同步新教材人教生物必修一新突破講義：第2章 第1節(jié)　細胞中的元素和化合物 Word版含答案

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1、 第1節(jié)　細胞中的元素和化合物 學習目標 核心素養(yǎng) 1．認識生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。 2．簡述組成細胞的元素與化合物的種類、含量。(重點) 3．嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。(重點) 1．通過對細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．通過對大量元素和微量元素分類學習，養(yǎng)成比較與分類的科學思維方式。 3．通過檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的實驗，學習科學探究方法。 一、組成細胞的元素 1．生物體與無機自然界的關(guān)系 (2)原因：組成細胞的元素是生物體有選擇地從無機自然界獲取的。 2．組成細胞的元素的種類和

2、含量 (2)含量 ①占玉米細胞鮮重最多的元素是O。 ②占人體細胞干重最多的元素是C。 ③占玉米細胞和人體細胞干重較多的四種元素是C、H、O、N。 (3)存在形式：大多以化合物的形式存在。 二、組成細胞的化合物 1． 2．含量 (1)細胞中含量最多的化合物是水。 (2)細胞中含量最多的有機化合物是蛋白質(zhì)。 (3)細胞中占干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1．實驗原理[連線] 　　　　　　 ①還原糖 a．蘇丹Ⅲ染液 Ⅰ.磚紅色沉淀 ②淀粉 b．斐林試劑 Ⅱ.橘黃色 ③脂肪 c．雙縮脲試劑 Ⅲ.藍色 ④蛋

3、白質(zhì) d．碘液 Ⅳ.紫色 提示：①－b－Ⅰ?、冢璬－Ⅲ?、郏璦－Ⅱ?、埽璫－Ⅳ 2．實驗材料的選擇 ①白蘿卜勻漿?、诨ㄉN子?、鄱?jié){　④梨勻漿?、蓦u蛋清稀釋液?、奁咸褎驖{　⑦馬鈴薯勻漿?、嘀ヂ榉N子?、嵛鞴现、饣ㄉN子勻漿 請將適合的材料編號填到下面橫線上： (1)還原糖檢測①④⑥。 (2)脂肪檢測②⑧⑩。 (3)蛋白質(zhì)檢測③⑤。 3．實驗流程 (1)還原糖的檢測和觀察 (2)脂肪的檢測和觀察 (3)蛋白質(zhì)的檢測和觀察 1．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細胞的微量元素。 (　　) 2．大量元素在細胞內(nèi)作用重大，微量元素在

4、細胞中的作用微小。 (　　) 3．占細胞干重含量最多的化學元素是C。 (　　) 4．占細胞鮮重最多的化合物是水，占細胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 (　　) 5．還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下可產(chǎn)生紫色沉淀。 (　　) 6．斐林試劑是由甲液和乙液等量混合均勻后使用。 (　　) 7．雙縮脲試劑使用時先加B液，搖勻后加A液。 (　　) 提示：1．×　Ca、Mg是大量元素。 2．×　大量元素和微量元素是按照含量劃分的，微量元素的作用并不小。 3．√　4.√ 5．×　應為磚紅色沉淀。 6．√ 7．×　應先加A液，搖勻后再加B液。 細胞中的元素和化合物 [問題

5、探究] 1．為什么組成細胞的化學元素在無機自然界都能找到，而組成細胞的元素含量與無機自然界又大不相同？ 提示：組成細胞的元素是生物體有選擇地從無機自然環(huán)境中吸收的。 2．為什么占人體細胞鮮重最多的元素是O，而占干重最多的是C? 提示：在鮮重情況下，組成細胞最多的化合物是H2O，而干重情況下所含的成分主要是有機物。 3．不同細胞中化合物的含量都一樣嗎？請舉例說明。 提示：不一樣。如植物的葉肉細胞、果實細胞和種子細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、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。 [歸納總結(jié)]

