水和无机物
试述水体自净机制和影响因素有哪些
水体自净机制和影响因素1. 水体自净机制概述水体自净是指水体自身通过一系列的物理、化学和生物过程，净化和恢复水质的能力。
水体自净机制主要包括生物自净、化学自净和物理自净三个方面。
1.1 生物自净生物自净是指水体内的生物通过代谢活动和相互作用，对水体中的有机物和无机物进行分解、转化、吸附和沉淀，从而净化水质。
生物自净的主要过程包括生物降解、生物吸附和生物沉淀。
•生物降解：水体中的微生物通过代谢作用将有机物分解为水和二氧化碳等无害物质。
例如，细菌可以分解有机废物中的蛋白质、脂肪和糖类，将其转化为无害的物质。
•生物吸附：水体中的生物通过吸附作用将有机物和无机物吸附在其表面，从而使其从水体中去除。
例如，藻类可以吸附水中的重金属离子，净化水质。
•生物沉淀：水体中的生物通过生长和繁殖过程形成的生物体，可以与水中的悬浮物质结合并沉淀到水底，从而净化水质。
1.2 化学自净化学自净是指水体中的化学反应通过氧化、还原、酸碱中和等过程，将有害物质转化为无害物质，从而净化水质。
化学自净的主要过程包括氧化、还原和酸碱中和。
•氧化：水体中的氧气和氧化剂可以与有机物和无机物发生氧化反应，将其转化为无害物质。
例如，氧气可以将有机物氧化为二氧化碳和水。
•还原：水体中的还原剂可以与氧化剂反应，将有害物质还原为无害物质。
例如，还原剂可以将重金属离子还原为金属沉淀，净化水质。
•酸碱中和：水体中的酸和碱可以相互中和，将水体中的酸碱度调节到适宜的范围，净化水质。
1.3 物理自净物理自净是指水体中的物理过程通过沉淀、过滤和扩散等方式，将悬浮物质和溶解物质从水体中去除，从而净化水质。
物理自净的主要过程包括沉淀、过滤和扩散。
•沉淀：水体中的悬浮物质由于重力作用而沉降到水底，从而净化水质。
例如，悬浮在水中的泥沙会随着时间的推移逐渐沉淀到水底。
•过滤：水体通过地下层土壤和岩石的过滤作用，将悬浮物质和溶解物质去除。
例如，地下水经过土壤层的过滤后，水质得到净化。
有机和无机的通俗理解
有机和无机的通俗理解有机和无机是化学中常见的两个概念，它们用来描述物质的性质和组成。
在日常生活中，我们可以通过一些常见的事物来理解有机和无机的区别。
有机物指的是由碳原子组成的化合物。
碳原子是有机物质的主要组成部分，因为碳原子具有独特的化学性质，能与其他原子形成稳定的化学键。
有机物包括了许多常见的物质，比如糖、脂肪、蛋白质等。
这些物质在生物体内起着重要的作用，是构成生命的基础。
有机物还可以通过天然或人工合成的方式得到，例如药物、塑料等。
无机物则是指由除碳以外的其他元素组成的化合物。
与有机物不同，无机物的化学键相对较弱，不太稳定。
无机物包括了许多常见的物质，比如水、盐、金属等。
这些物质在自然界中广泛存在，是构成地壳和大气的重要组成部分。
无机物还可以通过人工合成得到，例如无机化学试剂、陶瓷材料等。
有机物和无机物在许多方面都有明显的区别。
首先，在化学性质上，有机物通常具有较高的燃烧性和易挥发性，而无机物则通常具有较低的燃烧性和较高的稳定性。
这一差异使得有机物在燃料、香料等方面有广泛的应用，而无机物在建筑材料、电子器件等方面有广泛的应用。
在物理性质上，有机物通常呈现出较低的熔点和沸点，而无机物通常呈现出较高的熔点和沸点。
这一差异使得有机物在常温下多呈现液体或固体状态，而无机物则多呈现固体或气体状态。
在生物学上，有机物是构成生命的基础，参与了生物体的各种生化过程。
无机物则在维持生物体的稳定性和功能上起着重要的作用，例如水是生物体内的主要溶剂，无机盐是维持细胞内外浓度平衡的重要物质。
有机和无机的区分不仅仅是化学上的分类，也与我们日常生活息息相关。
比如，我们通过食物摄入的营养物质主要是有机物，而我们饮用的水和呼吸的空气主要是无机物。
此外，我们通过购买商品时也常常会遇到有机和无机的区分，比如有机食品和无机食品的区别就在于前者不使用化学合成的农药和化肥。
有机和无机是化学中重要的概念，用来描述物质的性质和组成。
有机物由碳原子组成，具有较高的燃烧性和易挥发性，常用于生命体内和化工领域；无机物由除碳以外的元素组成，具有较低的燃烧性和较高的稳定性，常用于地壳和大气中。
新教材高中生物第一章水和无机盐是构成细胞的重要无机物课件浙科版必修第一册ppt
【解析】甲状腺激素本质为含碘的氨基酸衍生物，A不符合题 意；Mg2＋是叶绿素的重要组成成分，B不符合题意；Fe2＋ 是血红蛋白的重要组成成分，C不符合题意；饱和脂肪酸的组 成元素为C、H、O，不含无机盐，D符合题意。
