师：各位同学，大家好。今天让我们一起来学习高一人教版生物学必修一第二章第二节——细胞中的无机物。
马拉松是一项极端考验运动员耐力的赛事，比赛过程中会设置许多补给点给运动员及时补充各类营养。大家结合自身感受想一想，剧烈运动、大量出汗之后，需要及时补充哪些营养物质呢？如果你是赛事举办方，会准备哪些营养物资？
生：口渴想喝水。
师：没错，因为出汗丢失了大量水分。水是生命活动必不可少的重要无机物。大家来看一组统计数据，从表格中能看出不同生物的含水量有什么特点？
生：不同生物含水量不同，生物体含水量大概在60%到95%之间。水生生物水母含水量高达97%，两栖类生物蛙约78%，陆生哺乳动物约65%。
师：非常好，这说明了生物体的含水量与其生活环境有关。一般来讲，水生生物含水量大于两栖类生物，大于陆生生物。另一方面，就算是含水量较低的哺乳动物和高等植物，体内含水量也大于50%，这表明水是不同生物体内含量最多的化合物。而这些生物体都由细胞构成，所以个体水平的含水量也印证了上节课所说——水是细胞内含量最多的化合物。
水在生物体含量如此丰富，在生命活动中起到什么作用呢？大家结合所学知识和生活经验，说说了解到的生命活动和水的关系。
生：血液中含有大量水分，人体循环系统运输养料和代谢废物离不开水。
师：很好，这反映了水是一种良好溶剂，能溶解各种营养物质和代谢废物，并运输到身体各个部位。还有吗？
生：植物光合作用需要水作为直接反应物。
师：没错，这说明水分可以参与各项生物化学反应。大家还能想到什么？
生：剧烈运动后，机体大量排汗，汗液蒸发带走大量热量，能维持运动时人体体温稳定。
师：非常对，另外生态系统的稳定也离不开水的循环，这说明水在维持生命系统稳定中起到重要作用。诸多事实证明，生命活动离不开水，绝大多数细胞直接生活在以水为溶剂的液体环境中。据此，科学家推测，最早的生命孕育在海洋，远古环境条件在生物体化学组成和特性上烙下永久印记。为什么水具有支持生命的独特性质呢？我们知道物质结构决定功能，想了解水为何有这样的功能，首先要了解水的结构。请同学们阅读课本教材第20 - 21页楷体字部分，结合水分子结构回答以下两个问题：一、水分子结构决定了其具有什么样的特性？二、水分子特性与生命活动有何联系？大家思考一下。
好，我们一起来看。一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成，氢原子和氧原子如何相互结合？
生：氢原子和氧原子通过共用一对电子，形成相互作用力，紧密结合形成稳定水分子。
师：对，但由于氧吸引电子能力比氢强，共用电子对更偏向氧。电子带负电荷，所以氧倾向得电子带较弱负电荷，用Δ - 表示；氢倾向失电子带较弱正电荷，用Δ + 表示。由此可见，水分子中电荷分布不均匀，存在不对称性，不同区域带不同电荷，所以水分子是带有极性的分子。具有极性的分子在一起时，不同水分子之间会如何相互影响？
生：当一个水分子带负电的氧端和带正电的氢端距离足够近时，会因正负电荷吸引形成一种弱引力。
师：没错，我们把这种弱引力称为氢键。相邻水分子可通过氢键相连接。不过在常温下，水分子间氢键不稳定，因分子运动，氢键不断被破坏又重建，水分子相对位置不断变动，所以常温下水是液态，具有流动性。同时，水很容易与其他极性分子形成氢键。比如氯化钠晶体由带正电的钠离子和带负电的氯离子通过正负电荷吸引紧密结合形成，放入水中后会怎样？
生：带正电的钠离子与水带负电的氧端紧密结合，带负电的氯离子与水带正电的氢端结合，钠离子和氯离子间相互作用减弱，均匀分散开来，氯化钠被水溶解。
师：非常好，这就是为什么水能作为良好溶剂，且因水是液态，可将溶解的营养物质随其流动运输到身体各处。除此之外，要使水温度升高，需断裂大量氢键，此过程吸收大量能量；周围温度降低时，氢键形成释放大量热，这使水具有较高比热容，可使温度维持在一定范围内，不易受环境影响大幅变化。所以，以水为媒介的生命系统能维持在相对稳定温度范围内，有利于维持生命系统稳定。
我们知道活的高等植物含水量大概在60%到80%之间，干枯的叶子是否还含有水分？我们通过一个简单实验证明，把干枯叶子切碎放入试管加热一段时间，会发现叶子质量变轻，试管壁出现小水珠。为什么干枯叶子里还含有水分？
生：水分在叶子体内有不同存在形式，除了能自由流动的水，生物体内还有结合水。
师：对，从生活经验看，切西瓜时流出大量西瓜汁，其中水大部分呈游离状态，可自由流动，我们把这种能自由流动的水称为自由水，自由水约占细胞内全部水分的95%。刚才讲的水的功能主要是自由水的生理功能。再看鸡蛋清，同样呈流体状，含大量水分，但流动性远不如清水，溶解其他物质能力也大大降低，为什么？