多彩課堂2015-2016學(xué)年高中生物 第2章 第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第1課時(shí)　細(xì)胞中的元素和化合物 1.簡(jiǎn)述組成細(xì)胞的主要元素,了解最基本元素——碳。 2.嘗試檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),探討細(xì)胞中主要化合物的種類。 3.說出生物界和非生物界在元素組成上的統(tǒng)一性和差異性。 　　一、組成細(xì)胞的元素 1.生物界與無機(jī)自然界具有統(tǒng)一性:組成細(xì)胞的化學(xué)元素在①　無機(jī)自然界　都可以找到。? 2.生物界與無機(jī)自然界存在差異性:組成生物體的化學(xué)元素在②　細(xì)胞內(nèi)　的含量與在③　非生物　中的含量明顯不同。? 3.組成生物體的化學(xué)元素有20多種: 大量元素:④　C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg　等。? 微量元素:⑤　Fe、M

2、n、Zn、Cu、B、Mo　等。? 最基本元素:⑥　C　。? 主要元素:⑦　C、O、H、N、S、P　。? 細(xì)胞中含量最多的4種元素:⑧　C、O、H、N　。? 二、組成細(xì)胞的化合物 1.無機(jī)物:包括⑨　水　　和⑩　無機(jī)鹽　　。有機(jī)物:包括　蛋白質(zhì)　　、　脂質(zhì)　　、　糖類和核酸　。? 2.在活細(xì)胞中含量最多的化合物是　水　(85%~90%);含量最多的有機(jī)物是　蛋白質(zhì)　(7%~10%);占細(xì)胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是　O　;占細(xì)胞干重比例最大的化學(xué)元素是　C　。? 三、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)(原理) 糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖),與斐林試劑發(fā)生作用,生成　磚

3、紅色沉淀　。脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成　橘黃色　(或被蘇丹Ⅳ染液染成　紅色　)。淀粉遇碘變　藍(lán)色　。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生　紫色反應(yīng)　。? 1.什么是大量元素和微量元素? 2.主要元素、基本元素分類的依據(jù)是什么?必需元素對(duì)生物體有什么重要作用?試舉例說明。 3.生物界與非生物界之間的統(tǒng)一性和差異性主要體現(xiàn)在什么方面? 4.進(jìn)行“檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)注意些什么? 知識(shí)點(diǎn)一:組成細(xì)胞的化學(xué)元素 1.劃分大量元素和微量元素的依據(jù)是什么?組成生物體的化學(xué)元素主要包括哪些? 2.請(qǐng)用數(shù)學(xué)集合

4、描述細(xì)胞元素的關(guān)系。 3.為什么常把微量元素Fe稱為半微量元素? 知識(shí)點(diǎn)二:實(shí)驗(yàn)——檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1.檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的原理分別是什么? 2.為什么不能用綠色葉片、西瓜、血液等作為還原性糖鑒定實(shí)驗(yàn)的材料? 3.斐林試劑和雙縮脲試劑在使用方法上有何不同? 4.實(shí)驗(yàn)材料的選擇應(yīng)怎樣把握?請(qǐng)完成下表內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)名稱 材料要求 舉例 檢測(cè)糖類 檢測(cè)脂肪 檢測(cè)蛋白質(zhì) 例1　科學(xué)家在利用無土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時(shí),培養(yǎng)液中添加了多種必需化學(xué)元素。其配方

5、如下: 離子 K+ Na+ Mg2+ Ca2+ N H2P S Zn2+ 培養(yǎng)液濃度 (mol/L) 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1 其中花卉根細(xì)胞吸收最少的離子是(　　)。 A.Ca2+　　　　　　　B.S　　　　　　　C.Zn2+　　　　　　　D.H2P 　　例2　請(qǐng)回答下列問題: 以下是“生物組織中還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定”實(shí)驗(yàn)的材料和部分操作,請(qǐng)指出并改正其中的錯(cuò)誤。 實(shí)驗(yàn)材料:選取蘋果、新鮮牛奶。 鑒定實(shí)驗(yàn):鑒定還原糖時(shí)加入剛配制的斐林試劑,立即觀察顏色變化;鑒定蛋白質(zhì)時(shí)取牛奶樣液加入雙縮脲試劑A后,立即加入雙縮脲試劑B

