第二章第一节 细胞中的元素和化合物
【本节目标】
1．掌握组成细胞的主要元素和化合物。
2．掌握生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的检测方法。
【课前预习】
请同学们阅读课本16—19页，完成下列知识填空。
1.组成细胞的化学元素，在______________中都能够找到，但细胞与非生物相比，各种元素的_______________又______________。
2.细胞中常见的大量元素有___________________________等，微量元素有___________________________等，含量最多的四种元素是________________，最基本的元素是_______。
3.组成细胞的各种元素大多以_____________的形式存在，其中无机化合物有_______、________，有机化合物有________、________、_______和____________。 4.一般而言，在活细胞中，含量最多的化合物是___________，含量最多的有机化合物是____________。
5.某些_____________能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的__________________。
糖类中的还原糖(___________________）与_______________作用，生成____________________； 淀粉遇_______变_______；
脂肪可以被___________染液染成橘黄色，或被苏丹Ⅳ染液染成___________； 蛋白质与_________________发生作用，产生________反应。
【自我检测】
1．组成玉米和人体的最基本元素是 ( )
A．H B．O C．N D．C 2．细胞中含量最多的化合物是 ( )
A．水 B．蛋白质 C．脂质 D．无机盐 3．鉴定蛋白质、脂肪、还原糖的试剂分别是 （ ）
A．双缩脲试剂、碘液、苏丹Ⅲ染液 B．双缩脲试剂、苏丹Ⅲ染液、斐林试剂 C．斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂 D．碘液、苏丹Ⅲ染液、斐林试剂
【我的疑惑】同学们，通过你的预习，你有哪些疑惑想老师帮助？请写下来： 【课堂活动与探究】
活动一：请看课本第16页的“问题探讨”的表格，讨论下列问题： 1．组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？ 这说明什么？
2．生物体中的元素含量和无机环境中的元素含量有差异吗？这又说明什么？ 活动二：比较分析下列表格，讨论并回答问题： 玉米 人 玉米 人 第 1 页
氧 44.43 14.62 硫 0.17 0.78 碳 43.57 55.99 氯 0.14 0.47 氮 1.46 9.33 镁 0.18 0.16 氢 6.24 7.46 铁 0.08 0.012 钾 0.92 1.09 硅 1.17 0.005 钙 0.24 4.67 锌 --- 0.01 磷 0.20 3.11 1．组成玉米和人体的元素中含量最多的四种元素是_______________。 2．不同生物体内，元素种类_____________。
3．不同生物体内，各种化学元素的含量________________。
活动三：比较分析课本第17页饼状图2-1和图2-2，讨论并回答问题： 1．在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是__________， 干重时含量最多的元素是___________。
2.细胞的最基本元素是__________，细胞的基本元素是_________________。
【课堂训练１】
1.C、H、N这3种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73%左右， 而这3种元素在岩石圈中，其质量分数还不到1%。这个事实说明 ( ) A．生物界与非生物界具有统一性 B．生物界与非生物界具有差异性C．元素在自然界中都可以找到 D．生物界具有特殊性 2.牛通过吃草从草中获得化合物和元素，那么，牛和草体内的各种化学元素（ ) A、种类差异很大，含量大体相同 B、种类和含量差异都很大
C、种类和含量都是大体相同的 D、种类大体相同，含量差异很大 3．生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子。地球上的生命是在碳原子的基础上建立起来的。以上事实说明( )
Ａ．碳元素能组成各种各样的化合物 Ｂ．碳元素是最基本的元素 Ｃ．碳元素是各种大分子中含量最多的元素 Ｄ．碳元素比其他元素重要
活动四：分析“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，讨论下列问题： 1．还原糖有哪些？
鉴定还原糖时所用实验材料有什么要求？（从还原糖含量和材料颜色方面考虑） 绿色叶片、西瓜汁、甘蔗、马铃薯，它们适合做鉴定还原糖实验的材料吗？ 2.鉴定脂肪的实验中：观察脂肪颗粒时要使用什么仪器？ 50%酒精的作用是什么？
3.斐林试剂与双缩脲试剂的比较： 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 成分及浓度 使用方法 甲液和乙液_______________后方可使用，且现配现用 第 2 页
呈色反应的条件 反应现象 反应原理 还原糖与Cu(OH)2反应，生成Cu2O砖红色沉淀 蛋白质在碱性条件下与Cu2+反应，生成紫色络合物 【课堂训练2】
1．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III染液、橘黄色 C．黄豆、双缩脲试剂、紫色 D．卵清蛋白、苏丹染IV液、红色 2.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是( )
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定 B．脂肪的鉴定实验中需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒 C．鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入样品中，且必须现配现用 3．斐林试剂和双缩脲试剂在医学上可以检验尿液辅助疾病的诊断。请分析这两种试剂能够诊断的疾病应该是 （ ）
A．糖尿病、肠炎 B．胃炎、肾炎 C．糖尿病、肾炎 D．胃炎、肠炎