2．小明因为拉肚子住进了医院，医生给他输液，其实输的就是 生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)。为什么不输蒸馏水或浓盐 水，下列说法正确的是( D ) A．蒸馏水不含营养 B．无机盐离子容易进入细胞 C．是由血液中红细胞的特性决定的 D．无机盐的浓度对维持细胞的形态和功能有重要作用
【解析】Ca2＋和K＋以离子的形式存在，A项错误；题目中没有 涉及血浆浓度的内容，B项错误；根据题意可知，该实验说明 Ca2＋和K＋对维持生物体正常的生命活动有重要作用，C项正
确；无机盐离子不能为生命活动提供能量，为生命活动直接提供 能量的是ATP，D项错误。
1．下列哪一种物质不能说明无机盐是某些复杂化合物的重要组 成成分( D )
1．水的分布规律 (1)代谢旺盛的细胞或组织＞代谢缓慢的细胞或组织。 (2)幼嫩部位的细胞＞衰老部位的细胞。 (3)幼年个体＞成年个体＞老年个体。 (4)水生生物＞陆生生物。
2．水与代谢的关系 (1)细胞内水的含量增加，新陈代谢加快；反之，新陈代谢减 弱。 (2)休眠种子含水量少，代谢缓慢。
研究发现用不含Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时， 蛙心收缩不能维持；用含有少量Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离 体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2＋和K＋( C ) A．是构成细胞某些复杂化合物的重要成分 B．对维持血浆的正常浓度有重要作用 C．对维持生物体正常生命活动有重要作用 D．为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
细胞内的水以自由水和结合水两种形式存在，自由水以游离 形式存在，可以自由流动，占细胞内全部水的95%以上，结合水 与细胞内其他物质相结合，约占细胞内全部水的4.5%。自由水 是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，参与许多化学反应，自 由水能自由移动，对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作
第一章 第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物
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第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
探究点一
探究点二
3.C、H、N三种化学元素的质量分数共占人体化学成分的31.3% 左右,而这三种元素在组成岩石圈的化学成分中,质量分数不到1%, 这个事实说明( D ) A.生物界和非生物界具有统一性 B.生物界与非生物界本质是不同的 C.生物界没有一种元素是生物所特有的,生物和非生物从本质上看 是相同的 D.生物界和非生物界存在着本质的区别,两者具有差异性
低,则会发生抽搐。
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第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物
一
二
三
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
预习反馈
1.判断正误。 (1)无机盐在细胞中的含量不高,全部以离子形式存在。( × ) (2)血浆中的Na+和Cl-对于维持酸碱平衡具有重要作用。( × ) 2.小伟因腹泻引起身体严重缺水,医生除对小伟进行药物治疗外还 考虑补液,下列补液方法最合理的是( B ) A.喝葡萄糖水 B.静脉滴注生理盐水 C.喝鲜橙汁 D.静脉滴注蒸馏水
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第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
