走向高考2022一轮人教版细胞中的元素和化合物教学案

2022一轮人教版必修一细胞中的元素和化合物教学案■山东省五莲县第三中学周立波一、教学目标与要求具体内容标准活动建议理解蛋白质的结构和功能；了解核酸的结构和功能；理解糖类的种类和作用；了解脂质的种类和作用；理解生物大分子以碳链为骨架；了解水和无机盐的作用观察DNA、RNA在细胞中的分布。检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质二、教学重点1.组成细胞的主要元素和化合物。2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。三、教学难点检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。四、考情预测1.考查角度⑴细胞的元素组成，包括大量元素和微量元素⑵检测生物组织中的还原性糖、蛋白质和脂肪2.命题方式以选择题为主五、自学提纲1．组成细胞的元素：细胞中常见的化学元素有20多种，其中大量元素有,微量元素有。2．组成细胞的化合物组成细胞的化合物包括和两大类，占细胞鲜重最多的化合物是，占细胞干重最多的化合物是。组成人体细胞占鲜重最多的元素是，组成人体细胞占干重最多的元素是。3．实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质⑴检测还原糖所使用的试剂是，该试剂与还原糖作用形成色沉淀。⑵检测脂肪所用的试剂是，该试剂与脂肪作用被染成色。⑶检测蛋白质所用的试剂是，该试剂与蛋白质作用，产生色，使用时应注意。⑷检测淀粉使用试剂是，作用的结果呈色。◆参考答案1.C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等2.无机化合物有机化合物水蛋白质OC3.⑴斐林试剂砖红色⑵苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）橘黄色(成红)⑶双缩脲紫色⑷碘蓝五、知识梳理六、重、难点突破突破点一、组成细胞的元素1．元素(1)组成不同生物体的化学元素种类大体相同。(2)在不同的生物体内，同种化学元素的含量相差很大。(3)组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有的。说明生物界与非生物界具有统一性。(4)细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同。说明生物界与非生物界具有差异性。(5)大量元素与微量元素的谐音记忆大量元素：他(C)请(H)杨(O)丹(N)林(P)留(S)盖(Ca)美(Mg)家(K)；微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)筒(Cu)。(6)微量元素含量虽少，却是维持正常生命活动不可缺少的突破点二、组成细胞的化合物2．化合物(1)组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。(2)细胞中化合物含量由多到少依次是：水、蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸。(3)水和蛋白质含量的不同角度理解。常见问题类型种类细胞内含量最多的化合物水水细胞内含量最多的无机化合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重50%以上的化合物细胞内含量仅次于水的化合物蛋白质蛋白质细胞内含量最多的有机化合物占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重59%以上的化合物突破点三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1．原理解读(1)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。(2)还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定试剂与颜色变化：备注：菲林试剂和双缩脲试剂具有三个不同点（1）溶液浓度不同：斐林试剂组成（甲液：0.1g/ml的NaOH溶液；乙液：0.05g/ml的CuSO4溶液）；双缩脲试剂组成（A液：0.1g/ml的NaOH溶液；B液：0.01g/ml的CuSO4溶液）。（2）使用原理不同：斐林试剂在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红色的沉淀，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，发生的是双缩脲反应。其实质是在碱性环境下蛋白与双缩脲试剂发生的紫色反应。蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，所以蛋白质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，先将甲液和B液混合而后立即使用；双缩脲试剂使用时，先加入A液1mL，振荡摇匀，造成碱性的反应环境，然后再加入3~4滴B液。3．实验成功的关键在于实验材料的选择(1)在还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是含还原糖量较高的生物组织(或器官)，而且组织颜色较浅(或近于白色)。