2024年新教材高中生物第二章組成細胞的分子第1節(jié)細胞中的元素和化合物學(xué)案新人教版必修1

PAGE1-第1節(jié)細胞中的元素和化合物學(xué)習(xí)目標核心素養(yǎng)1.說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構(gòu)成，它們以碳鏈為骨架形成困難的生物大分子。2．檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)。1.生命觀念：物質(zhì)觀：生物體是由元素和化合物組成的。2．科學(xué)思維：歸納與概括：從元素的種類、含量等方面總結(jié)生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。3．科學(xué)探究：通過對檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)形成科學(xué)探究的學(xué)科素養(yǎng)。學(xué)問點一組成細胞的元素和化合物1．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性(1)組成細胞的化學(xué)元素在無機自然界中都能夠找到，沒有一種化學(xué)元素是細胞特有的，這一事實說明eq\o(□,\s\up3(01))生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。(2)由表中數(shù)據(jù)可知，細胞中各種元素的相對含量與無機自然界的大不相同，這一事實說明eq\o(□,\s\up3(02))生物界和非生物界具有差異性。,,2.組成細胞的元素(1)種類：細胞中常見的化學(xué)元素有eq\o(□,\s\up3(03))20多種。(2)分類①大量元素：eq\o(□,\s\up3(04))C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。②微量元素：eq\o(□,\s\up3(05))Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。(3)細胞內(nèi)化學(xué)元素的種類和含量①不同生物體內(nèi)所含eq\o(□,\s\up3(06))元素種類基本相同；不同生物體內(nèi)每種化學(xué)元素的eq\o(□,\s\up3(07))含量不同。②同一生物體內(nèi)不同化學(xué)元素的eq\o(□,\s\up3(08))含量不同，其中eq\o(□,\s\up3(09))C、H、O、N四種元素所占比例較大(干重)。eq\a\vs4\al(問題思索)生物體內(nèi)含量很少的元素都是微量元素嗎？提示：不都是。微量元素是生物體內(nèi)含量很少但又不行缺少的元素。生物體還有一些元素如Pb含量少，但又是不必需的，這些元素不屬于微量元素。3.組成細胞的化合物(1)種類(2)含量①占細胞鮮重最多的化合物是eq\o(□,\s\up3(15))水。②占細胞鮮重最多的有機化合物是eq\o(□,\s\up3(16))蛋白質(zhì)。③占細胞干重最多的化合物是eq\o(□,\s\up3(17))蛋白質(zhì)。題型一生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性[例1]關(guān)于生物界和非生物界中元素的狀況，下列敘述錯誤的是()A．生物界有的元素，非生物界肯定有B．非生物界有的元素，生物界肯定含有C．組成生物體的化學(xué)元素，在生物體內(nèi)和在無機自然界中含量相差很大D．不同種類生物體內(nèi)所含的元素種類基本相同解題分析組成生物體的元素來源于非生物界，故生物界有的元素，非生物界肯定有，A正確；非生物界有的元素，生物界不肯定含有，如大部分重金屬元素，B錯誤；組成生物體的化學(xué)元素，在生物體內(nèi)和在無機自然界中含量相差很大，C正確；不同種類生物體內(nèi)所含的元素種類基本相同，但含量差異較大，D正確。答案B題型二細胞中元素與化合物的種類、含量的辨別[例2]下圖1是細胞中化合物含量的扇形圖，圖2是人體細胞干重的元素含量柱形圖，下列說法正確的是()A．若圖1表示細胞鮮重，則甲、乙化合物依次是蛋白質(zhì)、H2OB．若圖2表示組成人體細胞干重的元素含量，則a、b、c依次是C、H、OC．若圖1表示正常細胞，則甲化合物中含圖2中aD．若圖1表示細胞完全脫水后化合物含量，則甲化合物是蛋白質(zhì)解題分析細胞鮮重中含量最多的化合物是H2O，其次是蛋白質(zhì)，占細胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)，因此若圖1表示鮮重，則甲是H2O，乙是蛋白質(zhì)，A錯誤；若圖1表示干重(脫水后)，則甲是蛋白質(zhì)，D正確；人體細胞干重中元素含量依次是C、O、N，B錯誤；若圖1表示正常細胞，則甲化合物為H2O，不含有碳，C錯誤。答案D學(xué)問點二檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1．