2024-2025學(xué)年高中生物第2章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物學(xué)案新人教版必修1

PAGE10-第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.相識(shí)生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。2．簡(jiǎn)述組成細(xì)胞的元素與化合物的種類、含量。(重點(diǎn))3．嘗試檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。(重點(diǎn))1.通過(guò)對(duì)細(xì)胞組成元素與自然界組成元素的比較，形成生命與自然界統(tǒng)一的生命觀。2．通過(guò)對(duì)大量元素和微量元素分類學(xué)習(xí)，養(yǎng)成比較與分類的科學(xué)思維方式。3．通過(guò)檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的試驗(yàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法。一、組成細(xì)胞的元素1．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性(1)(2)緣由：組成細(xì)胞的元素是生物體有選擇地從無(wú)機(jī)自然界獲得的。2．組成細(xì)胞的元素的種類和含量(1)(2)含量①占人體細(xì)胞鮮重最多的元素是O。②占人體細(xì)胞干重最多的元素是C。二、組成細(xì)胞的化合物1.2．含量(1)細(xì)胞中含量最多的化合物是水。(2)細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。(3)細(xì)胞中占干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。三、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1．試驗(yàn)原理[連線]eq\x(檢測(cè)物質(zhì))eq\x(運(yùn)用試劑)eq\x(顏色改變)①還原糖 a．蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液 Ⅰ.磚紅色沉淀②淀粉 b．斐林試劑 Ⅱ.橘黃色(紅色)③脂肪 c．雙縮脲試劑 Ⅲ.藍(lán)色④蛋白質(zhì) d．碘液Ⅳ.紫色提示：①－b－Ⅰ②－d－Ⅲ③－a－Ⅱ④－c－Ⅳ2．試驗(yàn)材料的選擇①蘋果②花生種子③豆汁④梨⑤雞蛋清⑥甘蔗汁⑦馬鈴薯勻漿⑧芝麻種子⑨西瓜汁⑩花生種子勻漿請(qǐng)將適合的材料編號(hào)填到下面橫線上：(1)還原糖檢測(cè)①④。(2)脂肪檢測(cè)②⑩。(3)蛋白質(zhì)檢測(cè)③⑤。(4)淀粉檢測(cè)⑦。3．試驗(yàn)流程(1)還原糖的檢測(cè)和視察(2)脂肪的檢測(cè)和視察方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色方法二：(3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和視察1．生物界和非生物界的統(tǒng)一性體現(xiàn)在所含化學(xué)元素的種類上。 ()2．大量元素在細(xì)胞內(nèi)作用重大，微量元素在細(xì)胞中的作用微小。 ()3．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細(xì)胞的微量元素。 ()4．占細(xì)胞干重含量最多的化學(xué)元素是C。 ()5．占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水，占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 ()6．還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下可產(chǎn)生紫色沉淀。 ()7．斐林試劑是由甲液和乙液等量混合勻稱后運(yùn)用。 ()8．雙縮脲試劑運(yùn)用時(shí)先加B液，搖勻后加A液。 ()提示：1.√2．×大量元素和微量元素是依據(jù)含量劃分的，微量元素的作用并不小。3．×Ca、Mg是大量元素。4．√5.√6．×應(yīng)為磚紅色沉淀。7．√8．×應(yīng)先加A液，搖勻后再加B液。細(xì)胞中的元素和化合物[問(wèn)題探究]1．為什么組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都能找到，而組成細(xì)胞的元素含量與無(wú)機(jī)自然界又大不相同？提示：組成細(xì)胞的元素是生物體有選擇地從無(wú)機(jī)自然環(huán)境中汲取的。2．為什么占人體細(xì)胞鮮重最多的元素是O，而占干重最多的是C?提示：在鮮重狀況下，組成細(xì)胞最多的化合物是H2O，而干重狀況下所含的成分主要是有機(jī)物。3．不同細(xì)胞中化合物的含量都一樣嗎？請(qǐng)舉例說(shuō)明。提示：不一樣。如植物的葉肉細(xì)胞、果實(shí)細(xì)胞和種子細(xì)胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)；又如禾谷類的果實(shí)、種子中含淀粉(多糖)較多；花生、芝麻種子中含脂質(zhì)多；大豆種子中含蛋白質(zhì)多等等。eq\o([歸納總結(jié)])1．組成細(xì)胞的元素種類和含量(1)大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是含量，而不是生理作用。(2)生物體內(nèi)含有的元素不肯定是生物所必需的元素，如Pb。(3)主要元素占人體細(xì)胞鮮重比例是O＞C＞H＞N＞P＞S，而占人體細(xì)胞干重比例是C＞O＞N＞H＞P＞S。