探究点一
探究点二
组成细胞的元素 O、C、H、N、P、S几种元素在玉米细胞(干重)和人细胞(干重)以 及活细胞中的含量(%)如下表所示:
元素 玉米细胞(干重) 人细胞(干重) 活细胞
O
C
H
N
P
S
44.43 43.57 6.24 1.46 0.20 0.17
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第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
生物必修一 第二章第五节 水和无机盐
还原糖 + 斐林试剂→砖红色沉淀
构成细胞内化合物的重要组成成分
3 无机盐在细胞中的功能
“腰酸背痛腿抽筋，请服新钙中钙 高钙片”
钙具有约束神经、肌肉活动的本领。
缺钙 引起神经肌肉的兴奋性增加 而导致痉挛。
富含钙的食物： 牛奶、豆制品、虾、芝麻
3 无机盐在细胞中的功能
无机盐的功能二？ 维持细胞和生物体的生命活动
3 无机盐在细胞中的功能
藻类90% 鱼类85%
蛙78%
高等植物 哺乳动物 60—80% 65%
结论2 ：不同种类的生物水的含量不同 （水生生物的含水量＞陆生生物的含水量）
（一）水的含量特征
四张图片又说明了什么？
结论3、同一生物生长发育不同时期含水量不同。
女 人 是 水 做 的 ？
（一）水的含量特征
人体中几种不同器官或组织中水的含量
2.蛋白质 原理: 蛋白质 + 双缩脲试剂
双缩脲试剂 A液：NaOH 0.1g/ml 紫色络合物
B液：CuSO40.01g/ml
使用方法 先取1mlA液加入到2ml待测液中摇匀，再 ： 向其中滴加4滴B液，混匀
3.脂肪 原理: 脂肪 + 苏丹 Ⅲ
脂肪 + 苏丹 Ⅳ 橘黄色 红色
方法： 先取1mlA液加入到2ml待测液中摇匀，再 向其中滴加4滴B液，混匀
在正常情况下，人体内 的无机盐浓度为0.9%。
为患者输入0.9%的氯化钠 溶液有利于维持机体的渗 透压平衡。
生 理 盐 水
3 无机盐在细胞中的功能
无机盐的功能三？ 调节细胞和生物体渗透压平衡
3 无机盐在细胞中的功能
食物（蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物质 （如Na2CO3 ），人吃后体内血液的pH值会不 会有较大的变化？
高中生物-无机物-水和无机盐 PPT课件 图文
磷酸二氢钾 0.1
碳酸氢钠
0.1
思考与讨论： ①为什么要在运动员的 饮料中添加无机盐？ ②为什么炎热的夏天， 高温下工作的人群提倡 多喝淡盐水？
思考：血液pH值为什么能够维持在7.35-7.45之间？
血液中含有多对对酸碱度起缓冲作用的物质即缓冲 对，如：H2CO3 /NaHCO3；NaH2PO4/Na2HPO4
什么是氢键？
H带部分正电荷 O带部分负电荷
氢键
氢键：带有部分正电性的氢原子与带有部分负电性的氧原 子或氮原子通过彼此间的相互吸引而形成的一种特殊的分 子间作用力。
思考：种子为什么晒干后才能长期贮存，晒干后的种 子吸水后能萌发吗？晒干后的种子加热烘烤并浸泡后， 还能萌发吗？
水的存在形式及生理功能
糖类和核酸 1~1.5
细胞内无机盐的含量很少，仅占1％－1.5％。
（2）无机盐的存在形式
表2 人体血浆的化学组成
特别注意：绝大多数无机盐以离子的形式存在，少量 与细胞内某些复杂化合物结合。
（3）无机盐的生理功能
①构成细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
思考：为什么日常生活中提倡食用含碘食盐，缺碘 会导致什么疾病？
第一章 细胞的分子组成
第二节 无机物-水和无机盐
组成细胞的化学元素
组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重或干重的百分比
鲜重
干重
特别注意：C是构成细胞的最基本元素（核心元素），是 干重时含量最高的元素；O是鲜重时含量最高的元素。
大量元素和微量元素
铁猛碰新木桶
特别注意：微量元素在生物体中虽然含量很少，但是不可 缺少。 例如：B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于 植物的受精作用，植物缺B会造成“花儿不实”。
1.1 水和无机盐是构成细胞的重要无机物(1) 课件【新教材】浙科版(2019)高中生物必修一(共31张PPT)
