搜索
高一生物必修一学案编制：母祥龙2013.081人教版必修一2.1细胞中的元素和化合物学案【学习目标】1、简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。2、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。3、认同生命的物质性4、学习重点：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。【自主预习】1、生物体总是和外界环境进行着物质交换，归根结底是______地从无机自然界获取各种物质来组成自身。因此，组成细胞的化学元素在___________中都能找到，但是其各元素的相对含量却_______。2、细胞中常见的化学元素有________多种，其中________________________等含量较多，称大量元素；____________________含量较少，但又是______________________称微量元素。3、细胞鲜重中元素相对含量高的为O＞____＞_____＞_____；干重中为C＞_____＞_____＞______；此四种元素又称基本元素；其中C为最基本元素。4、组成细胞的化合物有两大类，即_________和_________；前者包括_______、________；后者包括______、_______、__________、_______；其中含量较多的两种化合物为_____、______。5、糖类中的还原性糖（如_______、___________、____________），与_____________发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成______色，也可以被苏丹Ⅳ染液染成_____色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生________反应。6、斐林试剂：甲液_____________乙液___________使用时先混合。双缩脲试剂：A液____________B液_____________使用时先加入________，创造一个碱性环境，再加入________。【合作探究】探究一组成细胞的元素和化合物1、细胞中化学元素的分类:最基本元素：______大量元素:_________________________________基本元素：_______________主要元素:__________________微量元素：_________________________________高一生物必修一学案编制：母祥龙2013.0822、组成生物体化学元素特点：种类大体相同，但各种元素的含量相差很大3、生物界与非生物界的统一性和差异性事实依据：______________________________________________,说明生物界与非生物界具有统一性______________________________________________,说明生物界与非生物界具有差异性4.自然界中的任何生物都是由化学元素组成的，在细胞中可找到的至少有62种元素，它们在细胞内主要以化合物形式存在。怎样理解元素、化合物与生命的关系？提示：细胞是由化合物组成的，而化合物是由分子组成的，分子又是由原子组成的。组成细胞的主要化学元素有20多种，不管元素含量的多少，必需元素在生物体内都有不可替代的作用，没有这些元素，生物体就不能表现出相应的生命活动。从这方面说，它们是生命活动的物质基础。生命系统内部有严谨有序的结构，我们将细胞内所包含的全部物质按比例配齐也无法构成一个生命系统。组成生物体的化学元素虽然在生物体内都有一定的生理作用，但单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能，这些元素只有在机体中在生物体特有的结构基础上，才有机地结合成各种化合物，这些化合物相互作用才能体现出相应的生理功能。因此，这些化合物也是生命活动的物质基础。5.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？提示：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。6.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。例1、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，即使施用了大量氮、磷、钾肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得很茂盛。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。经过科学家的化验和分析，一公顷的牧草只需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.钼是植物必需的大量元素C.钼是一种高效肥料，植物有了钼就能正常生长高一生物必修一学案编制：母祥龙2013.083D.钼在植物生长发育过程中的作用是可以替代的【解析】一片长势不良的牧草，被钼矿矿工踩过的地方才长得茂盛，这一方面说明矿工经过后，留下了矿粉，另一方面说明钼矿粉对牧草的生长发育起着十分重要的作用，是植物必需的。但一公顷的牧草只需150克，正好与教材中钼是微量元素的结论相吻合。答案：A【变式训练】1.如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()。A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、HC．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性D．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N探究二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质[来1、糖类的鉴定还原性糖：________________________（1）糖类的分类源~1:zzste%p.c&*#o非非还原性糖：_______________________（2）可溶性还原糖的鉴定选材标准：实验原理：鉴定试剂：斐林试剂（甲液：乙液：使用方法：）实验步骤实验现象：注意：（3）淀粉的鉴定实验原理：2、脂肪的鉴定（1）选材：（2）实验原理：高一生物必修一学案编制：母祥龙2013.084（3）实验步骤：注意:3、蛋白质的鉴定（1）选材：（2）实验原理：（3）鉴定试剂：双缩脲试剂（A液：B液：使用方法：）（4）实验步骤：注意：4、请列表比较斐林试剂与双缩脲试剂小组讨论回答下列问题：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。根据这个原理，我们能够检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。在这个实验中，应该注意哪些问题？提示：做好实验，不仅要知道该实验的目的要求、使用什么材料用具，能够独立地正确操作，能够实事求是地观察现象和记录数据，而且还要理解实验原理，能够综合分析所得到的现象和数据，获得正确的结果，进一步推导出结论。（1）本实验成功的关键在于实验材料的选择。为提高实验效果，应选择那些含糖量较高，富含脂肪、蛋白质的生物组织作为实验材料。要充分理解教材中选用特定材料的意图，比如材料中含有的必须是可溶性还原糖，蔗糖不是还原糖因此不能用，淀粉既无还原性也能溶解，因此也不能用。（2）在检测组织中的可溶性还原糖时，斐林试剂必须现配现用，混合均匀后一次加入。水浴加热时试管底部不要触及烧杯底部，以防止试管受热不均匀而爆裂。（3）在检测组织中的脂肪时，切出符合要求的薄切片是实验结果能否满意的关键。要按照教材要求练习徒手切片技术。高一生物必修一学案编制：母祥龙2013.085（4）在检测组织中的蛋白质时，双缩脲试剂要逐个加入，实验样液要留出一份作为对照，便于最后进行比较。例2(2012·江西师大附中)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是()。A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质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．食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴定D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定【解析】鉴定蛋白质用双缩脲试剂，它由两种试剂组成：质量分数为0.1g/mL的NaOH溶液和质量分数为0.01g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂也由两种试剂组成：质量分数为0.1g/mL的NaOH溶液和质量分数为0.05g/mL的CuSO4溶液，故双缩脲试剂可由斐林试剂和蒸馏水配制而成，A项正确。食用花生油颜色较深，而苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，染色较浅，不易区别，故最好选用苏丹Ⅳ染液，它可以将脂肪染成颜色较深的红色，C项正确。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖，不能进行还原糖的鉴定，D项错误。答案D【变式训练】2.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、橘红色C.黄豆、双缩脲试剂、紫色D.卵清蛋白、苏丹Ⅳ染液、红色【知识经纬】高一生物必修一学案编制：母祥龙2013.086【课堂自测】1、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明:（）A、生物界和非生物界没有区别B、生物界和非生物界具有统一性C、生物来源于非生物D、生物界和非生物界具有差异性2、下列哪个实验用到显微镜（）A、脂肪成分的鉴定B、蛋白质的鉴定C、淀粉的鉴定D、还原糖的鉴定3、下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是（）A、组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素含量最多B、人、动物与植物所含的化学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都可以找到D、不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似4、下列组成活细胞的基本元素中，含量由多到少的正确顺序是（）A、C＞H＞O＞NB、C＞O＞H＞NC、O＞C＞N＞HD、O＞C＞H＞N5、下列健康人的4种液体样本中，能与双缩脲试剂发生紫色颜色反应的是（）①尿液②胃液③汗液④唾液A、①③B、①④C、②③D、②④自主预习参考答案1.有选择无机自然界不大相同2.20CHONPSKCaMgFeMnZnCuBMo等生命活动必不可少3.CHNCONH4.无机化合物有机化合物水无机盐糖类脂质蛋白质核酸蛋白质水5.葡萄糖斐林试剂橘黄红6、0.1g/mlNaOH溶液0.05g/mlCuSO40.1g/mlNaOH溶液0.05g/mlCuSO4AB变式训练参考答案：1C2D[来课堂自测参考答案：1.B2A3C4D5D