6、 1．組成細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)含有的元素不一定是生物所必需的元素，如Pb。 (3)主要元素占人體細胞鮮重比例是O＞C＞H＞N＞P＞S，而占人體細胞干重比例是C＞O＞N＞H＞P＞S。 2．細胞中的化合物的種類及含量 組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，其種類及相對含量如下： 易錯提醒：有關(guān)組成細胞元素的兩點提醒 (1)細胞中的元素含量比例中“鮮重”≠“干重”：O在細胞鮮重中含量最多，C在細胞干重中含量最多。 (2)大量元

7、素和微量元素都是生物體所必需的，但生物體內(nèi)含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。 1．牛通過吃草獲得化合物和元素，那么牛和草體內(nèi)的各種化學元素(　　) 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　[不同生物體的細胞內(nèi)元素種類大體相同，含量相差較大。] 2．人體內(nèi)的微量元素的含量甚微，但是對人體的健康卻起著重要作用。下列各組元素全部是微量元素的是(　　) A．I、K、O、S　　　　 B．B、Mo、Fe、Zn、Cu C．N、H、O、P、C D．Fe、Ca、Cu、Mg、C B　[觀察比較可知，選項

8、A中有O、S、K三種大量元素，選項B中全部都是微量元素，選項C中全部為大量元素，選項D中有C、Mg、Ca三種大量元素。] 生物組織中有機物的檢測 [問題探究] 1．還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定實驗中，在加相應試劑鑒定之前，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比，以增強實驗的說服力。 2．實驗材料的選擇，遵循什么原則？簡要分析。 提示：(1)材料本身應無色或白色，以免對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾。 (2)材料中應富含還原糖、脂肪或蛋白質(zhì)等相關(guān)物質(zhì)，從而使實驗現(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，

9、不與斐林試劑發(fā)生反應，觀察到的現(xiàn)象不是無色，而是淺藍色[Cu(OH)2的顏色]。 4．斐林試劑與雙縮脲試劑成分相同，但在使用時，斐林試劑甲液與乙液必須混合使用，而雙縮脲試劑則先滴加A液，再滴加B液，請分析原因。 提示：兩個實驗的反應原理不同，所以使用方法不同。(1)檢測還原糖：反應原理是Cu(OH)2與還原糖反應生成磚紅色的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。 (2)檢測蛋白質(zhì)：反應原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應產(chǎn)生紫色絡合物，所以先滴加A液的目的是制造堿性環(huán)境。 [歸納總結(jié)]

10、 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0.1 g/mL的NaOH溶液 質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液 質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液 質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液 鑒定 物質(zhì) 還原糖 蛋白質(zhì) 添加 順序 甲、乙兩液等量混勻后立即使用 先加入A液1 mL，搖勻，再加入B液4滴，搖勻 反應 條件 50～65 ℃溫水浴加熱 不需加熱，搖勻即可 反應 現(xiàn)象 淺藍色→棕色→磚紅色沉淀 淺藍色→紫色 2.實驗結(jié)果分析 (1)

11、鑒定還原糖，是新配制的Cu(OH)2與還原糖反應，Cu(OH)2被還原為Cu2O(磚紅色)。 (2)檢測蛋白質(zhì)的原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應生成紫色絡合物，所以加入雙縮脲試劑A液的目的是制造堿性環(huán)境。 3．檢測生物組織中有機物的注意事項 (1)實驗材料的選擇 ①富含被檢測的有機物，易出現(xiàn)明顯實驗現(xiàn)象。 ②材料本身應為白色或近于白色，不干擾實驗結(jié)果。 (2)操作方面的注意事項 ①還原糖檢測時，使用水浴加熱，試管底部不要觸及燒杯底部，以防受熱不均勻。 ②檢測生物組織中的脂肪時，染色時間不宜過長，否則脂肪會溶解在酒精中，使橘黃色消失。 ③蛋白質(zhì)檢測時，雙縮脲試劑的加入順序：

