2019-2020学年人教版高中生物必修一教案：2.1 细胞中的元素和化合物

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1、第 1 节 细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素和化合物1.组成细胞的元素(1)种类：细胞中常见的化学元素有 20 多种。(2)分类(3)含量在鲜重条件下，细胞中含量最多的元素是 O，其次是 C、H、N。在干重条件下，细胞中含量最多的元素是 C，其次是 O、N、H。(4)生物界和非生物界的统一性和差异性统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。差异性：从化学元素的含量分析，细胞与非生物相比有很大不同。巧记 谐音记忆组成细胞的元素(1)大量元素：她(C)请(H) 杨(O)丹(N)留(S)人(P)盖(Ca)美(Mg)家(K) 。(2)微量元素：铁(Fe) 猛(M

2、n)碰(B)新(Zn)木(Mo) 桶(Cu)。(3)含量最多的元素：鲜羊(氧 )干碳。2.组成细胞的化合物(1)生物界和非生物界在元素组成的种类上完全相同( )(2)Ca、 Fe、Mn 、Zn、B 、Mo 等是组成细胞的微量元素( )(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代( )(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水( )答案 (1) (2) (3) (4)1.生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？说明理由。提示 不都是。微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体内还有一些元素如 Pb 含量少，但又不是生物体所必需的，这些元素不属于微量元素。2.根据已经掌握的知识分析，不

3、同生物材料中富含有机物的成分不同，下面生物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有_、_、_。玉米种子 牛奶 甘蔗的茎 鸡蛋 花生种子 甜菜的根 蓖麻种子 大豆种子 苹果提示 二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.实验原理(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)斐林试剂 砖红色沉淀。(2)脂肪苏丹()染液橘黄(红) 色。(3)蛋白质双缩脲试剂紫色。(4)淀粉碘液蓝色。2.实验步骤(1)还原糖的检测(2)脂肪的检测方法一：向待测组织样液中滴加 3 滴苏丹染液，观察样液被染色的情况。方法二：制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例) 。(3)蛋白质的检测(4)淀粉的检测关键点拨

4、 1.在有机物的检测实验中，最易考查到的知识点有：(1)还原糖的检测应水浴加热。(2)教材中脂肪检测的方法二中，需要显微镜。(3)教材中脂肪检测的方法二中，染色后要用体积分数为 50%的酒精溶液洗去浮色，便于观察实验结果。(4)斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用。(5)斐林试剂和双缩脲试剂的用法和用量不同。2.利用“一同三不同”区分斐林试剂和双缩脲试剂(1)“一同”是指都含有 NaOH 溶液和 CuSO4溶液。(2)“三不同”分别指：反应原理不同；使用方法不同； CuSO 4溶液的浓度不同。1.还原糖检测时，溶液颜色变化：蓝色棕色砖红色(沉淀) 的原因？提示 开始时的蓝色是 Cu(OH)2的颜

5、色，后来的棕色是蓝色和砖红色的混合色，最后 Cu2全部生成 Cu2O，溶液呈现砖红色。2.蛋白质检测时，为什么先加 A 液再加 B 液？B 液为什么不能过量？提示 蛋白质中的肽键在碱性条件下能与 Cu2 生成紫色络合物，所以先加 A 液营造碱性环境，后加 B 液提供 Cu2 。其中双缩脲试剂 B 液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B 液会与双缩脲试剂 A 液反应生成 Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。1.(2018河北衡水冀州中学期末) 下列有关组成生物体的化学元素的叙述中，正确的是( )A.组成生物体和无机自然界的化学元素中，碳元素的含量均最多B.人、动物与植物所含的化学

6、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中都可以找到D.不同生物体内各种化学元素的含量差别不大答案 C解析 组成生物体的化学元素中，(鲜重条件下) 氧元素的含量最多， A 错误；人、动物与植物所含的化学元素的种类基本相同，B 错误；组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，这体现了生物界和非生物界的统一性，C 正确；不同生物体内各种化学元素的含量差别较大，D 错误。2.(2018广东广雅中学高一上期中) 下列属于组成细胞的微量元素的是( )A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、KC.N、S 、Cu、Mo D.Zn、Cu、B 、Mn答案 D解析 细胞中的元素包括大量