6、,觀察是否出現(xiàn)紫色。 改正:①　;? ②　。? 1.細(xì)胞中含量最多的元素和組成生物體的最基本元素分別是(　　)。 A.C,O　　　　　　　　B.H,C　　　　　　　　C.O,C　　　　　　　　D.O,N 2.下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的敘述,正確的是(　　)。 A.組成生物體和組成無機(jī)自然界的化學(xué)元素中,碳元素的含量最多 B.人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大 C.組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都可以找到 D.不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相同 3.以下各選項(xiàng)中,前項(xiàng)為生物組織,中項(xiàng)為鑒定所用的化學(xué)試劑,后項(xiàng)為反應(yīng)結(jié)果所產(chǎn)生的顏色,其中錯(cuò)誤的一項(xiàng)

7、是(　　)。 A.蘋果、斐林試劑、磚紅色 B.花生種子、蘇丹Ⅲ染液、橘黃色 C.黃豆、雙縮脲試劑、紫色 D.卵清蛋白、蘇丹Ⅳ染液、紅色 4.一種植物和一種哺乳動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞的某些化學(xué)元素含量(占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)如下表所示,下列有關(guān)敘述正確的是(　　)。 元素 C H O N P Ca S 植物 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17 動(dòng)物 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78 　　A.碳元素的含量說明有機(jī)物是干物質(zhì)的主要成分 B.這兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的

8、種類差異很大 C.N、S含量高說明動(dòng)物組織含蛋白質(zhì)較多,若該動(dòng)物血鈣高則會(huì)發(fā)生肌肉抽搐 D.經(jīng)測(cè)定該植物中某有機(jī)物含C、H、O、N、S,該化合物一定不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 5.組成生物體的化學(xué)元素常見的主要有20多種,表一為玉米植株和成人體內(nèi)含量較多的化學(xué)元素占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%),表二為組成細(xì)胞的主要元素的含量。試分析圖表回答下列問題。 表一 元素 玉米 人 O 44.43 14.62 C 43.57 55.99 H 6.24 7.46 N 1.46 9.33 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 P 0.20

9、 3.11 Mg 0.18 0.16 S 0.17 0.78 　　表二 元素 O C H N P S 其他 含量 65% 18% 10% 3% 1.4% 0.3% 小于3% (1)表一中玉米和人體的氧元素含量相差較大的原因是? 　;? 表一與表二中氧元素含量相差較大的原因是? 　。? (2)由表一數(shù)據(jù)可知　　　　　　是生物體最基本的元素。? (3)N元素在人體內(nèi)的干重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過玉米,人體細(xì)胞內(nèi)的N元素來源于　　　　　,主要用于合成　　　　　等化合物。? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

10、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 第2單元　組成細(xì)胞的分子 第1課時(shí)　細(xì)胞中的元素和化合物 知識(shí)體系梳理 ①無機(jī)自然界　②細(xì)胞內(nèi)?、鄯巧铩、蹸、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg　⑤Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo?、轈　⑦C、O、H、N、S、P　⑧C、O、H、N?、崴、鉄o機(jī)鹽　蛋白質(zhì)　脂質(zhì)　糖類和核酸　水　蛋白質(zhì)　O　C　磚紅色沉淀　橘黃色　紅色　藍(lán)色　紫色反應(yīng)。 基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流 1.大量元素、微量元

11、素是根據(jù)元素在生物體內(nèi)的含量區(qū)分的,含量占生物體總重量萬分之一以上的元素稱為大量元素,萬分之一以下的元素稱為微量元素。 2.主要元素、基本元素是根據(jù)元素對(duì)生物體的作用分類的。 無論是大量元素還是微量元素,都是生物體必需的元素,對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)起著非常重要的作用。如P是組成ATP、膜結(jié)構(gòu)等的重要成分;Ca、P是組成骨骼、牙齒的成分;Mg是葉綠素的成分;Fe是血紅蛋白的成分。 3.統(tǒng)一性是從化學(xué)元素的種類來分析的。組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境中都可以找到,沒有一種是生物體所特有的。 差異性:從各種化學(xué)元素的含量上分析,生物體中各種化學(xué)元素的含量與自然界中的相應(yīng)元素的含量有一定的差