2．元素的統(tǒng)一性和差異性3．細(xì)胞中的化合物的種類及含量組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在，其種類及相對(duì)含量如下：1．牛通過(guò)吃草獲得化合物和元素，那么牛和草體內(nèi)的各種化學(xué)元素()A．種類差異很大，含量大體相同B．種類和含量差異都很大C．種類和含量都是大體相同的D．種類大體相同，含量差異很大D[不同生物體的細(xì)胞內(nèi)元素種類大體相同，含量相差較大。]2．如圖為元素在生物體內(nèi)的含量分布狀況，下列表述錯(cuò)誤的是()A．Ⅰ在非生物界中都能找到，體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性B．Ⅱ含量雖少，但卻是生物體正常生命活動(dòng)不行缺少的C．Ⅱ和Ⅲ稱為必需元素，一旦缺乏就可能會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的病癥D．P、S、K、Ca、Zn屬于大量元素D[組成生物體的元素在非生物界中都能找到，體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性，A正確；微量元素在生物體中含量很少，但卻是必不行少的，B正確；必需元素是維持生物體正常生命活動(dòng)必不行少的元素，一旦缺乏就會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的病癥，C正確；Zn屬于微量元素，D錯(cuò)誤。]生物組織中有機(jī)物的檢測(cè)[問(wèn)題探究]1．還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定試驗(yàn)中，在加相應(yīng)試劑鑒定之前，為什么要留出一部分組織樣液？提示：留出一部分組織樣液的目的是與鑒定后的樣液顏色作對(duì)比，以增加試驗(yàn)的勸服力。2．試驗(yàn)材料的選擇，遵循什么原則？簡(jiǎn)要分析。提示：(1)材料本身應(yīng)無(wú)色或白色，以免對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。(2)材料中應(yīng)富含還原糖、脂肪或蛋白質(zhì)等相關(guān)物質(zhì)，從而使試驗(yàn)現(xiàn)象明顯。3．蔗糖溶液中加入斐林試劑水浴加熱后呈現(xiàn)什么顏色？提示：蔗糖屬于非還原糖，不與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，視察到的現(xiàn)象不是無(wú)色，而是淺藍(lán)色[Cu(OH)2的顏色]。4．斐林試劑與雙縮脲試劑成分相同，但在運(yùn)用時(shí)，斐林試劑甲液與乙液必需混合運(yùn)用，而雙縮脲試劑則先滴加A液，再滴加B液，請(qǐng)分析緣由。提示：兩個(gè)試驗(yàn)的反應(yīng)原理不同，所以運(yùn)用方法不同。(1)檢測(cè)還原糖：反應(yīng)原理是Cu(OH)2與還原糖反應(yīng)生成磚紅色的Cu2O沉淀，所以先將甲液和乙液混合生成Cu(OH)2后再與還原糖反應(yīng)。(2)檢測(cè)蛋白質(zhì)：反應(yīng)原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應(yīng)產(chǎn)生紫色絡(luò)合物，所以先滴加A液的目的是制造堿性環(huán)境。

eq\o([歸納總結(jié)])1．斐林試劑與雙縮脲試劑的比較斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液成分質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液鑒定物質(zhì)還原糖蛋白質(zhì)添加依次甲、乙兩液等量混勻后馬上運(yùn)用先加入A液1mL，搖勻，再加入B液4滴，搖勻反應(yīng)條件50～65℃溫水浴加熱不需加熱，搖勻即可反應(yīng)現(xiàn)象淺藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀紫色2.試驗(yàn)結(jié)果分析(1)鑒定還原糖，是新配制的Cu(OH)2與還原糖反應(yīng)，Cu(OH)2被還原為Cu2O(磚紅色)。(2)檢測(cè)蛋白質(zhì)的原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物，所以加入雙縮脲試劑A液的目的是制造堿性環(huán)境。3．檢測(cè)生物組織中有機(jī)物的留意事項(xiàng)(1)試驗(yàn)材料的選擇①富含被檢測(cè)的有機(jī)物，易出現(xiàn)明顯試驗(yàn)現(xiàn)象。②材料本身應(yīng)為白色或近于白色，不干擾試驗(yàn)結(jié)果。(2)操作方面的留意事項(xiàng)①還原糖檢測(cè)時(shí)，運(yùn)用水浴加熱，試管底部不要觸及燒杯底部，以防受熱不勻稱。②檢測(cè)生物組織中的脂肪時(shí)，染色時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則脂肪會(huì)溶解在酒精中，使橘黃色消逝。③蛋白質(zhì)檢測(cè)時(shí)，雙縮脲試劑的加入依次：先加A液，再加B液，而且B液不能過(guò)量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過(guò)量，會(huì)生成Cu(OH)2，干擾顏色反應(yīng)。1．如圖是鑒定生物組織中某種成分的操作流程圖。下列相關(guān)敘述中正確的是()A．圖中的甲試劑也可以用于鑒定蛋白質(zhì)B．可用菠菜葉片替代蘋果C．石英砂的作用是使研磨更充分D．