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1、2023年高中生物第2章第1节细胞中元素和化合物导学案新人教版必修1x名校名 推荐 ?1 课时 细胞中的元素和化合物简述组成细胞的主要元素 , 了解最基本元素碳。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。说出生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性。一、组成细胞的元素1.生物界与无机自然界具有统一性: 组成细胞的化学元素在无机自然界都可以找到。2.生物界与无机自然界存在差异性: 组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物中的含量明显不同。3.组成生物体的化学元素有20多种 :大量元素 : C、 H、 O、N、 P、 S、 K、 Ca、Mg 等。微量元素 : F
2、e、 Mn、 Zn、 Cu、B、 Mo等。最基本元素 : C。主要元素 : C、 O、 H、N、 S、 P 。细胞中含量最多的 4 种元素 : C、O、 H、 N 。二、组成细胞的化合物1.无机物 : 包括水和无机盐。有机物 : 包括蛋白质、脂质、糖类和核酸。2.在活细胞中含量最多的化合物是水(85%90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O ; 占细胞干重比例最大的化学元素是C 。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的颜色反应( 原理 )糖类中的还原糖 ( 如葡萄糖、 果糖 ), 与斐林试剂发生作用, 生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色(
3、或被苏丹染液染成红色) 。淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用, 产生紫色反应。1. 什么是大量元素和微量元素?1名校名 推荐 ?2. 主要元素、基本元素分类的依据是什么?必需元素对生物体有什么重要作用?试举例说明。3. 生物界与非生物界之间的统一性和差异性主要体现在什么方面?4. 进行“检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质”的实验过程中, 应注意些什么?知识点一 : 组成细胞的化学元素1. 划分大量元素和微量元素的依据是什么?组成生物体的化学元素主要包括哪些?请用数学集合描述细胞元素的关系。为什么常把微量元素 Fe 称为半微量元素 ?知识点二 : 实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1
4、. 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理分别是什么?2. 为什么不能用绿色叶片、西瓜、血液等作为还原性糖鉴定实验的材料?3. 斐林试剂和双缩脲试剂在使用方法上有何不同?4. 实验材料的选择应怎样把握?请完成下表内容。实验名称材料要求举例检测糖类检测脂肪检测蛋白质2名校名 推荐 ?例 1科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时, 培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下 :离子+2+2+N2S2+KNaMgCaH PZn培养液浓度110.251210.251(mol/L)其中花卉根细胞吸收最少的离子是() 。A.Ca2+B.SC.Zn2+2D.H P例 2请回答下列问题 :以下是“生物组织
5、中还原糖、蛋白质的鉴定”实验的材料和部分操作, 请指出并改正其中的错误。实验材料 : 选取苹果、新鲜牛奶。鉴定实验 : 鉴定还原糖时加入刚配制的斐林试剂 , 立即观察颜色变化 ; 鉴定蛋白质时取牛奶样液加入双缩脲试剂 A 后 , 立即加入双缩脲试剂 B, 观察是否出现紫色。改正 : ;。1.细胞中含量最多的元素和组成生物体的最基本元素分别是() 。A.C,OB.H,CC.O,CD.O,N2.下列有关组成生物体化学元素的叙述, 正确的是 () 。A. 组成生物体和组成无机自然界的化学元素中, 碳元素的含量最多人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到不
6、同生物体内各种化学元素的含量比例基本相同以下各选项中 , 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、橘黄色C. 黄豆、双缩脲试剂、紫色D.卵清蛋白、苏丹染液、红色4. 一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量( 占细胞干重的质量分数%)如下表所示 , 下列有关叙述正确的是() 。元素 CHONPCaS植物 43.56.2444.41.460.200.230.1773动物 55.97.4614.69.333.114.670.7892碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成