12、別。 4.檢測(cè)還原糖:材料的顏色不能深,否則會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的顏色變化產(chǎn)生顏色遮蔽現(xiàn)象;斐林試劑不穩(wěn)定,一般現(xiàn)配現(xiàn)用。檢測(cè)時(shí),甲液和乙液混合均勻后再加入到樣液中。檢測(cè)脂肪:花生浸泡時(shí)間不宜過長(zhǎng)或過短;因需用顯微鏡觀察,切片要盡可能的薄;染色后需用50%的酒精洗去浮色。檢測(cè)蛋白質(zhì):材料也可制備成樣液,滴加蘇丹Ⅲ染液觀察染色情況;雙縮脲試劑應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用,使用時(shí)先加A液創(chuàng)造堿性環(huán)境,再加B液;若使用蛋清,須按要求稀釋,實(shí)驗(yàn)樣液要留出一份作為對(duì)照。 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 知識(shí)點(diǎn)一:組成細(xì)胞的化學(xué)元素 1.劃分依據(jù)是元素在生物體內(nèi)的含量,即是否達(dá)到生物體總重量的萬分之一。組成生物體的化學(xué)元素包括大量元素和微量元素

13、。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 2. 3.Fe在細(xì)胞中的含量比一般微量元素稍多一些,比大量元素少一些,所以又叫作半微量元素。 知識(shí)點(diǎn)二:實(shí)驗(yàn)——檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1.還原糖與斐林試劑作用,生成磚紅色沉淀;脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色(或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色);蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)。 2.防止這些實(shí)驗(yàn)材料中的色素或顏色物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。 3.斐林試劑:甲液和乙液等量混合均勻后,再加入樣液;需沸水浴。 雙縮脲試劑:先加1 mL A液形成一個(gè)堿性環(huán)境,再加入4滴B液,讓Cu

14、2+在堿性環(huán)境下與肽鍵(樣液)反應(yīng);不需加熱。 　　4. 實(shí)驗(yàn)名稱 材料要求 舉例 檢測(cè)糖類 還原糖含量高、顏色淺或近于白色 如蘋果、梨、白蘿卜 檢測(cè)脂肪 富含脂肪的種子 如花生種子 檢測(cè)蛋白質(zhì) 富含蛋白質(zhì)的生物組織或器官 如大豆、雞蛋 思維拓展應(yīng)用 例1　C 【解析】表中數(shù)據(jù)顯示,該培養(yǎng)液含大量元素O、N、P、S、K、Ca、Mg和微量元素Zn,大量元素和微量元素都是生物必需元素,其中微量元素Zn需要量最少,根細(xì)胞吸收量也最少。 例2　①加入斐林試劑后要進(jìn)行加熱處理才可見磚紅色?、谂Ｄ虡右褐屑尤腚p縮脲試劑A后需搖勻,再加B液 基礎(chǔ)智能檢測(cè) 1.C　

15、2.C　3.D　4.A 全新視角拓展 5.(1)玉米中碳水化合物含量高,人體內(nèi)蛋白質(zhì)含量相對(duì)高,因此,氧元素在玉米植株內(nèi)的干重比例大于人體內(nèi)的　表一中的數(shù)據(jù)是干重,表二中的為鮮重,包括水的含量,所以表二中氧元素含量高　(2)C　(3)食物的消化吸收　蛋白質(zhì)、核酸 【解析】本題主要考查對(duì)圖表數(shù)字的分析和綜合判斷能力及獲取信息的能力,主要考查的知識(shí)點(diǎn)是組成生物體的化學(xué)元素等基礎(chǔ)知識(shí)。(1)玉米中碳水化合物含量高,人體內(nèi)蛋白質(zhì)含量相對(duì)高,因此,氧元素在玉米體內(nèi)的干重比例大于人體內(nèi)的;表一中的數(shù)據(jù)是干重,表二中的為鮮重,包括水的含量,所以表二中氧元素含量高。(2)由表一中數(shù)據(jù)可知,在玉米和人體內(nèi)碳元素占細(xì)胞干重的比例都很高,故知碳元素是生物體內(nèi)都必需的,是最基本的元素。(3)N元素主要存在于蛋白質(zhì)中。 思維導(dǎo)圖構(gòu)建 ①C、H、O、N、P、S?、谖⒘俊、跜?、軣o機(jī)鹽?、莸鞍踪|(zhì)?、藓怂? 7