水为生命活动提供了条件——结构与功能
结构
水的功能
①水有极性，是多种极性分子或离子的良好溶剂， 很多物质溶解在水中，有利于物质的运输， 是生物体内物质运输的主要介质。 ②水分子之间有氢键，使得水具有调节温度的作用。 ③水分子是生物体内多种生化反应的重要反应物和生成物。 ④结合水是与其他化合物相结合的水，是细胞结构的组成成分。
化合物
1. 细胞中各种化合物所占比例
水
无机盐
蛋白质
脂质
所占比例% 85-90 1-1.5
7-10
1-2
结论1：细胞中含量最多的化合物是水
糖类
核酸
1-1.5
水为生命活动提供了条件——在细胞中的含量差异
生物
水母
2. 几种不同生物体水的含量
鱼类
蛙
哺乳动物
藻类
水含量% 97 80-85 78
65
90
结论2：生物种类不同含水量不同 结论3：水生生物>陆生生物
血液 83
结论5：同一个体，不同组织和器官中含水量也不同
水为生命活动提供了条件——在细胞中的含量差异
女人是“水做的吗”？
水为生命活动提供了条件——在细胞中的存在形式
• 1. 小麦收割后晾晒种子，晒出其中的水分 • 2. 取一些晒干的小麦种子放到干燥试管内加热， 试管内壁出现水珠 • 存在形式： 自由水+结合水
高等植物 60-80
水为生命活动提供了条件——在细胞中的含量差异
结论4：同一生物，不同发育时期的含水量不同
幼年生物>老年生物 植物幼嫩部分>成熟部位
水为生命活动提供了条件——在细胞中的含量差异
3. 人体中几种不同器官或组织中水的含量
水和无机盐是构成细胞的重要无机物
• 解析 铁是血红蛋白的组成成分，缺铁性贫血的原因是体内缺乏Fe2＋，血 红蛋白不能合成，A正确；
• 镁是叶绿素的组成成分，缺镁会影响叶绿素的合成进而影响光合作用，影 响植物生长，B正确；
• 长跑时流汗过多发生抽搐，是因为跑步时流汗过多导致血液中Ca2＋含量过 低，C错误；
• 细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，部分无机盐以化合物的形式存在， D正确。
水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢?它又为什么具有支持生命的独特性质 呢?这是由它的分子结构所决定的。
cch
氧略带负电性，氢略带正电性，水 分子成为极性分子
正负电荷的吸引使得水分子之间 形成氢键，一个水分子可以通过氢键 与另外四个水分子相连（水分子的缔 合）
cch
知临中学 池晨豪 氯离子和钠离子形成的水分子膜
• 水是极性分子，凡是极性的分 子和离子都易溶于水中 • 人和动物体液、植物汁液中均 含有大量的水，而且溶有多种多样 生物体所必需的溶质
水是良好溶剂，能够溶解 和运输营养物质和代谢产物
cch
知临中学 池晨豪
由于水分子的极性，它们之间的静电吸 引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力 称为氢键。每个水分子可以与周围水分子靠 氢键相互作用在一起。氢键比较弱，易被破 坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断 裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持 液体状态，具有流动性。同时，由于氢键的 存在，水具有较高的比热容，这就意味着水 的温度相对不容易发生改变，水的这种特性， 对于维持生命系统的稳定性十分重要。
氧元素是鲜重时含量最高 的元素。碳元素是千重时含量 最高的元素。
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地球能够孕育生命，最主 要的原因之一就是地球上含有 大量的水
水为生命活动提供条件 细胞的含水量一般在60%90%部分细胞可以超过90% 水是生物体重要组成成分， 一切生命活动都离不开水
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（4） 输送
4.自由水与结合水的关系
1.在一定条件下可以相互转化
2. 自由水/结合水 自由水/结合水 代谢快 ，如鲜种子易生芽
代谢慢 ，如干种子易存
初中我们做实验 , 将骨和小麦的种子烧 尽 , 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢 ?
无机盐
二、细胞中的无机盐
（一） 存在形式
CO2＋H2O
说明： 维持细胞的酸碱平衡
［课堂小结 ］
1.细胞是多种元素和化合物构成的生命系统
2. C 、 H 、 0 、 N 等化学元素在细胞内含量 丰富 , 是构成细胞中主要化合物的基础
3.以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸 等有机化合物 , 构成细胞生命大厦的基本框架
4.糖类和脂肪提供了生命活动的主要能源
5. 水和无机盐与其他物质一道 , 共同承担起构 建细胞、参与细胞生命活动等重要生理功能
课堂习题
1在患急性肠炎时，要及时注射0.9%的生理盐水。
2不慎受外伤时，要用0.9%的盐水清洗伤口。
3在高温作业时，要喝淡盐水。 以上三种做法的主要原因依次是（ C ）
①消毒②维持水分的代谢平衡③维持无机盐的代谢平衡 ④ 降温⑤ 细胞的的等渗溶液并有清洁作用
A. 全部为自由水 C. 主要为自由水 B. 全部为结合水 D. 主要为结合水
4.自由水多还是结合水多的生物体抗旱、 抗寒、抗热能力强？
结合水含量越高的生物体，抗性相 对较强
• 学习目标
1. 水在细胞中的存在形式和作用
2.无机盐在细胞中的存在形式和作用
（一）水在细胞中的含量
思考?
在不同的生长发育时期，含水量有何特点？女人是水做 的，男人不是水做的吗？
小结
（一）水在细胞中的含量
1.生物种类不同含水量不同：水生生物>陆生生物
水是细胞中含量最多的化合物
2.同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同
A、
①②④ ⑤③
B、 ③ D、 ②
②⑤ ③④
C、 ②
[ 课堂习题]
2.根据水的存在形式和生理功能思考：
落叶植物体内自由水/结合水的比值，冬季与夏季 相比有何不同？（ B ）
A.相等 B.夏季大 C.冬季大 D.不确定
3. 某地区晒干的小麦种子的含水量约为 14%, 此 时活细胞内水分………（ D ）
3.在不同的组织、器官中，水的含量也不相同
(二）水在细胞中的存在形式
1.结合水： 与细胞内其他化合物相结合的水
（占全部水的4.5%）
特点： 不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性
举例：
鸡蛋清、晒干的种子
2.自由水： 以游离的形式存在，可以自由流动
（占全部水的95.5%）
特点：易蒸发、不受束缚、可流动
判断：以下实例中水主要以什么形式存在？ （A） 切西瓜时流出的瓜汁水 （B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水 （Ｃ）小麦烘烤时丢失的水 （D）鸡蛋清里的水 （Ｅ）浆糊中的水
以自由水方式存在有：
Ａ
Ｂ
以结合水方式存在的有：
ＣD E
3.水的生理功能
结合水：细胞结构的重要组分 自由水：（1） 溶剂 （2） 各种生化反应的原料 （3）液体环境
多数以离子态存在,如K＋、Na＋ 、Cl－等
(二)含量
1%--1.5% 讨论1 讨论2 讨论3
（三）生理作用
1.组成细胞中的某些化合物 2.维持细胞和生物体的生命活动 3.维持细胞的酸碱平衡
（三）无机盐生理作用
讨论1：
1.为什么缺铁会导致贫血？ 2.植物缺镁会影响光合作用，为什么？
结论：组成细胞中的某些化合物
（三）无机盐生理作用
1.现在有许多食盐都是加碘的， 为什么要在食盐中加碘？
2.哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。 3.有些植物缺少B时，会出现只开花不结果 即华而不实
结论2.维持细胞和生物体的生命活动
（三）无机盐生理作用
大家都有这样的体会，进行激烈运动 时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运 动时产生了乳酸，但体液的PH没有因此 而降低,还是维持在7.35—7.45之间，为什 么呢？ 乳酸＋NaHCO3=乳酸钠＋H2CO3