7、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。3.(2019重庆万州二中高一上学期期末) 虎是陆地上最强大的食肉动物之一，当其捕食动物后，从动物体中获得化合物和元素，那么，东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素( )A.种类和含量差异都很大 B.种类和含量都是大体相同的C.种类差异很大，含量大体相同 D.种类大体相同，含量差异很大答案 D解析 生物界内部也存在统一性和差异性，即各种不同的生物所含的化学元素的种类基本相同，但是含量差异较大。4.(2018云南昆明一中期末)下列有关 “检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白

8、质”实验操作的叙述，错误的是( )A.只有还原糖鉴定实验中用到水浴加热B.双缩脲试剂需要分开使用C.斐林试剂需要现配现用D.用于检测还原糖的斐林试剂的甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测答案 D解析 只有在还原糖鉴定的实验中，需要用到 5065 的水浴加热，A 正确；在蛋白质鉴定的实验中，需要先加双缩脲试剂 A 液( 创造碱性环境)，再加双缩脲试剂 B 液，B 正确；斐林试剂需要现配现用，C 正确；斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同，但二者所用的CuSO4溶液浓度不同，D 错误。5.下列说法正确的是( )A.西瓜汁含有大量的糖，常被用于还原糖的鉴定B.通过对双缩脲试剂 B 液进行稀释就可得到斐林试剂

9、乙液C.斐林试剂鉴定还原糖需要 5065 水浴加热D.脂肪鉴定中使用体积分数为 50%的酒精溶液，目的是提取花生子叶中的脂肪颗粒答案 C解析 西瓜汁是红色的，不能用于还原糖的鉴定，否则会产生颜色干扰，A 错误；双缩脲试剂 B 液为 0.01 gmL1 的 CuSO4溶液，而斐林试剂的乙液为 0.05 gmL1 的 CuSO4溶液，所以无法通过对双缩脲试剂 B 液进行稀释获得斐林试剂乙液，B 错误；斐林试剂鉴定还原糖需要 5065 水浴加热，C 正确；脂肪鉴定中使用体积分数为 50%的酒精溶液，目的是洗去浮色，D 错误。6.根据“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”的实验，回答下列问题：(1)鉴定

10、成熟苹果果肉中是否存在还原糖所用的试剂是_ ，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成_沉淀。(2)鉴定花生子叶细胞中是否存在脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是_，用其染色时，要用体积分数为 50%的酒精来洗去浮色，这是因为_。(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，所用的试剂是_ ，发生的颜色反应是_。答案 (1)斐 林 试 剂 砖 红 色 (2)苏 丹 染 液 苏 丹 能 溶 解 在 酒 精 中 (3)双 缩 脲 试 剂 紫色题组一 组成细胞的元素和化合物1.(2018西安铁一中高一月考) 我们如何找到回家的路？荣获诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞“位置细胞”和“网格细胞

11、”起到了重要作用。下列叙述中正确的是( )A.“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是 CB.“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是 OC.上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是 HD.P 和 S 分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素答案 C解析 “位置细胞”和“网格细胞”均属于神经细胞。“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是 O，A 错误；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是 C，B 错误；上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是 H，C 正确；P 和 S 均属于大量元素，D 错误。2.(2018湖南益阳六中高一上期中) 刚收获的小麦鲜种子与干种子相比，两种种子的细胞中( )A

12、.含量最多的化学元素相同B.所含化学元素的种类相同C.各种元素所占比例相同D.含量最多的 4 种元素种类不同答案 B解析 鲜种子中含量最多的化学元素是 O，干种子中含量最多的化学元素是 C，A 错误；鲜种子与干种子相比只是水分的含量不同，二者所含化学元素的种类相同，但是各种元素所占比例有差异，B 正确、C 错误；两种种子的细胞中含量最多的 4 种元素都是C、H、O、N，种类相同，D 错误。3.(2019襄阳高一检测)生长在襄城县紫云山上许昌特有的树种槲树的细胞中含量最多的化合物是( )A.脂肪 B.水 C.蛋白质 D.盐类答案 B解析 生物体内或细胞中含量最多的化合物是水。4.(2018河南郑

