高考生物一轮复习《第1节 细胞中的元素和化合物》教案（两套）

第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物内容标准要求核心素养对接学业质量水平1.简述细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。1.生命观念——物质与能量观：生物体是由元素和化合物组成的。水平一2.科学思维——归纳与概括：从元素的种类、含量等方面总结组成细胞的元素。水平二3.科学探究——通过对检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的学习形成科学探究的学科素养。水平二知识点1：组成细胞的元素和化合物知识梳理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)生物界和非生物界的统一性和差异性：①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。②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。2.组成细胞的化合物[典例1]如图是活细胞中3种元素含量或3种化合物含量的扇形图，如表是几种细胞中6种大量元素的百分比含量，下列叙述错误的是()元素OCHNPS玉米细胞(干重)44.4343.576.241.460.200.17人细胞(干重)14.6255.97.469.333.110.78人活细胞65.018.010.03.01.400.30A.若扇形图代表化合物的含量，则甲、乙分别代表水和蛋白质B.若扇形图代表元素的含量，则甲、乙、丙分别代表氧、碳、氢三种元素C.由表中数据可以看出，在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是C，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多D.组成生物界和非生物界的化学元素在含量上相差很大，说明生物界和非生物界具有一定的差异性解析表中数据显示在玉米细胞干重中所占比例明显高于人细胞干重的元素是“O”而不是“C”。该差异的主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多。答案C[典例2]如图表示细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量，按①②③④顺序排列正确的是()A.水、蛋白质、糖类、脂质B.蛋白质、糖类、脂质、水C.水、蛋白质、脂质、糖类D.蛋白质、水、脂质、糖类解析组成活细胞的化合物中，水的含量最多，因此，占细胞鲜重的化合物中最多的是水，其次是蛋白质、脂质、糖类。答案D联想质疑★巧记：微量元素，铁猛碰新木桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。据“H2O”确认干重、鲜重元素种类★细胞鲜重中O和化合物H2O含量最多，干重中C和化合物蛋白质含量最多。1.在玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？提示：一样，都是O、C、H、N，这与组成细胞的化合物有关。2.就人体细胞而言，干重与鲜重中含量占前四位的元素分别是什么？出现这种差异的原因是什么？提示：干重：C>O>N>H鲜重O>C>H>N，因为鲜重中“H2O”含量最多，故可导致鲜重中“O、H”比例上升。知识点2：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质知识梳理1.实验原理(连线)2.实验步骤(1)还原糖的检测：(2)脂肪的检测和观察：(3)蛋白质的检测和观察：肽键在碱性环境下与双缩脲试剂中的Cu2＋发生反应生成紫色络合物，因此双缩脲试剂可检测蛋白质和多肽科学探究——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.斐林试剂和双缩脲试剂的“一同三不同”斐林试剂本身是浅蓝色[Cu(OH)2]的颜色eq\a\vs4\al()提示NaOHCuSO40.1g/mL斐林碱性等量混合均匀A液B液0.05g/mL0.01g/mL2.实验操作(1)三类有机物检测时的两个唯一：唯一需要水浴加热的是：________________。唯一需要显微镜观察的是：________________。(2)检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长，原因是__________________________________________________________________。(3)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？_________________________________________________________。(4)鉴定蛋白质时，加入试剂B后，如果没有产生紫色反应，可能的原因是什么？_________________________________________________________。提示(1)还原糖脂肪(2)染色时间过长，脂肪会溶解到染色剂中(3)因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。(4)可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。[典例3]下列关于实验操作步骤的叙述，正确的是()A.用于检测还原糖的NaOH溶液和CuSO4溶液，可直接用于蛋白质的鉴定B.检测脂肪时需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒C.检测还原糖时，要先加入NaOH溶液摇匀后，再加入CuSO4溶液D.用于检测蛋白质的NaOH溶液与CuSO4溶液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现配现用解析斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液相同，但斐林试剂的乙液与双缩脲试剂B液不相同，因此斐林试剂甲液和乙液不可直接用于蛋白质检测，A错误；脂肪检测实验中，需要借助显微镜才能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒，B正确；用斐林试剂检测还原糖时，要将甲液和乙液等量混合均匀后再使用，C错误；用双缩脲试剂检测蛋白质时，要先加A液，后加B液，D错误。