细胞中的元素和化合物导学案 高一上学期生物人教版必修1

第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物【学习目标】1．通过对细胞组成元素与自然界组成元素的比较，能用生命物质观的生命观念分析生物界与非生物界的统一性和差异性。2．通过对大量元素和微量元素分类学习，利用归纳与概括的科学思维方式，简述组成细胞的元素与化合物的种类、含量。3．通过检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验，学习科学探究方法，并能简要阐明实验步骤和原理。课时安排：3课时【课前预习】一、生物界与非生物界的统一性和差异性生物体总是和外界环境进行着物质交换，归根结底是______地从无机自然界获取各种物质来组成自身。细胞与非生物相比，在上具有统一性，在上具有差异性。统一性表现：组成细胞的化学元素在___________中都能找到，没有一种化学元素为生物界所特有。差异性表现：细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的。二、组成细胞的元素元素种类：细胞中常见的化学元素有________多种。1.根据含量可划分为大量元素与微量元素：大量元素（含量占生物体总量万分之一以上）：微量元素（生物体内含量很少，但作用不可替代）：注意：无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用，如P是组成ATP、膜结构等的重要成分；Ca是组成骨骼、牙齿的成分；Mg是叶绿素的成分；Fe是血红蛋白的成分。2.根据作用划分：最基本的元素是：，占细胞干重的55.99%，生物大分子以碳链为骨架基本元素是：主要元素是：3.细胞鲜重中含量最多的元素是______。三、组成细胞的化合物1.组成细胞的各种元素大多以的形式存在。2.组成细胞的化合物包括和，前者有水和无机盐，后者主要有。3.占细胞鲜重最多的化合物、最多的有机化合物是；占细胞干重最多的化合物是。4.不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，日常膳食需要。四、探究-实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的，可以根据颜色反应来鉴定特定物质的存在。水浴加热还原糖＋试剂沉淀水浴加热脂肪+染液→蛋白质＋→淀粉＋→2.还原糖的检测和观察：①常见的还原糖有（还有果糖、麦芽糖等）②斐林试剂包括甲液（即）和乙液（即），用法：甲、乙液必须再使用；（50℃—65℃）；现配现用。③实验步骤：<1>向试管内注入2mL待测组织样液<2>向试管内注入1mL斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀后再注入）<3>将试管放入盛有温水的大烧杯中加热约2min<4>观察试管中的颜色变化④颜色变化：浅蓝色砖红色沉淀=5\*GB3⑤结论：组织样液中含有可溶性还原糖。3．脂肪的检测和观察：选用花生子叶做实验材料，鉴定脂肪的过程：①制片：从培养皿中选取的切片，用毛笔蘸取放在中央；在花生子叶薄片上滴加，染色3min；用吸水纸吸去，再滴加1—2滴体积分数为溶液，目的是，再用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴，盖上盖玻片，制成临时装片。②观察：在下找到花生子叶的最薄处，移到，将物像调节清楚；换观察，视野中被染成的脂肪颗粒清晰可见。③结论：花生子叶中有被染成橘黄色的脂肪微粒。4．蛋白质的检测和观察：①双缩脲试剂包括A液（即）和B液（即），②实验步骤:2mL组织样液→加入→振荡摇匀→加入→摇匀并观察。③颜色变化：浅蓝色→紫色④结论：组织样液中含有蛋白质。【课堂建构】一、组成细胞的元素和化合物★易错提示：元素与化合物的三个误区(1)混淆元素与化合物的干重和鲜重。①在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O>C>H>N；占干重百分比：C>O>N>H。②在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水>蛋白质>脂质>糖类，但在占干重百分比中，蛋白质最多。(2)忽视微量元素的作用：以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要，其实两者都是生物体必需的元素。(3)混淆“数量”和“含量”：人体活细胞中氧的含量最多，但氢原子的数量最多。二、探究-实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1．材料选择（要求组织颜色浅或近自色，目的是避免材料颜色对反应后颜色造成干扰）①苹果、梨匀浆可用作还原糖待检样品。西瓜不能作为还原糖检测材料，因为西瓜汁呈红色，会掩盖实验现象；甘蔗不能作为还原糖检测材料，因为甘蔗中的蔗糖是非还原糖。②马铃薯匀浆可用作淀粉待检样品。③花生种子、花生种子匀浆可用作脂肪待检样品。④豆浆、鲜肝提取液、蛋清可用作蛋白质待检样品。（若用蛋清需要稀释。）2．实验过程需要处理：①预留样品：物质检测中，预留组织样液作为对照。②待测液处理：蛋清作为蛋白质检测材料时，必须充分稀释，防止蛋清黏在试管内壁。③材料处理：脂肪检测时，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，不能用清水，因为染料易溶于酒精溶液而不溶于水。3．注意事项①还原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖等。②还原糖的检测中，斐林试剂需等量混合均匀，现配现用。反应原理是在加热条件下，还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀。③蛋白质检测时，双缩脲试剂先加A液再加B液。先加双缩脲试剂A液，是为了先制造碱性环境，再加入B液（且B液不能过量），使具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成紫色络合物。若先加B液或B液过量，会生成蓝色的Cu(OH)2，干扰颜色反应。（注意：双缩脲试剂只是检验物质中是否存在肽键，存在肽键的不一定是蛋白质。）4.易错辨析：斐林试剂与双缩脲试剂的比较斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分0.1g/mLNaOH溶液g/mLCuSO4溶液0.1g/mLNaOH溶液g/mLCuSO4溶液检测物质使用方法反应条件不加热反应现象【课堂检测】1.生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机自然界中获取的。()2.细胞中含量很少的元素都是微量元素。()3.微量元素在细胞内含量少因此发挥生理作用也小。()4.沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。()5.细在人体活细胞中，氢原子的数目最多。()6.细胞中的一种元素的作用一般能被其他元素替代。()7.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。()8.组成细胞的各种元素都是以化合物的形式存在的。()9.梨的果实和叶片的细胞中化合物的种类和含量大体是相同的。()10.西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用于还原糖的鉴定。()11.甘蔗富含糖，是做还原糖鉴定的理想材料。()12.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用。()13.非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是无色的。()14.斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色。()15.斐林试剂和双缩脲试剂物质组成相同，作用原理不同。()16.如果用蛋清做实验，实验材料必须稀释，否则反应不彻底，反应物易粘固到试管上不容易清