13、州一中期中)如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，则依次为( )A.水、蛋白质、糖类、脂质； N、H、O、CB.蛋白质、水、脂质、糖类；O、C、N、HC.水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C 、ND.蛋白质、水、脂质、糖类； C、O、H 、N答案 D解析 细胞内各种化合物中占细胞鲜重最多的是水，其次是蛋白质，再次是脂质和糖类；主要元素中占细胞鲜重最多的是 O，其次是 C，再次是 H、N。5.下列关于组成细胞的元素的说法，正确的是( )A.细胞中的 Fe、Ca、Zn、Cu 属于微量元素B.占人体细胞鲜重最多的元素是 CC.细胞中的 C、H、O、N 含量最多，其中 C 是最基本的元素D

14、.元素与细胞的生命活动无关，化合物是细胞生命活动的物质基础答案 C解析 细胞中的 Ca 属于大量元素，A 项错误；占人体细胞鲜重最多的元素是 O，B 项错误；C、H、O、N 元素在细胞中含量最多，其中 C 是最基本的元素，C 项正确；细胞生命活动的物质基础是组成细胞的元素和化合物，D 项错误。题组二 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质6.(2018四川成都外国语学校期中) 在还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，叙述错误的是( )A.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的理想材料B.花生种子含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的

15、理想植物组织材料D.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料答案 D解析 番茄的红色会影响实验结果的观察，故检测还原糖时不能选用番茄作为实验材料，D 项错误。7.(2019肇庆一模)关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述不正确的是( )A.量取 2 mL 斐林试剂时应优先选用 5 mL 量筒而不用 10 mL 量筒B.在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色，加热后先变绿，再变成砖红色C.隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面D.实验结束时剩余的斐林试剂应该处理掉，不可长期保存备用答案 B解析 在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色，加热后先变棕色，再变成砖红色。8.(20

16、18湖北宜昌一中期末)某学生进行了下面的实验：他将碘液滴在一块干面包上，面包变成了深蓝色；他嚼碎了另一块面包，并用斐林试剂检验，溶液中出现了砖红色沉淀。因此，他得出结论，面包被嚼碎时产生了还原糖。这位学生的实验设计的错误之处在于( )A.未对嚼碎的面包做淀粉检验B.未对唾液做淀粉检验C.未对干面包做还原糖的检验D.未考虑面包的制作时间答案 C解析 将碘液滴在(未嚼碎的 )干面包上，面包变成了深蓝色，只能说明其中含有淀粉，并不能排除是否含有还原糖，因此还需对干面包做是否含还原糖的检验。9.某学生对一待测物质进行如下实验，假设实验操作均正确，观察到的现象如下表，则待测物质及试剂 A 可能是( )实

17、验 1 2 3 4检测试剂 双缩脲试剂 试剂 A 苏丹染液 试剂 B检测结果 淡紫色 无砖红色沉淀 未观察到橘黄色 蓝色A.鸡蛋清、斐林试剂 B.鸡蛋清、碘液C.劣质奶粉、碘液 D.劣质奶粉、斐林试剂答案 D解析 由检测结果可以推知，试剂 A 为斐林试剂，试剂 B 为碘液；实验 1 和 4 证明待测物质中含有蛋白质和淀粉，因此不可能是鸡蛋清。10.(2018福州高一检测)下图是番茄细胞中化合物含量的柱形图，下表是有活性的番茄细胞中的元素含量。下列说法正确的是( )元素 a b c含量 65% 18% 10%A.题表中含量最多的元素是 a，数量最多的元素也是 aB.若题图表示细胞鲜重，则甲化合物

