1、高考资源网（） 您身边的高考专家2014-2015学年生物（新人教版）必修一同步导学案 2.1 细胞中的元素和化合物 一、学习目标简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。尝试检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。认同生命的物质性二、学习重、难点1.重点：尝试检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。2难点：尝试检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。三、知识网络四、导学过程 “导”自主预习1、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。因此，组成细胞的化学元素在_中都能
2、找到，但是其各元素的相对含量却_。2、细胞中常见的化学元素有_多种，其中_等含量较多，称大量元素；_含量较少，称微量元素。3、细胞鲜重中元素相对含量高的为O _；干重中为C _；此四种元素又称基本元素；其中C为最基本元素。4、组成细胞的化合物有两大类，即_和_；前者包括_、_；后者包括_、_、_、_；其中含量较多的两种化合物为_、_。5、糖类中的还原性糖（如 _，与_发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹染液染成_色，也可以被苏丹染液染成_色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生_反应。6、斐林试剂：甲液_乙液_使用时先混合。 双缩脲试剂：A液_B液_使用时先加入_，创造一个碱性环境，再加入_。
3、“导”自主预习 参考答案1.有选择 无机自然界 不大相同 2. 20 C H O N P S K Ca Mg Fe Mn Zn Cu B Mo等3.C H N C O N H 4.无机化合物 有机化合物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸蛋白质 水 5.葡萄糖 斐林试剂 橘黄 红 6、0.1g/mlNaOH溶液 0.05g/mlCuSO4 0.1g/ml NaOH溶液 0.05g/mlCuSO4 A B “学”互动探究探究一 组成细胞的元素和化合物小组讨论回答下列问题：1.自然界中的任何生物都是由化学元素组成的，在细胞中可找到的至少有62种元素，它们在细胞内主要以化合物形式存在。怎样理解元素
4、、化合物与生命的关系？提示：细胞是由化合物组成的，而化合物是由分子组成的，分子又是由原子组成的。组成细胞的主要化学元素有20多种，不管元素含量的多少，必需元素在生物体内都有不可替代的作用，没有这些元素，生物体就不能表现出相应的生命活动。从这方面说，它们是生命活动的物质基础。生命系统内部有严谨有序的结构，我们将细胞内所包含的全部物质按比例配齐也无法构成一个生命系统。组成生物体的化学元素虽然在生物体内都有一定的生理作用，但单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能，这些元素只有在机体中在生物体特有的结构基础上，才有机地结合成各种化合物，这些化合物相互作用才能体现出相应的生理功能。因此，这些化合物也是
5、生命活动的物质基础。2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？提示：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，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.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？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等。要想从植物的
6、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。【经典回眸】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，即使施用了大量氮、磷、钾肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得很茂盛。经观察和研究后才知道这附近有一座钼矿，矿工上下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工鞋子踩过的地方牧草长得绿油油的。经过科学家的化验和分析，一公顷的牧草只需150克钼就足够了。下列关于这一现象的解释，正确的是( ) A.钼是植物必需的微量元素B.钼是植物必需的大量元素C.钼是一种高效肥料，植物有了钼就能正常生长D.钼在植物生长发育过程中的作用是可以
7、替代的【解析】一片长势不良的牧草，被钼矿矿工踩过的地方才长得茂盛，这一方面说明矿工经过后，留下了矿粉，另一方面说明钼矿粉对牧草的生长发育起着十分重要的作用，是植物必需的。但一公顷的牧草只需150克，正好与教材中钼是微量元素的结论相吻合。答案：A【变式训练】1.如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()。A若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、HC地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性D若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则A化合物具有
8、多样性，其必含的元素为C、H、O、N探究二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质小组讨论回答下列问题：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颜色反应。根据这个原理，我们能够检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。在这个实验中，应该注意哪些问题？提示：做好实验，不仅要知道该实验的目的要求、使用什么材料用具，能够独立地正确操作，能够实事求是地观察现象和记录数据，而且还要理解实验原理，能够综合分析所得到的现象和数据，获得正确的结果，进一步推导出结论。（1）本实验成功的关键在于实验材料的选择。为提高实验效果，应选择那些含糖量较高，富含脂肪、蛋白质的生物组织作为实验材料。要充分理解教材中选用特