【课后自主检测】
1.完成教材P19课后练习
2．生活在沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是 ( ) A．蛋白质 B．糖类 C．水 D．无机盐
3.下列哪一实例能够证明微量元素是生命活动所必需的 （ ）
A.Mg是叶绿素的组成成分 B.油菜缺少B时只开花不结果 C.哺乳动物血液中Ca盐含量太低，会抽搐 D.缺P会影响ATP的合成
4.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化学元素。其配方如下：
其中花卉根细胞吸收最少的离子是 （ ）
A．Ca2+ B．SO42- C．Zn2+ D．H2PO4-
5．几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使施用了大量的氮、磷、钾肥也无济于事。后来人们偶然发现牧场内的一小块牧草长得很茂盛．经观察和研究后才知道这附近有一座钼矿，矿工上下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工鞋子踩过的地方牧草长得绿油油的。经过科学家们的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。下列关于这一现象的解释，正确的是 （ ）
A．钼是植物必需的微量元素 B．钼是一种高效肥料，植物有了钼就能正常生长 C．钼是植物必需的大量元素 D．钼在植物生长发育过程中的作用是可以替代的 6．在检测生物细胞中还原糖、脂肪、蛋白质时，对实验材料选择的叙述，错误的是 （ ）
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A．甘蔗茎的薄壁细胞，都含较多的糖且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定 B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，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理想植物细胞材料 D．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
【学后小结与反思】
同学们，学完本节后你有什么收获？还有什么疑惑？请写下来：
【课前预习】
1．无机自然界 含量 大不相同 2. C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo C、H、O、N C
3.化合物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 4.水 蛋白质
5.化学试剂 颜色反应
葡萄糖、果糖 斐林试剂 砖红色沉淀 碘液 蓝 苏丹III 红色 双缩脲试剂 紫色 【自我检测】 D A B 活动一：
1.没有。说明生物界和非生物界在元素种类上具有统一性。
2.各种元素的含量大不相同。说明生物界和非生物界在元素含量上具有差异性。 活动二：1.C、H、O、N2.大体相同3.不同（有差异） 课堂训练1 课堂训练2
【课后自主检测】2-4 CB CA A
（此外：为了排版及使用方便，所有习题答案请附在学案后面，由主编剪切保存。
参考答案
【课前预习】
1．20 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo C、H、O、N C 无机自然界 大不相同
2. 化合物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 水 蛋白质
3.某些化学试剂能够使生物组织中有关有机化合物产生颜色反应 斐林试剂 砖红色沉淀 碘液 蓝 苏丹III 苏丹IV 橘黄色或红色 显微镜 双缩脲 紫色
【自我检测】
1-4 C B A C 活动一
1. 没有 生物界与非生物界具有统一性 2.细胞与非生物相比，各种元素的相对含量不同 生物界与非生物界具有差异性
【课堂训练１】
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1-3 C C C 活动二
1. C、H、O、N 2．大体相同 3. 不同
【课堂训练2】
1-2 D D 活动三
1. C O
2．C、H、O、N、P、S 3. C、H、O、N C
【课堂训练3】
1-2 B B 活动四
1. ①是斐林试剂要现用现配；②是选择的实验材料制成的组织样液应该是无色的；③是加热时应用水浴加热的方法，不能用酒精灯直接加热。 葡萄糖 果糖 麦芽糖 甘蔗不适合做还原糖鉴定实验材料，因为蔗糖不是还原性糖
2．斐林试剂和双缩脲试剂都由NaOH溶液和CuSO4溶液组成。
（1）溶液浓度不同
斐林试剂中NaOH溶液称为斐林试剂甲，其浓度为0.1g/ml,CuSO4溶液称为斐林试剂乙，其浓度为0.05g/ml；双缩脲试剂中NaOH溶液（双缩脲试剂A）的浓度为0.1g/ml，CuSO4溶液（双缩脲试剂B）的浓度为0.01g/ml。 （2）使用原理不同
斐林试剂是新配制的Cu(OH)2溶液，它在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红色的Cu2O沉淀，可用于鉴定可溶性还原糖的存在。用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）。
鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂，发生的是双缩脲反应。双缩脲反应实质是在碱性环境下的Cu2+与双缩脲试剂发生的紫色反应。而蛋白质分子中含有很多与双缩脲（H2NOC-NH-CONH2）结构相似的肽键，所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应，可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在。 （3）使用方法不同 斐林试剂使用时，先将 NaOH溶液和CuSO4溶液混合（将4～5滴CuSO4溶液滴入2mlNaOH溶液中），而后立即使用：双缩脲试剂使用时，先加入NaOH溶液（2mL），振荡摇匀，造成碱性的反应环境，然后再加入3~4滴CuSO4溶液，振荡摇匀后观察现象。
【课堂训练4】
1-4 D B D C
【课后自主检测】
2-4 B A A
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广东省惠州市惠东县惠东中学高一生物第二章第一节细胞中的元素和化合物 导学案
