2019_2020学年高中生物21细胞中的元素和化合物学案新人教版必修12019090416

1、第1节细胞中的元素和化合物课前自主预习案一、组成细胞的元素和化合物1组成细胞的元素【巧学助记】谐音记忆元素的种类大量元素微量元素2组成细胞的化合物识图填空(1)细胞内含量最多的化合物：水。(2)细胞内含量最多的无机化合物：水。(3)占细胞鲜重最多的化合物：水。(4)细胞内含量最多的有机化合物：蛋白质。(5)占细胞干重最多的化合物：蛋白质。二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1实验原理连线2实验步骤填图(1)还原糖的检测：(2)淀粉的检测：(3)脂肪的检测：方法一：花生种子匀浆3滴苏丹染液观察匀浆被染色情况(橘黄色)。方法二：(4)蛋白质的检测：1.判断下列叙述的正误(1)Ca、Mg、Fe、M

2、n、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素()(2)微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大()(3)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质()(4)还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下发生紫色反应()答案：(1)×(2)×(3)(4)×2在生物体的组成元素中，最基本的元素和可能的微量元素分别是()AH和Hg BC和Fe CO和K DN和Ca解析：组成生物体的最基本元素是C；K、Ca属于大量元素，Hg不属于生物体必需的元素，只有B项中的Fe属于微量元素。答案：B3下列各种物质在活细胞中的含量从少到多的正确排序是()A核酸、无机盐、蛋白质、水B无

3、机盐、蛋白质、核酸、水C蛋白质、水、糖类、核酸D脂质、蛋白质、无机盐、核酸解析：组成细胞的化合物中含量最多的是水，其次是蛋白质。答案：A4下列可以说明样品中含有蛋白质的是()A与斐林试剂混合后在水浴加热条件下出现砖红色沉淀B与苏丹染液混合呈橘黄色C与双缩脲试剂混合呈紫色D与碘液混合呈蓝色解析：蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈紫色反应。答案：C5在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料依次是()甘蔗的茎油菜籽花生种子梨甜菜的块根 豆浆A BC D解析：还原糖的检测要求实验材料含有还原糖且是浅色或白色；脂肪、蛋白质的检测要求实验材料含有丰富的脂肪或蛋白质。因此，最佳的一组实验材料是梨、花

4、生种子和豆浆。甘蔗的茎和甜菜的块根含有丰富的蔗糖，不是还原糖，因此不能作为实验材料。答案：D课堂互动探究案【课程标准】 阐明细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质【素养达成】 1结合材料分析，列举组成细胞的化学元素的种类并依据含量对元素进行分类。(科学思维) 2通过细胞鲜重中各类化合物含量的比较分析，了解细胞中主要化合物的种类及含量。(科学思维)3通过实验分析，尝试设计实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(科学探究)“补铁、补血效果好！补血口服液”；“健康的体魄，来自于点点滴滴”；“万丈高楼平地起，层层都是钙起来

5、”；“聪明伶俐，坚持补锌，有锌万事成，用心妈妈会用锌”这是电视上经常播放的广告，请尝试解释广告用语中的科学道理。探究点一组成细胞的元素和化合物【师问导学】1几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事，后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来，这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。据此分析回答下列问题：(1)从含量分析，钼属于哪种元素？植物对钼的需求量很少，是不是钼对植物的作用不重要？(2)如图1是某种牧草细

6、胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的牧草细胞中元素含量的柱形图，请分析回答下列问题：若图1表示牧草细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是什么？图2中a、b、c依次是哪些元素？研究表明该处土壤中与牧草细胞中含量最多的元素都是a，由此说明什么？答案：(1)钼属于微量元素；微量元素也是生物必需的元素，含量虽然很少，但是对生物体一样具有重要的作用，不可缺少。(2)蛋白质。活细胞中a、b、c元素依次是O、C、H。说明生物界与非生物界具有统一性。2根据已经掌握的知识分析，不同生物材料中富含有机物的成分不同，下面的生物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有哪些？玉米种子牛奶甘蔗的茎鸡蛋花生种子甜菜的根蓖

7、麻种子大豆种子苹果答案：；【智涂笔记】关于元素和化合物的3个易错点(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用，含量少的不一定不重要。(2)大量元素和微量元素都是必需元素，而生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。这样的元素含量再多也不是大量元素。(3)分析含量之“最”时，要看清楚是干重还是鲜重，是有机物、无机物还是化合物。如在细胞的鲜重中，含量最多的元素是O，最多的化合物(无机物)是水，最多的有机物是蛋白质；在细胞的干重中，含量最多的元素是C，最多的化合物(有机物)是蛋白质。【师说核心】1组成细胞的元素的种类和含量基本元素占人体细胞鲜重比例是OCHN，而占人体

8、细胞干重比例是CONH。2元素的统一性和差异性3组成细胞元素的主要作用(1)维持生命活动：如K可保持心肌正常兴奋性，硼(B)可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。(2)组成化合物：如糖类、脂质和蛋白质中都含有C、H、O等元素。【归纳拓展】判断元素与化合物的四个“明确”【检测反馈】1判断下列叙述的正误(1)生活在沙漠中的仙人掌细胞中，各种化合物占细胞鲜重的含量由多到少顺序排列是蛋白质、糖类、脂质、水()(2)细胞中绝大多数元素以化合物的形式存在()(3)有机化合物对细胞重要，无机化合物在活细胞中不重要()(4)人体的肌肉细胞中含量最多的物质与过度肥胖者的脂肪细胞中含量最多的物质分别是蛋白质、脂肪()解

