的必要成分。無(wú)機(jī)鹽類(lèi)

不高1%～1.5%離子濃度酸堿興奮性Mg2＋Fe2＋Ca2＋

生物體的生命活動(dòng)某些復(fù)雜化合物第20頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天[思維激活3]

醫(yī)生在給病人輸液時(shí)，常用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液配制藥物，而不是直接用蒸餾水，這利用了無(wú)機(jī)鹽的什么功能？提示

維持血漿的正常濃度，避免血漿滲透壓發(fā)生改變。第21頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽及其功能的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)無(wú)機(jī)鹽的存在形式存在形式舉例多數(shù)以離子形式存在含量較多的陽(yáng)離子有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等，陰離子有Cl－、、、等少數(shù)與其他化合物結(jié)合Ca2＋是動(dòng)物骨骼和牙齒的成分，F(xiàn)e2＋、Fe3＋是血紅蛋白、細(xì)胞色素的成分，Mg2＋是葉綠素的成分等第22頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)無(wú)機(jī)鹽的生理功能①有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞和生物體內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成部分。植物合成蛋白質(zhì)需要含氮的無(wú)機(jī)鹽；組成細(xì)胞膜、核酸和ATP需要含氮和磷的無(wú)機(jī)鹽；碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨骼、牙齒中的重要成分等。②許多種無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)于維持生物體正常的生命活動(dòng)有重要作用。有些無(wú)機(jī)鹽離子是酶、激素或維生素的重要組成成分。③維持生物體內(nèi)的酸堿平衡和滲透壓。人體血液中HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-等組成的重要酸堿緩沖體系調(diào)節(jié)并維持生物體的酸堿平衡。細(xì)胞內(nèi)外的無(wú)機(jī)鹽含量是維持生物體正常滲透壓的重要因素。第23頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)證明某種無(wú)機(jī)鹽是植物生活所必需的無(wú)機(jī)鹽實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①確定自變量：營(yíng)養(yǎng)液中某鹽的有無(wú)。②其它變量適宜且相同：如溫度、營(yíng)養(yǎng)液的量等。③溶液培養(yǎng)法可以用來(lái)判定某鹽是否為必需無(wú)機(jī)鹽。運(yùn)用對(duì)照原則，將植物隨機(jī)均為兩組，一組添加該鹽、另一組不添加該鹽。第24頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天名師提醒(1)溶液培養(yǎng)法又稱(chēng)水培法，就是在人工配制的營(yíng)養(yǎng)液中加入或減少某種無(wú)機(jī)鹽，通過(guò)觀察植物的生長(zhǎng)情況，從而判斷該無(wú)機(jī)鹽是否為植物生長(zhǎng)所必需的無(wú)機(jī)鹽的一種方法。(2)溶液培養(yǎng)法可以用來(lái)判定某元素是否是植物生活所必需的元素，也可以應(yīng)用于無(wú)土栽培。(3)要驗(yàn)證某種鹽是否為植物生活所必需的無(wú)機(jī)鹽，必須理解“必需”的概念。植物缺少該無(wú)機(jī)鹽表現(xiàn)異常，但添加后又能恢復(fù)正常才能說(shuō)明該無(wú)機(jī)鹽是植物所必需的無(wú)機(jī)鹽。第25頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天【鞏固3】

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明鎳鹽是植物生活所必需的無(wú)機(jī)鹽。根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料用品，完成實(shí)驗(yàn)步驟，并得出相應(yīng)結(jié)論。(1)材料用品：完全培養(yǎng)液甲，缺鎳的完全培養(yǎng)液乙，適當(dāng)?shù)墓潭ú牧?，廣口瓶若干，長(zhǎng)勢(shì)相似的玉米幼苗若干，含鎳的無(wú)機(jī)鹽。(2)方法步驟：①取兩個(gè)潔凈的廣口瓶編號(hào)A、B，并向A瓶中加入一定量的完全培養(yǎng)液甲，向B瓶中加入________。②取________分為兩組，將其中一組放入A瓶中，另一組放入B瓶中。第26頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天③將兩廣口瓶置于____________條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察____________。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：A瓶中________；B瓶中________。說(shuō)明________。(4)為進(jìn)一步驗(yàn)證鎳鹽一定是必需的無(wú)機(jī)鹽，還應(yīng)增加的實(shí)驗(yàn)步驟是______________________________。第27頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，本?shí)驗(yàn)的自變量是營(yíng)養(yǎng)液中鎳的有無(wú)，其他條件均應(yīng)相同且適宜。(2)溶液培養(yǎng)法可以用來(lái)判定某元素是否是必需元素。運(yùn)用對(duì)照原則，將玉米幼苗隨機(jī)分為兩組，分別放在含鎳和不含鎳的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論。第28頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天答案(2)①等量缺鎳的完全培養(yǎng)液乙②長(zhǎng)勢(shì)相似的玉米幼苗均③相同且適宜的玉米幼苗的生長(zhǎng)狀況(3)玉米幼苗生長(zhǎng)正常玉米幼苗生長(zhǎng)不正常鎳鹽是植物生活所必需的無(wú)機(jī)鹽(4)向B瓶中添加適量含鎳的無(wú)機(jī)鹽，觀察玉米幼苗能否恢復(fù)正常生長(zhǎng)第29頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天組成生物體的元素的種類(lèi)和含量