经实验比较，苹果、梨等是较为理想的实验材料。(2)在脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选用富含脂肪的种子，且种子要比较大，这样才有利于徒手切片，如花生种子。(3)在蛋白质的鉴定实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物性材料常用的是大豆，动物性材料常用的是鸡蛋的蛋清(需稀释)。七、典例解析例1.小明的不良反应引起了父母的担忧：感冒频繁，口腔溃疡并反复发作，伤口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同龄儿童，小明身体偏矮、偏瘦。去医院后，经检查发现，血清中锌的含量过低。对上述材料的解释，不正确的是()A．锌是人体必需的化学元素B．锌在人的生长发育过程中的作用不容替代C．锌是人体必需的微量元素D．锌的作用极大，只要有锌，人就能正常生长解析：该题先给我们一个情景，最终给我们点明是因为缺锌造成的，从教材中我们知道锌是微量元素，含量虽少但不能缺少，答案D中说法太绝对，因为生物体正常生长所需的元素有多种。答案：D例2.下列说法正确的是()A．所有细胞中的化合物的含量是一样的B．所有细胞中的化合物都相同C．各种细胞中的元素种类完全一致D．细胞中都有蛋白质和磷脂解析：不同细胞中的化合物含量不完全相同，如玉米细胞中糖类含量相对较多，而花生种子细胞中脂肪含量相对较多。所有细胞中的化合物种类不完全相同，如植物细胞中有淀粉，而动物细胞中没有。各种细胞中的元素种类基本相同，但并非完全一致。答案：D例3.在生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是()A．鉴定还原糖时，用酒精灯直接加热试管，产生砖红色沉淀B只有脂肪的鉴定要使用显微镜C．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热D．斐林试剂需现配现用解析：还原糖和斐林试剂反应需要沸水浴，这样才能保证受热均匀。若直接用酒精灯加热会因加热太快而易产生黑色沉淀，而且易因受热不均引起试管爆裂。答案：A例4.下图表示人体细胞中四种主要元素占细胞鲜重的百分比，其中表示碳元素的是()A．甲B．乙C．丙D．丁解析：本题主要考查组成细胞的主要元素。鲜重情况下，人体细胞中四种主要元素含量依次为O>C>H>N。答案：B八、贴近高考高考题1.（2022年全国生物II）为了测定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是：A．检测正常叶片中该矿质元素的含量B．分析根系对该矿质元素的吸收过程C．分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D．观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素后植株生长发育状况解析：是否是植物必需矿质元素，其证明思路就是在人工配制的营养液中，除去或加入某一种矿质元素，然后观察植物在营养液中生物发育的状况，根据前后的生长发育状况作出判定。答案：D高考题2.(2022江苏生物)下列各组物质中，由相同种类元素组成的是（）A．胆固醇、脂肪酸、脂肪酶B．淀粉、半乳糖、糖原C．氨基酸、核苷酸、丙酮酸D．性激素、生长激素、胰岛素解析：淀粉、半乳糖、糖原都属于糖类，都由C、H、O构成，因此选B。答案：B高考题3.（2022上海）下列有机化合物中，只含有C、H、O三种元素的是（）A.氨基酸 B.核苷酸C.脱氧核糖 D.磷脂解析：氨基酸由主要由C、H、O和N四种元素组成，核苷酸由C、H、O、N和P组成，脱氧核糖是一种戊碳糖只由C、H和O组成，磷脂由C、H、O、N和P组成。答案：C高考题4.（2022年新课标卷）下表是根据实验目的，所需选用的试剂与预期的实验结果正确的是实验目的试剂预期的实验结果A观察根尖分生组织细胞的有丝分裂醋酸洋红染色体被染成紫红色B检测植物组织中的脂肪双缩脲试剂脂肪颗粒被染成红色C检测植物组织中的葡萄糖甲基绿葡萄糖与甲基绿作用，生成绿色沉淀D观察DNA和RNA在细胞中的分布斐林试剂吡罗红斐林试剂将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色解析：染色体容易被碱性染料染色，所以被称为染色体，一般所用的染料为醋酸洋红或者龙胆紫，所以A正确。脂肪用苏丹Ⅲ鉴定显橘黄色，与苏丹Ⅳ反应显红色，蛋白质与双缩脲试剂发生显色反应显紫色，所以B错误。葡萄糖属于还原性糖，与斐林试剂在加热条件下反应呈砖红色沉淀，C错。DNA与二苯胺发生显色反应显蓝色，与甲基绿发生显色反应显绿色。RNA与吡罗红发生显色反应显红色，D错。答案：A高考题5.（11年山东卷）只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是A.苏丹Ⅲ染色体观察花生种子子叶细胞中的脂肪B.龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂C.健那绿（詹纳斯绿B）染色观察动物细胞的线粒体D.甲基绿、派洛宁（呲罗红）染色观察动物细胞中的DNA和RNA答案：C九、过关检测1.下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述，错误的是A．