原理(1)思路：某些化學(xué)試劑能夠與生物組織中相關(guān)化合物產(chǎn)生特定的eq\o(□,\s\up3(01))顏色反應(yīng)。(2)原理①糖類2．試驗材料及試劑(1)材料：梨、葡萄或白蘿卜勻漿，花生種子，豆?jié){，鮮肝提取液，雞蛋清稀釋液。(2)試劑：斐林試劑(甲液：eq\o(□,\s\up3(08))質(zhì)量濃度為0.1_g/mL的NaOH溶液，乙液：eq\o(□,\s\up3(09))質(zhì)量濃度為0.05_g/mL的CuSO4溶液)，質(zhì)量濃度為0.01g/mL蘇丹Ⅲ染液，雙縮脲試劑(A液：eq\o(□,\s\up3(10))質(zhì)量濃度為0.1_g/mL的NaOH溶液，B液：eq\o(□,\s\up3(11))質(zhì)量濃度為0.01_g/mL的CuSO4溶液)，體積分數(shù)為50%的酒精溶液，蒸餾水。,3.試驗步驟(1)還原糖的檢測①材料的選擇：eq\o(□,\s\up3(12))還原糖含量高，白色或接近白色的植物組織，例：梨勻漿。②試劑的選擇：eq\o(□,\s\up3(13))斐林試劑③檢測的方法步驟④試驗結(jié)果：eq\o(□,\s\up3(15))藍色→棕色→eq\o(□,\s\up3(16))磚紅色(沉淀)。⑤試驗結(jié)論：組織樣液中含有還原糖。⑥斐林試劑的運用方法a．甲、乙液必需eq\o(□,\s\up3(17))等量混合勻稱再運用。b.eq\o(□,\s\up3(18))水浴加熱(50～65℃)。c．現(xiàn)配現(xiàn)用。(2)脂肪的檢測①材料的選擇：富含eq\o(□,\s\up3(19))脂肪的種子，例：花生種子。②試劑：eq\o(□,\s\up3(20))0.01_g/mL蘇丹Ⅲ染液。③檢測的方法步驟④試驗結(jié)果：運用蘇丹Ⅲ染液的變?yōu)閑q\o(□,\s\up3(23))橘黃色。⑤試驗結(jié)論：花生種子含脂肪。eq\a\vs4\al(問題思索)推斷下列材料是否能作為檢測還原糖的材料？并闡述其緣由。①蘋果或梨②西瓜瓤③甘蔗提示：①適合，因為蘋果和梨中既含有豐富的還原糖，顏色又淺。②③不適合，因為西瓜瓤有肯定的顏色，甘蔗中的蔗糖不是還原糖。eq\a\vs4\al(問題思索)還原糖檢測時，溶液顏色改變的緣由是什么？提示：起先時的藍色是Cu(OH)2的顏色，后來的棕色是藍和磚紅色的混合色，最終Cu2＋全部生成Cu2O，溶液呈現(xiàn)磚紅色。eq\a\vs4\al(問題思索)檢測生物組織中的脂肪時，染色時間不宜過長的緣由是什么？提示：染色時間過長，脂肪會溶解到染色劑中。(3)蛋白質(zhì)的檢測①材料的選擇：富含eq\o(□,\s\up3(24))蛋白質(zhì)的材料，例：蛋清稀釋液、豆?jié){、鮮肝提取液等。②試劑：eq\o(□,\s\up3(25))雙縮脲試劑(A液：eq\o(□,\s\up3(26))0.1_g/mL_NaOH溶液，B液：eq\o(□,\s\up3(27))0.01_g/mL_CuSO4溶液)。③檢測的方法步驟eq\a\vs4\al(問題思索)在蛋白質(zhì)的檢測試驗中，假如用蛋清稀釋液作為試驗材料，肯定要稀釋到肯定程度，緣由是什么？提示：不稀釋會使蛋清粘附于試管壁上，反應(yīng)不徹底且不易清洗試管。eq\a\vs4\al(問題思索)蛋白質(zhì)檢測時，為什么先加A液再加B液？B液為什么不能過量？提示：蛋白質(zhì)中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2＋生成紫色絡(luò)合物，所以先加A液營造堿性環(huán)境，后加B液供應(yīng)Cu2＋。其中雙縮脲試劑B液的量不能過多，因為過多的④試驗結(jié)果：樣液變成eq\o(□,\s\up3(30))紫色。⑤試驗結(jié)論：蛋清、豆?jié){、鮮肝含蛋白質(zhì)。⑥雙縮脲試劑運用方法：先加eq\o(□,\s\up3(31))A液再加eq\o(□,\s\up3(32))B液，且eq\o(□,\s\up3(33))B液不要過量。雙縮脲試劑B液會與雙縮脲試劑A液反應(yīng)生成Cu(OH)2，使溶液呈藍色進而掩蓋試驗生成的紫色。eq\a\vs4\al(問題思索)為什么利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水也能鑒定蛋白質(zhì)？提示：斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑的乙液的質(zhì)量濃度比雙縮脲試劑的B液大，故只需將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋即可變?yōu)殡p縮脲試劑的B液，因此可利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水也能鑒定蛋白質(zhì)。