第30頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天A．組成二者的主要元素相同B．含量少于3%的元素仍屬于組成細(xì)胞的主要元素C．二者含量最多的元素都是氧，說(shuō)明二者之間具有統(tǒng)一性D．C、H、O、N四種元素在細(xì)胞中含量較高，而在地殼中的含量都很低思維導(dǎo)圖：第31頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天深度剖析據(jù)圖分析，組成細(xì)胞和地殼的主要元素種類(lèi)不同，前者主要是C、H、O、N、P、S等，后者主要是O、Si、Al、Fe等，有些元素含量雖然很低，但卻有重要的功能，仍是組成細(xì)胞和地殼的主要元素。氧元素在細(xì)胞和地殼中的含量均是最高的，但不能說(shuō)明二者之間具有統(tǒng)一性，二者之間的統(tǒng)一性是根據(jù)元素的種類(lèi)來(lái)界定的，而不是含量。答案

B第32頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天規(guī)律方法(1)統(tǒng)一性：生物與無(wú)機(jī)環(huán)境的統(tǒng)一性表現(xiàn)在組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都能找到。(2)差異性：生物與無(wú)機(jī)環(huán)境的差異性表現(xiàn)在組成生物體的化學(xué)元素與組成無(wú)機(jī)自然界的化學(xué)元素含量相差很大。第33頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天【例2】

水是生命之源，若沒(méi)有水，生命將不復(fù)存在。下列關(guān)于水的組成及性質(zhì)的有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是(

)。A．水是組成細(xì)胞的化合物中含量最多的，在細(xì)胞組成成分中最為重要B．一個(gè)水分子是由兩個(gè)H原子和一個(gè)O原子組成的，H、O間形成共價(jià)鍵，使水分子成為極性分子C．由于水分子是極性分子，所以可溶性離子化合物在水中以帶電離子的形式存在D．水分子間形成的氫鍵易形成也易斷裂，使水的比熱容大，適于調(diào)節(jié)溫度水分子的性質(zhì)與作用

第34頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天思維導(dǎo)圖：第35頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天深度剖析

選項(xiàng)判斷專(zhuān)家分析綜合點(diǎn)評(píng)A×水是活細(xì)胞中含量最多的化合物，也是組成生物體的重要化合物之一。除水外，糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸和無(wú)機(jī)鹽等也很重要①水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和理化性是決定水在生物體內(nèi)功能的基礎(chǔ)。②活細(xì)胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)B√水分子中H原子和O原子之間形成共價(jià)鍵，H原子帶正電，O原子帶負(fù)電，所以水分子是極性分子C√離子化合物是由帶電離子構(gòu)成的，因此極易溶于有極性的水中，并均勻分散在極性水分子之間D√水分蒸發(fā)時(shí)，破壞氫鍵，消耗大量的熱；水溫降低時(shí)，形成氫鍵，釋放大量的熱，因此水具有調(diào)節(jié)溫度的作用答案A第36頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天技法必備從表格中讀取有效信息，運(yùn)用對(duì)比的方法進(jìn)行分析是學(xué)生應(yīng)具備的基本能力。本題是驗(yàn)證生物界與非生物界在化學(xué)元素的組成和含量上存在統(tǒng)一性和差異性，認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，本題比較容易解答。———————提取表格中的有效信息———————第37頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天能力展示為了驗(yàn)證生物界與非生物界在化學(xué)元素的組成和含量上存在統(tǒng)一性和差異性，某生物興趣小組通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)獲得下表中的有關(guān)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)代表該元素占原子總數(shù)的百分比，請(qǐng)據(jù)表回答問(wèn)題。巖石圈的成分/%氧硅鋁鐵鈣鈉鉀鎂鈦氫碳所有其他成分<0.147287.94.53.52.52.52.20.460.220.19人體的成分/%氫氧碳氮鈣磷氯鋅硫鈉鎂所有其他成分<0.16325.59.51.40.310.220.030.060.050.030.01第38頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天(1)組成人體的化學(xué)元素在元素周期表上都有，它們普遍存在于非生物界，生物體內(nèi)不包含特殊的“生命元素”，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明____________________________________。(2)生物從非生物環(huán)境中獲得的元素與環(huán)境中的這些元素的比例相差甚遠(yuǎn)。如巖石圈中，氫、碳、氮加在一起占總原子數(shù)不到1%，而在生物體中，占總原子數(shù)的74%左右。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明______________________________________________。第39頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天解析該題考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握情況，通過(guò)表格數(shù)據(jù)形式，對(duì)化學(xué)元素的知識(shí)作綜合的考查。生物界與非生物界在元素組成上既有統(tǒng)一性，又有差異性。答案(1)生物界與非生物界具有統(tǒng)一性(2)生物界與非生物界存在著本質(zhì)的區(qū)別，兩者還具有差異性第40頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天第41頁(yè),共44頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．下列關(guān)于細(xì)胞中水的含量的敘述中，不正確的是