在不同生物体细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同B．组成生物体细胞的基本元素是碳C．在同一生物体细胞内，各种化学元素的含量相同D．组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界都能找到2.用不同的化学试剂可以鉴定不同物质的存在。用斐林试剂可以鉴定还原糖(葡萄糖、麦芽糖)的存在，用双缩脲试剂可以鉴定蛋白质的存在。医学上，可用这两种试剂检验尿液辅助进行疾病诊断。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3．C、H、N三种元素在组成人体的化学成分中，质量分数占73％左右，而这3种元素在组成岩石圈的化学成分中，质量分数不到1％，这个事实说明()A．生物界和非生物界具有统一性B.生物界和非生物界具有差异性C．这三种元素是组成人体的主要元素D．生物界和非生物界的组成元素是完全不同的4.生石花生活在南非多石卵的干旱地区，在生石花细胞中含量最多的化合物是()A．蛋白质B.脂质C．糖类D．水5.下列各种物质在活细胞中的含量从少到多的正确顺序是()A.核酸、无机盐、蛋白质、水B.无机盐、蛋白质、核酸、水C．蛋白质、水、糖类、核酸D.脂质、蛋白质、无机盐、核酸6．同一元素在不同细胞中含量不同，甚至存在极大差异。下列解释合理的是()A.组成细胞的元素不完全来自无机自然界B.有些化学元素是人工合成的C.细胞中元素的含量由生命活动的需要决定D.没有一种化学元素是细胞特有的7．过度肥胖者的脂肪组织中，占细胞重量50%以上的物质是（）A．蛋白质B.脂肪C.糖类D.水8.大海中的水母、海带，陆地上的蜥蜴、山草等都是生物，都是由细胞构成的，请问：这些生物细胞中含量最多的有机物是（）A．水分B．蛋白质C．脂质D．糖类9.下列选项中，全部属于植物必需的大量矿质元素是（）A．P、N、Mn、KB．N、S、H、PC．Fe、S、P、ND．Ca、N、P、K10.下列物质中含有氮元素的是（）①核糖核酸②糖原③胰岛素④淀粉Ａ．①②Ｂ．①③Ｃ．②③Ｄ．③④11.生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是()A.只有脂肪的鉴定需要使用显微镜B.用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热C．使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用D.可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀二、非选择题12．根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验，回答下列问题：(1)在鉴定苹果组织样液中的还原糖时，将鉴定用的_____试剂注入样液试管后，样液颜色呈_____色。经_____处理，试管中的样液颜色变成_____色。(2)鉴定细胞中脂肪的材料一般用花生，鉴定试剂是_____，显微镜下可看到细胞中的脂肪颗粒由____变成了______色。(3)蛋白质与_____试剂发生作用，可产生______反应。(4)淀粉遇____变蓝色。13.根据“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验”，回答问题：（1）实验原理是依据生物组织中的有机物与某些化学试剂所产生的反应，鉴定生物组织中某种有机物的存在。（2）鉴定成熟梨果肉内存在还原糖所应的试剂是，该试剂与细胞内糖中的还原糖如发生作用，形成色的沉淀，该沉淀是。（3）鉴定花生子叶内存在脂肪，所用的试剂是，若用物理方法鉴定脂肪的存在，请叙述鉴定方法是。（4）鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，先向试管内注入2mL黄豆组织样液；然后向试管内加入2mL双缩脲试剂A，摇匀；再向试管内加入3~4滴双缩脲试剂B，摇匀。为什么只加3~4滴双缩脲试剂B而不能过量？。（5）鉴定蛋清组织中存在蛋白质时，为何充分稀释？。（6）做鉴定糖和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以做之用，这样会增强说服力。◆过关检测参考答案1.解析：本题考查在元素组成方面，生物界与非生物界之间的统一性和差异性及生物体的元素组成情况。生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换，有选择地从无机自然界获取各种物质来满足自身的需要，不管相同生物还是不同生物，组成它们的细胞的化学元素种类大体是相同的，但是组成它们的各种元素的含量是不同的，由此才分为大量元素和微量元素。碳元素是组成细胞的基本元素。所有组成生物体细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到，没有细胞特有的元素。答案：C2.解析：糖尿病患者尿中有葡萄糖，可用斐林试剂鉴定；肾炎患者的尿中会出现蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定。答案：C6．不同的细胞内进行的生命活动不相同，发生的化学反应不相同，导致细胞的成分也不尽相同。答案：