題型三檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)[例3]下列對生物體中有關(guān)化合物的檢測試驗，不正確的是()選項鑒定對象試劑產(chǎn)生顏色水浴加熱生物材料A淀粉碘液藍色無馬鈴薯B還原糖斐林試劑磚紅色須要甘蔗的莖C蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色不須要豆?jié){D脂肪蘇丹Ⅲ染液橘黃色不須要花生解題分析馬鈴薯中富含淀粉，淀粉遇碘液變藍，用碘液檢測淀粉時不須要水浴加熱，A正確；甘蔗的莖中富含蔗糖，而蔗糖是非還原糖，不能與斐林試劑反應(yīng)，B錯誤；豆?jié){中富含蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)時不須要水浴加熱，C正確；花生中富含脂肪，脂肪可被蘇丹Ⅲ染成橘黃色，用蘇丹Ⅲ染液檢測脂肪時不須要水浴加熱，D正確。答案B[例4]下列關(guān)于試驗操作步驟的敘述，正確的是()A．用于檢測還原糖的NaOH溶液和CuSO4溶液，可干脆用于蛋白質(zhì)的鑒定B．檢測脂肪時須要用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒C．檢測還原糖時，要先加入NaOH溶液搖勻后，再加入CuSO4溶液D．用于檢測蛋白質(zhì)的NaOH溶液與CuSO4溶液要混合勻稱后，再加入含樣品的試管中，且必需現(xiàn)配現(xiàn)用解題分析斐林試劑甲液與雙縮脲試劑A液相同，但斐林試劑的乙液與雙縮脲試劑B液不相同，因此斐林試劑甲液和乙液不行干脆用于蛋白質(zhì)檢測，A錯誤；脂肪檢測試驗中，須要借助顯微鏡才能視察到被染成橘黃色的脂肪顆粒，B正確；用斐林試劑檢測還原糖時，要將甲液和乙液等量混合勻稱后再運用，C錯誤；用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)時，要先加A液，后加B液，D錯誤。答案B技法提升1.斐林試劑和雙縮脲試劑的“一同三不同”2．試驗操作三類有機物檢測時的兩個唯一：唯一須要加熱的是：還原糖。唯一須要顯微鏡視察的是：脂肪。1．如圖為元素在生物體內(nèi)的含量分布狀況，下列表述不正確的是()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，但對于生物體正常生命活動不行缺少C．Ⅱ和Ⅲ均為必需元素，一旦缺乏就可能會導(dǎo)致相應(yīng)的病癥產(chǎn)生D．P、S、K、Ca、Zn都屬于大量元素答案D解析組成細胞的各種化學(xué)元素，在自然界中都能找到，沒有一種化學(xué)元素是細胞所特有的，這體現(xiàn)了生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，A正確；微量元素含量雖少，但卻是生物體正常生命活動不行缺少的，B正確；大量元素和微量元素均為必需元素，一旦缺乏可能會導(dǎo)致相應(yīng)的病癥產(chǎn)生，C正確；Zn屬于微量元素，D錯誤。2.下列有關(guān)圖示的分析，不正確的是()A．假如該圖為組成細胞的化合物，則m中含有的元素為H、OB．假如該圖表示的是組成細胞的化合物，則m是蛋白質(zhì)C．假如該圖表示的是組成人體細胞干重的元素含量，則m是C元素D．假如該圖表示的是活細胞中的元素，則其中Mo的含量很少答案B解析由圖可知，m含量最高，假如該圖表示的是組成細胞的化合物，則m表示水，其組成元素是H、O，A正確，B錯誤；假如該圖表示的是人體細胞中干重的元素含量，則m是C元素，C正確；因為Mo是微量元素，所以在細胞中含量很少，D正確。3．在還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測試驗中，最佳的一組試驗材料依次是()①甘蔗的莖②油菜籽③花生種子④梨⑤甜菜的塊根⑥豆?jié){A．④②⑥ B．⑤②⑥C．①②⑥ D．④③⑥答案D解析還原糖的檢測要求試驗材料含有還原糖且是淺色或白色；脂肪、蛋白質(zhì)的檢測要求試驗材料含有豐富的脂肪或蛋白質(zhì)。因此，最佳的一組試驗材料是④梨、③花生種子和⑥豆?jié){。甘蔗的莖和甜菜的塊根含有豐富的蔗糖，不是還原糖，因此不能作為還原糖的檢測的試驗材料；油菜籽體積小不宜操作。4．若以雞蛋蛋白液為材料進行蛋白質(zhì)鑒定試驗，發(fā)覺蛋白液與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會粘在試管壁上。下列關(guān)于這一現(xiàn)象形成緣由的描述中正確的是()A．雞蛋蛋白液稀釋度不夠，攪拌不勻B．只添加了雙縮脲試劑A液，未添加雙縮脲試劑B液C．雞蛋蛋白液不是合適的試驗材料D．蛋白液與雙縮脲試劑的反應(yīng)時間不夠長答案A解析進行蛋白質(zhì)鑒定試驗時，若用雞蛋蛋白液為材料，肯定要進行稀釋，否則蛋白液濃度過高，與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會粘在試管壁上，A正確。5．依據(jù)“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”試驗，回答下列問題：(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，運用時需________，檢測還原糖時還須要進行的處理方法是______________。(2