7、分 B. 这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大3名校名 推荐 ?C.N、S 含量高说明动物组织含蛋白质较多, 若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐D. 经测定该植物中某有机物含 C、 H、 O、 N、 S, 该化合物一定不能与双缩脲试剂发生紫色反应组成生物体的化学元素常见的主要有 20 多种 , 表一为玉米植株和成人体内含量较多的化学元素占细胞干重的质量分数 (%), 表二为组成细胞的主要元素的含量。试分析图表回答下列问题。表一元素玉米人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S
8、0.170.78表二元素OCHNPS其他含量65%18% 10%3%1.4% 0.3%小于 3%表一中玉米和人体的氧元素含量相差较大的原因是;表一与表二中氧元素含量相差较大的原因是。(2) 由表一数据可知是生物体最基本的元素。(3)N 元素在人体内的干重远远超过玉米, 人体细胞内的N元素来源于, 主要用于合成等化合物。4名校名 推荐 ?2 单元 组成细胞的分子1 课时 细胞中的元素和化合物知识体系梳理无机自然界细胞内非生物 C、 H、 O、 N、 P、 S、 K、 Ca、 MgFe、 Mn、Zn、Cu、 B、Mo CC、 O、 H、N、S、PC、 O、 H、 N 水无机盐蛋白质脂质糖类和核酸水
9、蛋白质OC砖红色沉淀橘黄色红色蓝色紫色反应。基础学习交流1. 大量元素、微量元素是根据元素在生物体内的含量区分的, 含量占生物体总重量万分之一以上的元素称为大量元素, 万分之一以下的元素称为微量元素。主要元素、基本元素是根据元素对生物体的作用分类的。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 、P 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。3. 统一性是从化学元素的种类来分析的。组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到, 没有一种是生物体所特有的。差异性 : 从
10、各种化学元素的含量上分析, 生物体中各种化学元素的含量与自然界中的相应元素的含量有一定的差别。检测还原糖 : 材料的颜色不能深 , 否则会对实验的颜色变化产生颜色遮蔽现象; 斐林试剂不稳定 , 一般现配现用。检测时, 甲液和乙液混合均匀后再加入到样液中。检测脂肪: 花生浸泡时间不宜过长或过短 ; 因需用显微镜观察 , 切片要尽可能的薄 ; 染色后需用 50%的酒精洗去浮色。检测蛋白质 : 材料也可制备成样液 , 滴加苏丹染液观察染色情况 ; 双缩脲试剂应现配现用 , 使用时先加 A 液创造碱性环境 , 再加 B 液; 若使用蛋清 , 须按要求稀释 , 实验样液要留出一份作为对照。重点难点探究知
11、识点一 : 组成细胞的化学元素划分依据是元素在生物体内的含量, 即是否达到生物体总重量的万分之一。组成生物体的化学元素包括大量元素和微量元素。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。2.5名校名 推荐 ?3.Fe 在细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。知识点二 : 实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖与斐林试剂作用 , 生成砖红色沉淀 ; 脂肪被苏丹染液染成橘黄色 ( 或被苏丹染液染成红色 ); 蛋白质与双缩脲试剂作用 , 产生紫色反应。防止这些实验材料中的
12、色素或颜色物质对实验结果的干扰。斐林试剂 : 甲液和乙液等量混合均匀后 , 再加入样液 ; 需沸水浴。双缩脲试剂 : 先加 1 mL A 液形成一个碱性环境 , 再加入 4 滴 B 液 , 让 Cu2+在碱性环境下与肽键 ( 样液 ) 反应 ; 不需加热。4.实验名称材料要求举例检测糖类还原糖含量高、颜如苹果、 梨、白萝色浅或近于白色卜检测脂肪富含脂肪的种子如花生种子检测蛋白富含蛋白质的生物如大豆、鸡蛋质组织或器官思维拓展应用1 C表中数据显示, 该培养液含大量元素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 , 根细
13、胞吸收量也最少。例 2加入斐林试剂后要进行加热处理才可见砖红色牛奶样液中加入双缩脲试剂 A 后需摇匀 , 再加 B 液基础智能检测1.C2.C3.D4.A全新视角拓展5.(1) 玉米中碳水化合物含量高, 人体内蛋白质含量相对高, 因此 , 氧元素在玉米植株内的干重比例大于人体内的表一中的数据是干重, 表二中的为鲜重, 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质、核酸本题主要考查对图表数字的分析和综合判断能力及获取信息的能力, 主要考查的知识点是组成生物体的化学元素等基础知识。(1) 玉米中碳水化合物含量高, 人体内蛋白质含量相对高 , 因此 , 氧元素在玉米体内的干重比例大于人体内的 ; 表一中的数据是干重 , 表二中的为鲜重 , 包括水的含量 , 所以表二中氧元素含量高。(2) 由表一中数据可知 , 在玉米和人体内碳6名校名 推荐 ?元素占细胞干重的比例都很高 , 故知碳元素是生物体内都必需的 , 是最基本的元素。(3)N 元素主要存在于蛋白质中。思维导图构建C、 H、 O、 N、 P、 S微量C无机盐蛋白质核酸7