9、定材料的意图，比如材料中含有的必须是可溶性还原糖，蔗糖不是还原糖因此不能用，淀粉既无还原性也能溶解，因此也不能用。（2）在检测组织中的可溶性还原糖时，斐林试剂必须现配现用，混合均匀后一次加入。水浴加热时试管底部不要触及烧杯底部，以防止试管受热不均匀而爆裂。（3）在检测组织中的脂肪时，切出符合要求的薄切片是实验结果能否满意的关键。要按照教材要求练习徒手切片技术。（4）在检测组织中的蛋白质时，双缩脲试剂要逐个加入，实验样液要留出一份作为对照，便于最后进行比较。【经典回眸】(2014江西师大附中)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是()。A可用斐林试剂甲液
10、和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C食用花生油最好选用苏丹染液来鉴定，而一般不选用苏丹染液来鉴定D甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定【解析】鉴定蛋白质用双缩脲试剂，它由两种试剂组成：质量分数为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量分数为0.01 g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂也由两种试剂组成：质量分数为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量分数为0.05 g/mL的CuSO4溶液，故双缩脲试剂可由斐林试剂和蒸馏水配制而成，A项正确。食用花生油颜色较深，而苏丹染液可将脂肪染成橘黄色，染
11、色较浅，不易区别，故最好选用苏丹染液，它可以将脂肪染成颜色较深的红色，C项正确。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖，不能进行还原糖的鉴定，D项错误。答案D【变式训练】2.前项为生物组织，中项为鉴定所用的化学试剂，后项为反应结果所产生的颜色，其中错误的一项是（）A.苹果、斐林试剂、砖红色B.花生种子、苏丹染液、橘红色C.黄豆、双缩脲试剂、紫色D.卵清蛋白、苏丹染液、红色变式训练参考答案：1C 2D五、达标检测 1、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一 事实主要说明: （ ） A、生物界和非生物界没有区别 B、生物界和非生物界具有统一
12、性 C、生物来源于非生物 D、生物界和非生物界具有差异性2、下列哪个实验用到显微镜（ ）A、脂肪成分的鉴定 B、蛋白质的鉴定 C、淀粉的鉴定 D、还原糖的鉴定3、下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是（ ）A、组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素含量最多B、人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C、组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D、不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似4、下列组成活细胞的基本元素中，含量由多到少 的正确顺序是（ ）A、CHON B、COHN C、OCNH D、OCHN5、下列健康人的4种液体样本中，能与双缩脲试剂发生紫色颜色反应的是（ ）尿
13、液 胃液 汗液 唾液A、 B、 C、 D、参考答案：1.B 2A 3C 4D 5D六、依据考点，归纳总结【例1】 人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化吸收后，其中的成分大多被转化为人体自身的一部分，其根本原因是()A组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到B在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物种类大体相同C组成生物体细胞的基本元素是碳D不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量大体相同解析：生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换，有选择地从自然界获取各种物质来满足自身的需要，所有生物细胞的化学元素和化合物种类大体是相同的，因此不同生物间可通过捕食等，进行物质
14、转化，例如题干中的描述；但在不同的生物体内，各种元素的含量是不同的；组成生物体细胞的化学元素都来自无机自然界，因此组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到，据研究组成生物体细胞的基本元素是碳，即A、C两项本身正确，但不属于题干中的根本原因。答案：B【例2】下列各组物质中，由相同种类元素组成的是() A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶B淀粉、半乳糖、糖原C氨基酸、核苷酸、丙酮酸D性激素、生长激素、胰岛素解析：胆固醇和脂肪仅由C、H、O三种元素组成，而脂肪酶是蛋白质，由C、H、O、N等元素组成，所以A错误；淀粉、半乳糖、糖原均属于糖类，所以都仅由C、H、O三种元素组成，所以B正确；氨基酸由C、H、O、N
15、等组成，核苷酸由C、H、O、N、P组成，丙酮酸仅由C、H、O三种元素组成，所以C错误；性激素仅由C、H、O三种元素组成，生长激素和胰岛素含C、H、O、N等，所以D错误。答案：B【例3】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斐林试剂紫色脂肪苏丹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：葡萄糖与斐林试剂在水浴5065后，会形成砖红色沉淀，中脂肪遇苏丹呈现橘黄色，淀粉没有还原性，加入斐林试剂，不会产生砖红色沉淀，但遇碘会变蓝。蛋白质遇双缩脲产生紫色反应。答案：D七、布置作业一、选择题1组成生物体的各种化学元素中，最基本的
