高中生物北师大版 (2019)必修1《分子与细胞》第一节 水与无机盐学案

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【学习目标】
1．说出水在细胞中的存在形式和作用。
2．说出无机物在细胞中的存在形式和主要作用。
【学习重难点】
水对生命的作用；无机盐的存在形式与生理作用。
【学习过程】
一、新知探究
1．根据所学知识回答下列问题：
（1）化合物含量能占到植物体70%的是______________。
（2）在冬季来临之前，植物体内的________含量增加，________含量减少，以适应低温变化。
（3）晒干的种子中水的含量约为13%～15%，这些水存在的状态主要是______。
（4）一年中，盆栽植物的土壤干重仅减少了几克，你认为土壤中减少的物质是______。
2．探究镍是植物生活所必需的无机盐。
材料用具：完全营养液甲、缺镍的营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐。
（1）方法步骤。
①将长势相似的玉米幼苗分成数量相同的两组；
②将一组玉米幼苗放在缺镍的营养液乙中培养，另一组玉米幼苗放在__________________；
③_______________________________________________________________。
（2）实验预期：甲营养液中玉米幼苗正常生长；__________________________________
_____________________________________________________________________________。
（3）为进一步验证镍一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是___________________
_____________________________________________________________________________；
结论是_________________________________________________。
答案：
1.【解析】（1）化合物含量能占到植物体70%的是水。
（2）在冬季来临之前，代谢减慢，植物体内的结合水含量增加，自由水含量减少，以适应低温变化。
（3）晒干的种子中水的含量约为13%～15%，这些水存在的状态主要是结合水。
（4）盆栽植物从土壤中吸收无机盐。
答案：（1）水 （2）结合水 自由水
（3）结合水 （4）无机盐
2.【解析】（1）实验设计要遵循对照和单因子变量原则。一组玉米幼苗放在缺镍的营养液乙中培养，则另一组玉米幼苗应放在等量的完全营养液甲中培养。然后将两组玉米幼苗放在相同的适宜环境中培养数天。（2）若乙营养液中玉米幼苗不能正常生长（或表现出缺素症），则镍可能是必需的无机盐，若乙营养液中的玉米幼苗也能正常生长，则镍不是玉米必需的无机盐。（3）要确定不能正常生长的一组确实是因缺镍导致的，要进行二次实验，应在缺镍的营养液乙中加入一定量的含镍的无机盐，一段时间后，观察玉米幼苗能否恢复正常生长。
答案：（1）②等量的完全营养液甲中培养
③将两组玉米幼苗放在相同的适宜环境中培养数天，观察实验结果
（2）若乙营养液中玉米幼苗也正常生长，则镍不是植物必需的无机盐；若乙营养液中玉米幼苗不能正常生长（或表现出缺素症），则镍可能是植物必需的无机盐
（3）在缺镍的营养液乙中加入一定量的含镍的无机盐，一段时间后，原来异常的玉米幼苗恢复正常生长（或病症消失） 镍是必需的无机盐
二、精炼反馈
1．某细胞中的含水量为：结合水/自由水=1/8，在水分总量不变的情况下，适当降低温度，则上述比值将( )
A．增大 B．减小 C．不变 D．不能确定
2．下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是( )
A．休眠的蚕豆子叶细胞
B．玉米的叶肉细胞
C．洋葱根尖分生区细胞
D．成熟柑橘的果肉细胞
3．英国医生塞达尼·任格在对离体蛙的心脏进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙的心脏，收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙的心脏可持续跳动数小时。该实验证明，钙盐和钾盐( )
A．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
B．对维持生物体的生命活动有重要作用
C．对维持细胞的形态有重要作用
D．为蛙心脏的持续跳动提供能量
4．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和休眠种子的含水量相同
5．如图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化，下列叙述错误的是( )
A．随着种子的成熟，种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态
B．种子的鲜重随着种子的成熟发生改变
C．种子中水分减少的主要原因是植物吸收的水分减少
D．种子成熟期间的这两种物质的变化和种子萌发时相反
6．医院里为病人输液给药时，使用0.9%的NaCl溶液的目的是( )
A．消毒 B．维持细胞正常形态
C．增强免疫能力D．提供能量
7．无机盐在细胞中发挥着重要的作用，下列与其功能无关的是( )
A．是细胞中的能源物质之一
B．是某些复杂化合物的重要组成成分
C．能维持生物体的生命活动
D．能维持细胞的酸碱平衡
8．某人近来脸色苍白、四肢无力，总是感到头昏眼花，到医院里进行血常规化验，医生发现其血红蛋白含量减少。如果你是医生，除了对他进行药物治疗外，还应建议他在饮食上补充下列哪种食品( )
A．含糖较多的食品B．含铁丰富的食品
C．含钙丰富的食品D．含锌丰富的食品
9．Mg2+是许多酶的激活剂，能激活硝酸还原酶，缺乏Mg2+的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子的作用是( )
A．细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
B．对维持生物体的生命活动有重要作用
C．对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
D．对维持细胞的渗透压有重要作用
答案：
1.【解析】选A．在水分总量不变的情况下，适当降低温度，细胞代谢活动减弱，自由水含量减少，结合水含量增加，则结合水/自由水的比值增大。
2．【解析】选A．与玉米叶肉细胞、洋葱根尖分生区细胞、成熟柑橘果肉细胞相比，休眠的种子，细胞代谢活动最弱，结合水相对含量最高，自由水相对含量最低。
3．【解析】选B．用不含钙的生理盐水灌注蛙的心脏，收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙的心脏可持续跳动数小时。蛙心脏的细胞收缩与持续跳动属于生命活动的范畴，因此两者对比分析，能说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用，B正确。
4．【解析】选D．大部分营养物质必须溶解在水中才能在细胞中运输，A项正确；水是细胞鲜重中最重要的组成成分，B项正确；水作为反应物参与光合作用和细胞呼吸过程，C项正确；休眠种子里的水分远远小于萌发种子里的水分，D项错误。
5．【解析】选C．由图可知，小麦种子成熟过程中水分的相对含量逐渐降低，种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态，A正确；种子的鲜重在成熟过程中由于含水量降低的幅度大于干物质增加的幅度，因此种子的鲜重随着种子的成熟而逐渐减小，B正确；种子中水分减少的主要原因是生物体自身的调节，不是植物吸收水分减少，C错误；种子成熟期间干物质相对含量升高，水分的相对含量下降，种子萌发时干物质的相对含量降低，水分的相对含量上升，D正确。
6．【解析】选B．生理盐水与体液为等渗溶液，注射时不会引起内环境渗透压改变，在生理盐水溶液中细胞可保持正常形态。
7．【解析】选A．无机盐不是能源物质；无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分；无机盐能维持生物体的生命活动；无机盐能维持细胞的酸碱平衡。
8．【解析】选B．糖类是能源物质，不会影响血红蛋白的含量，故A错误。血红蛋白的合成需要铁的参与，血红蛋白减少很可能是缺少铁，所以应多补充含铁丰富的食品，故B正确。含钙少会引起抽搐，故C错误。锌参与代谢但不影响血红蛋白的形成，故D错误。
9．【解析】选B．Mg2+是许多酶的激活剂，能激活硝酸还原酶，缺乏Mg2+的植物就无法利用硝酸盐，说明无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。综上所述，A．C、D不符合题意，B符合题意。