甲試劑由甲、乙兩種液體組成，運(yùn)用時(shí)先加甲液再加乙液C[依據(jù)選材及顏色改變可知該試驗(yàn)測(cè)定的是還原糖，其中甲試劑是斐林試劑，斐林試劑不能用于鑒定蛋白質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于菠菜葉片呈綠色，會(huì)影響對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的視察，所以不能用菠菜葉替代蘋果，B項(xiàng)錯(cuò)誤；石英砂的作用是使研磨更充分，C項(xiàng)正確；斐林試劑由兩種液體(甲液和乙液)組成，運(yùn)用時(shí)應(yīng)先將甲、乙兩液混合后再加入樣液中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．關(guān)于生物組織中物質(zhì)檢測(cè)的試驗(yàn)，敘述正確的是()A．檢測(cè)還原糖時(shí)，需用水浴加熱B．選用西紅柿果肉作為試驗(yàn)材料來(lái)檢測(cè)還原糖C．檢測(cè)脂肪時(shí)，將花生子葉染色后，用鹽酸洗去浮色D．檢測(cè)蛋白質(zhì)時(shí)，將雙縮脲試劑的A、B液混合后再加入蛋白質(zhì)樣液中A[檢測(cè)還原糖時(shí)，須要用50～65℃溫水浴加熱；西紅柿果肉細(xì)胞為紅色，會(huì)干擾試驗(yàn)結(jié)果，不相宜作為檢測(cè)還原糖的材料；檢測(cè)脂肪時(shí)，應(yīng)用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色；檢測(cè)蛋白質(zhì)時(shí)，應(yīng)先加入雙縮脲試劑A液，后加入雙縮脲試劑B液。][課堂小結(jié)]知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語(yǔ)句歸納1.生物體內(nèi)微量元素含量少，但對(duì)于生物體的生命活動(dòng)不行缺少。2.組成細(xì)胞的化合物中占鮮重最多的是水，占干重最多的是蛋白質(zhì)。3.還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下生成磚紅色沉淀。4.脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色(或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色)。5.蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。1．下列有關(guān)生物體內(nèi)化學(xué)元素的敘述正確的是()A．活細(xì)胞中含量最多的元素是CB．細(xì)胞內(nèi)微量元素含量很少，作用也很小C．構(gòu)成血紅蛋白的Fe屬于大量元素D．生物體內(nèi)的化學(xué)元素均能在無(wú)機(jī)環(huán)境中找到D[由于活細(xì)胞中含量最多的化合物是水，故在活細(xì)胞中O元素的含量最多，A錯(cuò)誤；微量元素是生物生命活動(dòng)所必需的元素，只是在細(xì)胞中的含量很少，但其作用特別重要，缺乏后會(huì)患相應(yīng)的病癥，B錯(cuò)誤；構(gòu)成血紅蛋白的Fe屬于微量元素，C錯(cuò)誤；生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，生物體內(nèi)的化學(xué)元素均能在無(wú)機(jī)環(huán)境中找到，D正確。]2．比較植物與動(dòng)物體內(nèi)的各種化學(xué)元素，可知其()A．種類和含量都相差很大B．種類和含量都相差不大C．種類相差很大，其中相同元素的含量都大致相同D．種類大致相同，其中相同元素的含量都相差很大D[組成不同生物的化學(xué)元素種類大致相同，相同元素在不同生物體內(nèi)的含量相差很大。]3．原產(chǎn)熱帶非洲地區(qū)的光棍樹，樹形奇妙，無(wú)刺無(wú)葉，它莖干中的白色乳汁可以制取石油。光棍樹細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是()A．水 B．脂質(zhì)C．蛋白質(zhì) D．糖類C[細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)，由此判定C正確。]4．雙縮脲試劑(A液：0.1g/mL的NaOH溶液，B液：0.01g/mL的CuSO4溶液)可以用來(lái)檢測(cè)生物組織中是否存在蛋白質(zhì)。下列操作步驟正確的是()A．待測(cè)組織樣液→加入B液1mL→注入A液4滴→視察顏色改變B．待測(cè)組織樣液→加入A液1mL→注入B液4滴→視察顏色改變C．待測(cè)組織樣液→加入A液和B液的混合液1mL→水浴加熱→視察顏色改變D．待測(cè)組織樣液→加入A液1mL→注入B液4滴→水浴加熱→視察顏色改變B[雙縮脲試劑由A液(質(zhì)量濃度為0.1g/mL氫氧化鈉溶液)和B液(質(zhì)量濃度為0.01g/mL硫酸銅溶液)組成，用于鑒定蛋白質(zhì)，運(yùn)用時(shí)要先向待測(cè)組織樣液中加A液1mL，造成堿性環(huán)境，然后再加入B液4滴，最終視察顏色的改變，變成紫色，說(shuō)明有蛋白質(zhì)的存在。]5．依據(jù)“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”試驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)檢測(cè)成熟梨汁中是否存在還原糖所用的試劑是__________，該試劑極不穩(wěn)定，運(yùn)用時(shí)需__________，檢測(cè)還原糖時(shí)還須要進(jìn)行的處理方法是__________。(2)檢測(cè)花生子葉中脂肪的試驗(yàn)中，蘇丹Ⅲ染液能將脂肪染成________。用其染色時(shí)，要用酒精沖洗，目的是________。(3)檢測(cè)黃豆組織中存在蛋白質(zhì)時(shí)，首先向試管內(nèi)注入2mL待測(cè)