12、先加A液，再加B液，而且B液不能過量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過量，會生成Cu(OH)2，干擾顏色反應。 1．關(guān)于生物組織中物質(zhì)檢測的實驗，敘述正確的是(　　) A．檢測還原糖時，需用水浴加熱 B．選用西紅柿果肉作為實驗材料來檢測還原糖 C．檢測脂肪時，將花生子葉染色后，用鹽酸洗去浮色 D．檢測蛋白質(zhì)時，將雙縮脲試劑的A、B液混合后再加入蛋白質(zhì)樣液中 A　[檢測還原糖時，需要用50～65 ℃溫水浴加熱；西紅柿果肉細胞為紅色，會干擾實驗結(jié)果，不適宜作為檢測還原糖的材料；檢測脂肪時，應用體積分數(shù)為50%的酒精洗去浮色；檢測蛋白質(zhì)時，應先加入雙縮脲試劑A液，后加入雙

13、縮脲試劑B液。] 2．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，使用時先加甲液再加乙液 C　[根據(jù)選材及顏色變化可知該實驗測定的是還原糖，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項錯誤；由于菠菜葉片呈綠色，會影響對實驗結(jié)果的觀察，所以不能用菠菜葉替代蘋果，B項錯誤；石英砂的作用是使研磨更充分，C項正確；斐林試劑由兩種液體(甲液和乙液)組成，使用時應先將甲、乙兩液混合后再加入樣液中，D項錯誤。] [課堂小結(jié)]

14、 知識網(wǎng)絡構(gòu)建 核心語句背誦 1．生物體內(nèi)微量元素含量少，但生物體的生命活動不可缺少。 2.組成細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。 5.蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應。 1．構(gòu)成月季和孔雀的主要元素有(　　) A．C、H、O、N、P、Fe B．C、H、O、S、N、P C．H、O、K、S、P、Mg D．N、P、K、Ca [答案]　B 2．比較植物與動物體內(nèi)的各種化學元素，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

15、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，樹形奇特，無刺無葉，它莖干中的白色乳汁可以制取石油。光棍樹細胞中含量最多的有機化合物是(　　) A．水 B．脂質(zhì) C．蛋白質(zhì) D．糖類 C　[細胞內(nèi)含量最多的有機物是蛋白質(zhì)，由此判定C正確。] 4．雙縮脲試劑(A液：0.1 g/mL的NaOH溶液，B液：0.01 g/mL的CuSO4溶液)可以用來檢測生物組織中是否存在蛋白質(zhì)。下列操作步驟正確的是(　　) A．待測組織樣液→加入B

16、液1 mL→注入A液4滴→觀察顏色變化 B．待測組織樣液→加入A液1 mL→注入B液4滴→觀察顏色變化 C．待測組織樣液→加入A液和B液的混合液1 mL→水浴加熱→觀察顏色變化 D．待測組織樣液→加入A液1 mL→注入B液4滴→水浴加熱→觀察顏色變化 B　[雙縮脲試劑由A液(質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的氫氧化鈉溶液)和B液(質(zhì)量濃度為0.01 g/mL硫酸銅溶液)組成，用于鑒定蛋白質(zhì)，使用時要先向待測組織樣液中加A液1 mL，造成堿性環(huán)境，然后再加入B液4滴，最后觀察顏色的變化，變成紫色，說明有蛋白質(zhì)的存在。] 5．根據(jù)“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實驗，回答下列問題： (

17、1)檢測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，使用時需__________，檢測還原糖時還需要進行的處理方法是__________。 (2)檢測花生子葉中脂肪的實驗中，蘇丹Ⅲ染液能將脂肪染成________。用其染色時，要用酒精沖洗，目的是________。 (3)檢測黃豆組織中存在蛋白質(zhì)時，首先向試管內(nèi)注入2 mL待測組織樣液，再向組織樣液中加入雙縮脲試劑，其中雙縮脲試劑B液的量不能超過______________，這是因為_______________________ ____________________________________________________。 [答案]　(1)斐林試劑　現(xiàn)配現(xiàn)用　水浴加熱(放入盛有50～65 ℃溫水的大燒杯中加熱)　(2)橘黃色　洗去浮色　(3)4滴　過量的雙縮脲試劑B液會與A液反應，使溶液呈藍色，而掩蓋生成的紫色