答案B[变式训练]下表中关于食品检验的设计及结论对应正确的是()选项探究主题检测试剂预期结果结论A某色拉油是否含有脂肪苏丹Ⅲ染液红色含有脂肪B某口服液中是否含有氨基酸双缩脲试剂紫色含有氨基酸C某奶片是否添加淀粉碘液蓝色含有淀粉，不含有蛋白质D某无糖饮料中是否含有葡萄糖斐林试剂砖红色含有还原糖，但不一定是葡萄糖解析脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，A错误；蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，氨基酸不能与双缩脲试剂发生相应的颜色反应，B错误；淀粉遇碘液变蓝色，某奶片用碘液检测后出现蓝色，说明该奶片含有淀粉，但不能说明其不含蛋白质，C错误；与斐林试剂在水浴加热条件下发生反应出现砖红色沉淀的物质为还原糖，但还原糖包括葡萄糖、果糖等，故不能确定该还原糖一定为葡萄糖，D正确。答案D联想质疑★斐林试剂甲、乙两液混合均匀后立即使用，需加热。★三大有机物的检测中，使用显微镜观察的只有脂肪。★双缩脲试剂先加A液，后加B液，不需加热。★西瓜不能作为鉴定还原糖的实验材料，因为西瓜自身的颜色会掩盖反应的颜色变化。★甘蔗不含还原糖1.脂肪的检测是否一定要用显微镜？提示：不是，也可以在组织样液中直接滴加苏丹Ⅲ染液。2.如何简单区分“脱脂奶粉”和“全脂奶粉”？提示：选择苏丹Ⅲ染液，通过对比被测奶粉中试剂变色的程度来确定被测奶粉中脂肪含量高低。课堂小结随堂检测1.下列关于组成生物体化学元素的叙述，正确的是()A.在组成生物体与组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量均为最高B.人、动物和植物所含的化学元素种类差异很大C.组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到D.不同的生物体内各种化学元素的含量基本相似解析组成生物体的化学元素中，氧元素的含量最多；人、动物与植物所含的化学元素种类基本相同；不同的生物体内各种化学元素的含量差异很大。答案C2.如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列表述不正确的是()A.Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性B.Ⅱ含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的C.Ⅱ和Ⅲ称为必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症D.P、S、K、Ca、Zn属于大量元素解析组成细胞的各种化学元素，在自然界中都能找到，没有一种是自然界没有的，这体现了生物界与非生物界具有统一性，A正确；微量元素含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的，B正确；大量元素和微量元素均为必需元素，一旦缺乏可能会导致相应的病症，C正确；Zn属于微量元素，D错误。答案D3.微量元素在生物体内含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。这可通过下面的哪一实例得到证实()A.缺Mg时叶片变黄B.油菜缺B时只开花不结果C.动物血液中钙盐的含量太低会抽搐D.缺P会导致作物植株矮小解析本题实际考查微量元素的种类，四个选项叙述都正确，但只有B选项叙述的B元素是微量元素，其他的皆是大量元素。答案B4.下列哪组试剂在使用过程中必须加热()A.斐林试剂鉴定还原糖B.苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪C.双缩脲试剂鉴定蛋白质D.碘液鉴定淀粉解析苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂、碘液均在常温下使用，只有斐林试剂在使用时需50～65℃水浴加热。答案A5.下图为鉴定蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是()A.黄豆浆、双缩脲、1mL、4滴B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1mLC.黄豆浆、双缩脲、4滴、1mLD.花生种子研磨液、斐林试剂、1mL、4滴解析鉴定蛋白质既可以用蛋清稀释液，也可以用黄豆浆滤液；鉴定蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂，先加A液1mL，再加B液4滴。答案A课时作业(时间：30分钟)知识点1细胞中的元素和化合物1.在番茄幼苗的培养液中，除了必需的微量元素、NHeq\o\al(＋,4)、POeq\o\al(3－,4)和CO2外，还有必需的大量元素是()A.C、H、O、N B.K、Ca、Mg、FeC.Mn、Mo、Cu、Zn D.K、Ca、Mg、S解析H、O、N、C在题干中已经给出，A错误；Fe属于微量元素，不是大量元素，B错误；Mn、Mo、Cu、Zn都是微量元素，C错误；K、Ca、Mg、S属于大量元素，且题干中没有给出，D正确。答案D2.牛通过吃草，从草中获得化合物和化学元素，那么，牛和草在化学元素的种类以及相同化学元素的含量上分别是()A.种类差异很大，含量上大体相同B.种类和含量差异都很大C.种类和含量都大体相同D.种类大体相同，含量差异较大解析构成不同生物体的化学元素种类大体相同，含量差异较大，D正确。答案D3.有着“植物大熊猫”和世界上最长寿树种美称、在地球上已有250万年历史的红豆杉，入选2010年世博会中国馆珍稀植物展出品种。其体内含量最多的化学元素和微量元素分别是()A.O和Mg B.C和MnC.O和Fe D.H和Ca解析在生物体内，占细胞鲜重最多的元素是O；细胞中的微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。答案C4.下列有关图示的分析，错误的是()A.如果该图所示为组成活细胞的化合物，则m中含有的元素为H、OB.如果该图表示的是组成活细胞的化合物，则m是蛋白质C.如果该图表示的是组成活细胞的元素含量，则m是氧元素D.如果该图表示的是活细胞中的元素，则其中Mo的含量很少解析细胞鲜重含量最多的是水而不是蛋白质。答案B知识点2生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测5.对下表中所列待测物质的检测，选用的试剂及预期结果都正确的是()待测物质检测试剂预期显色结果①葡萄糖双缩脲试剂砖红色沉淀②脂肪苏丹Ⅲ染液橘黄色③淀粉斐林试剂蓝色④蛋白质双缩脲试剂紫色A.①③ B.②③C.①④ D.②④解析还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，①错误；脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，②正确；淀粉遇碘变蓝色，③错误；蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，④正确。答案D6.向盛有一定面糊的试管中加入适量的α－淀粉酶，65℃(α－淀粉酶的最适温度)水浴保温后，先后加入1mL0.1g/mL的NaOH溶液摇匀后再加入4滴0.01g/mLCuSO4溶液，摇匀后，试管内立即出现的现象是(α－淀粉酶是蛋白质，能水解淀粉，但自身不消耗)()A.产生砖红色沉淀 B.