16、元素、细胞鲜重中含量最多的元素、占细胞干重最多的元素依次是 ()AC、H、OBC、O、CCC、O、NDC、O、O2无机自然界中最丰富的元素是O、Si、Al、Fe，而生物体的细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N，这说明生物界和非生物界具有 ()A多样性B分割性C统一性D差异性3下列哪一项实验处理没有显色反应 ()A用碘处理淀粉B用斐林试剂处理葡萄糖(水浴5065)C用双缩脲试剂处理蛋白质D用碘处理麦芽糖4构成细胞内生命物质的主要有机成分是 ()A蛋白质和核酸B水和蛋白质C蛋白质和无机盐D水和核酸5在实验室鉴定蛋白质时，需事先留出一些样液的目的是 ()A与反应混合液的颜色做对照 B失败后重做一
17、遍C鉴定还原糖用 D留作下一次实验用6如图1是活细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是该细胞中元素含量的柱形图，下列说法正确的是 ()A甲物质的组成元素中含有a、b、cB乙物质与丙物质的元素组成相同C除a、b、c以外的元素称为微量元素D消化酶属于乙7以花生子叶为实验材料进行脂肪的检测时，制作临时装片的步骤是 ()盖上盖玻片切子叶苏丹染液染色滴蒸馏水用酒精洗去浮色ABCD8在生物实验中，可以根据与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中的有关有机化合物的存在。在下列实验列表中，正确的是 ()选项待检测的物质使用试剂呈现颜色A苹果中的还原糖斐林试剂橘黄B马铃薯中的淀粉双缩脲试剂蓝色C花生中的脂肪
18、苏丹红色D大豆中的蛋白质斐林试剂紫色二、非选择题9洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100克含维生素A 5毫克、维生素C 9.3毫克、钙(Ca)45毫克、磷(P)50毫克、铁(Fe)8毫克，以及18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是可溶性还原糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。(1)实验目的：探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。(2)实验原理：淀粉可用_来检测，可溶性还原糖可用_试剂来检测。(3)实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等(略)。 (4)实验步骤：.鉴定可溶性还原
19、糖：制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；_；观察颜色变化。.鉴定淀粉：制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；_；观察颜色变化。(5)预期实验结果与结论：现象结论若步骤出现_，步骤出现_说明洋葱鳞茎中所含的糖类既有还原糖又有淀粉若步骤_，步骤_说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉若_说明洋葱鳞茎中所含糖类_10现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶（化学成分：蛋白质）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（淀粉酶可将淀粉水解成还原糖）。请回答：（1）用一种试剂将上述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
20、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 _ _ 。参考答案：1B解析：组成生物体的各种化学元素中，占细胞干重最多的元素是C；组成生物体的最基本元素是C；生物体含量最多的元素是O。2D解析：组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性，而含量上的差别很大，这说明生物界和非生物界具有差异性。3D解析：淀粉遇碘变蓝；用斐林试剂处理葡萄糖(水浴5065)产生砖红色的沉淀；用双缩脲试剂处理蛋白质产生紫色反应；碘处理麦芽糖无反应。4A解析：注意题干中说的是主要有机成分，要从有机物功能角度来判定，水的含量虽然最多
21、，但不是有机成分，答案为A项。5A解析：鉴定蛋白质的原理是双缩脲试剂与蛋白质发生颜色反应，实验时事先留出一些样液是为了与反应后的混合液作对照，从而得出准确的结论。6D解析：活细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质和脂质，故图1中A代表水，B代表蛋白质，C为脂质；活细胞中元素含量最高的是O，其次为C、H，故图2中a代表O，b代表C，c代表H。7D解析：以花生子叶为实验材料进行脂肪的检测时，将子叶切成薄片，然后在花生子叶薄片上滴23滴苏丹染液染色3分钟，用吸水纸吸去染液，再用50%的酒精洗去浮色，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片。8C解析：还原糖斐林试剂砖红色沉淀；淀粉碘液蓝色；脂肪苏丹红色；蛋白质双缩
22、脲试剂紫色。9(2)碘液斐林(4).加入新制的斐林试剂1 mL混匀，将试管置于5065的水浴锅中加热2 min.加入2滴碘液(5)砖红色沉淀蓝色出现砖红色沉淀不出现蓝色步骤不出现砖红色沉淀，步骤出现蓝色没有还原糖只有淀粉解析：本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是可溶性还原糖。向洋葱组织样液中加入碘液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入斐林试剂，水浴加热2 min后，若出现砖红色沉淀，说明含有可溶性还原糖。预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：同时含有可溶性还原糖和淀粉；只含有可溶性还原糖；只含有淀粉。10（1）双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉（2）斐林试剂（3）将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，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。八、课后反思同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏。收获内容疑点内容- 11 - 版权所有高考资源网