18、中含量最多的元素为题表中的 bC.若题图表示细胞完全脱水后化合物的含量，则甲化合物具有多样性D.若题表为组成人体细胞的元素含量，则 a、b、c 含量和番茄细胞中完全相同答案 C解析 活细胞中含量最多的元素是氧元素，数量最多的元素是氢元素，则表中 a 元素为O，A 错误；细胞鲜重中含量最多的化合物为水，其中含量最多的元素为 O，即表中的a，B 错误；细胞完全脱水后含量最多的化合物为蛋白质，即甲为蛋白质，其具有多样性，C 正确；不同生物体细胞中元素种类基本相同，但元素含量差异较大，则人体细胞的元素含量与番茄细胞不相同，D 错误。11.(2019成都高一检测)下列对生物体中有关化合物的检测实验，不正

19、确的是( )选项 鉴定对象 试剂 产生颜色 水浴加热 生物材料A 淀粉 碘液 蓝色 不需要 马铃薯B 还原糖 斐林试剂 砖红色 需要 甘蔗的茎C 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 不需要 豆浆D 脂肪 苏丹染液 橘黄色 不需要 花生种子答案 B解析 马铃薯中富含淀粉，淀粉遇碘液变蓝，且用碘液检测淀粉时不需要水浴加热，A 正确；甘蔗的茎中富含蔗糖，而蔗糖是非还原糖，不能与斐林试剂反应，B 错误；豆浆中富含蛋白质，蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要水浴加热，C 正确；花生种子中富含脂肪，脂肪可被苏丹 染液染成橘黄色，用苏丹染液检测脂肪时不需要水浴加热，D 正确。12.某 校

20、生 物 兴 趣 小 组 进 行 了 生 物 组 织 中 还 原 糖 检 测 的 实 验 (如 下 图 )， 下 列 叙 述 正 确 的 是 ( )A.在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好B.在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同D.由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液，后加入 0.05 g/mL 的 CuSO4 溶液答案 A解析 苹果果肉的颜色比植物叶片的浅，所以在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好；在制备生物组织样液时，加入石英砂的主

21、要目的是使研磨充分；斐林试剂和双缩脲试剂中 CuSO4溶液的浓度不同；在使用斐林试剂时应将等量 NaOH 和 CuSO4溶液混匀后加入组织样液。13.(2018甘肃兰州一中期中) 组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%) 如表所示。请据表回答下列问题：元素 O Si C N H地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞特有的，这一事实说明_。(2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明_。(3)由 上 表 数 据 可 知 ， 组 成 细 胞

22、 的 化 学 元 素 中 ， C、 H、 O 含 量 最 多 ， 请 据 下 表 分 析 ， 其 原 因是 ：化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类和核酸质量分数(%) 8590 11.5 710 12 11.5_；_。答案 (1)生物界与非生物界具有统一性(2)生物界与非生物界具有差异性(3)构成细胞的化合物中含量最多的是水，占 85%90% 构成细胞的有机物都含有C、H、O 三种元素14.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题：(1)检测成熟梨汁中是否存在还原糖所用的试剂是_，该试剂极不稳定，使用时需_，检测还原糖时还需要进行的处理方法是_。(2)检测花生子叶中脂肪的

23、实验中，苏丹染液能将脂肪染成 _。用其染色时，要用酒精冲洗，目的是_。(3)检测黄豆组织中存在蛋白质时，首先向试管内注入 2 mL 待测组织样液，再向组织样液中加入双缩脲试剂，其中双缩脲试剂 B 液的量不能超过_，这是因为_。答案 (1)斐林试剂 现配现用 水浴加热( 放入盛有 5065 温水的大烧杯中加热)(2)橘黄色 洗去浮色(3)4 滴 过量的双缩脲试剂 B 液会与 A 液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色解析 (1)检测还原糖用斐林试剂，该试剂极不稳定，使用时需现配现用，鉴定时还需要水浴加热。(2)检测花生子叶中脂肪的实验中，苏丹染液能将脂肪染成橘黄色，用其染色时，要用酒精冲洗，目的是洗去浮色。(3)检测黄豆组织中存在蛋白质时，首先向试管内注入 2 mL 待测组织样液，再向组织样液中加入双缩脲试剂，其中双缩脲试剂 B 液的量不能超过4 滴，这是因为过量的双缩脲试剂 B 液会与 A 液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。