9、析：(1)无论是生活在沙漠中，还是在海洋中，所有活细胞中含量最多的化合物都是水。蛋白质是细胞内含量最多的有机化合物，或者说是细胞干重中含量最多的化合物，再次是脂质、糖类和核酸，它们所占比例更小。(3)细胞中的化合物对细胞来说都重要，如缺铁影响红细胞运输氧的功能，进而影响生命活动。(4)人体的肌肉细胞中含量最多的物质与过度肥胖者的脂肪细胞中含量最多的物质都是水。答案：(1)×(2)(3)×(4)×2如图表示人体细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，以下按顺序排列，正确的是 ()A水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C B蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、HC

10、水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、ND蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N解析：细胞鲜重中：化学元素的相对含量由大到小依次为O、C、H、N；化合物中相对含量由大到小依次为水、蛋白质、脂质、糖类。答案：D探究点二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质【师问导学】1实验在材料选择上有哪些原则？答案：(1)选择的材料应富含待检测的物质。(2)材料应该为无色、白色或者颜色较浅，有利于实验结果的观察。2试归纳斐林试剂和双缩脲试剂的区别，并分析下面两个问题：比较项目斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分0.1 g/mL NaOH溶液0.05 g/mL CuSO4溶液0.1 g/mL NaOH溶液0.01

11、g/mL CuSO4溶液鉴定物质可溶性还原糖蛋白质添加顺序甲、乙两液等量混匀后立即使用先加入A液1_mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀反应条件水浴5065 加热不需加热，摇匀即可反应现象组织样液变为砖红色组织样液变为紫色(1)现有两瓶没有标记的尿液样品，分别是1名糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和1名肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿样，请用所学的知识对其进行区分。(2)无糖奶粉中因不含葡萄糖等糖类，受到患糖尿病老年人的喜爱，要检验某种无糖奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？答案：(1)方法一：用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；没有砖红色沉淀生成的是肾炎患者的尿样

12、。方法二：用双缩脲试剂来检测，有紫色反应的是肾炎患者的尿样，另一瓶是糖尿病患者的尿样。(2)符合要求的无糖奶粉应该无糖，但是含有蛋白质，因此要用到斐林试剂和双缩脲试剂来检测。【智涂笔记】1易混淆的三个误区(1)易忽略斐林试剂本身的颜色。非还原糖(如蔗糖)斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)易写错“斐”和“脲”字。“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。(3)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜。若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。2斐林试剂的用法概括为：甲、乙等量，先混后用，水浴砖红

13、；双缩脲试剂的用法概括为：先A后B，A多B少，常温变紫。3(1)斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。(2)在检测有机物的实验中，唯一可能会使用显微镜的实验是脂肪的检测；唯一需水浴加热的实验是还原糖的检测。(3)一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应。【师说核心】1实验步骤的简要归纳2斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”3有关实验的四个注意事项(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)脂肪鉴定的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹或苏丹染液易溶于酒精。(3)

14、蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液作对比。(4)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入的成分为已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。【检测反馈】1对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是()待测物质检测试剂预期显色结果葡萄糖苏丹染液红色脂肪苏丹染液橘黄色淀粉斐林试剂蓝色蛋白质双缩脲试剂紫色A B C D解析：葡萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀；检测淀粉用碘液，呈现蓝色；检测脂肪可以用苏丹染液，呈现橘黄色，也可以用苏丹染液，呈现红色；蛋

15、白质与双缩脲试剂反应呈紫色。答案：D2现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：(1)用一种试剂可将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是_，其中发生显色反应的一组是_和_溶液，不发生显色反应的一组是_和_溶液。(2)用_试剂区分不发生显色反应的一组溶液。(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是_。解析：本题主要考查还原糖和蛋白质的鉴定。稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶可以分为两类：蛋白质(稀蛋清和淀粉酶)、糖类(葡萄糖、淀粉)。因此，可以通过与双缩脲试剂是否发生显色反应把它们初步分开，对于不发生显色反应的葡萄糖、淀粉，又可以

16、利用斐林试剂区分开来，对于稀蛋清和淀粉酶则应利用淀粉酶能催化淀粉水解产生葡萄糖的特性来鉴别。答案：(1)双缩脲试剂稀蛋清淀粉酶葡萄糖淀粉(2)斐林(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液【网络建构】【主干落实】1大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。2占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。3占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。4还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。5脂肪被苏丹

17、染液染成橘黄色(或被苏丹染液染成红色)。6蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。思考与讨论·教材P171提示：请参考【教材全解】部分知识点2中的【发散探讨】。2提示：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，最多的无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。3提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。实验·教材P18191提示：略2提示：略3提示：生物材料中有机化合物的种类、含量不同。因此，我们应选择多种多样的食物，保证获得全面的营养。(第一问略)练习&