溶液呈蓝色C.溶液呈现紫色 D.溶液不变化解析因为α－淀粉酶是催化剂，它的化学本质为蛋白质，在反应过程中化学本质不变，所以遇双缩脲试剂会立即发生紫色反应。答案C7.下列关于“还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定实验”的叙述，正确的是()A.糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后，液体呈现无色，加热后出现砖红色沉淀B.在脂肪的鉴定实验中，用体积分数为75%的酒精洗去花生子叶表面的苏丹Ⅲ浮色C.用于鉴定还原糖的斐林试剂经改造后，可用于蛋白质的鉴定D.鉴定豆浆中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后加入等量的CuSO4溶液解析糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后，液体呈现蓝色，加热后出现砖红色沉淀；在脂肪的鉴定实验中，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；将斐林试剂中的CuSO4溶液稀释五倍后，可用于蛋白质的鉴定；鉴定豆浆中的蛋白质时，先加NaOH溶液1mL，振荡后加入少量的(3～4滴)CuSO4溶液，观察颜色变化。答案C8.小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为30℃左右(此时产生淀粉酶的速度最快)。取适量小麦种子在20℃和30℃培养箱中培养4天后，作如下处理：在3支试管中加入等量斐林试剂并加热至50℃左右，摇匀后观察试管中的颜色。结果是()A.甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B.甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色C.甲、乙都呈砖红色，丙呈无色D.甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色解析由“小麦种子萌发的最适温度为30℃左右”可知，在30℃培养箱中萌发的种子产生的淀粉酶多于在20℃条件下萌发的种子产生的淀粉酶，因此乙试管中淀粉水解后产生的麦芽糖、葡萄糖等还原糖比甲试管中多，所以甲的颜色较乙浅。丙中没有发生反应，呈现斐林试剂溶液的颜色，即Cu2＋的颜色。答案D9.某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是()A.对该野果进行脂肪的鉴定实验需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色B.若对该野果的组织样液加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的葡萄糖C.进行蛋白质的鉴定时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液，因为它们的成分相同D.进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用解析向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的还原糖，但不能确定是葡萄糖，B错误；双缩脲试剂和斐林试剂的成分相同，但成分的浓度不同，C错误；斐林试剂使用时是将甲液和乙液等量混合后立即使用，不能长期放置，D错误。答案A10.右图所示，容器底部是培养基，其中含有植物生长所需的全部养分，如果有人在配制培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是()A.Ca(NO3)2 B.KClC.KH2PO4 D.K2SO4解析依题意，培养基中不缺乏微量元素，大量元素中除C、H、O外，还应有N、P、S、K、Ca、Mg，从培养基的成分分析，培养基中缺少P，KH2PO4能提供P。答案C11.某校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质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，后加入质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液解析在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使研磨充分，B错误；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同，C错误；在使用斐林试剂时应将甲液和乙液等量混匀后加入组织样液，D错误。答案A12.在检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的实验中，需要根据实验选择不同的实验材料；请根据下表所列各种材料回答问题：各种可供实验的材料梨黄桃胡萝卜黄豆花生种子小麦种子(1)其中适合于鉴定可溶性还原糖的是________，理由是________________________________________________________。(2)与小麦种子相比，花生种子更适合用来鉴定脂肪，这是因为__________________________________________________________。在做脂肪鉴定的实验中用到50%的酒精溶液，其作用是________________。(3)小麦种子中糖类化合物的含量很高，却不适合用来做还原糖的鉴定，这是因为______________________________________________。(4)蛋白质可与________发生________色反应，据此可鉴定蛋白质的存在。解析(1)梨中含有较多的可溶性还原糖，且梨的组织细胞的颜色浅，不会干扰颜色反应。(2)小麦种子含淀粉较多，花生种子含脂肪较多，故花生种子更适宜用来鉴定脂肪。实验中染色以后需要使用酒精洗去浮色以便于观察。(3)小麦种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖，故小麦种子不适合用来做还原糖的鉴定。(4)蛋白质可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物。答案(1)梨梨的组织细胞的颜色浅，且还原糖含量较高(2)小麦种子的脂肪含量没有花生种子高，且不容易做切片洗去切片的浮色(3)小麦种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖(4)双缩脲试剂紫13.据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。(1)实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。(2)实验原理：还原糖可用________检测，淀粉可用________来检测。(3)实验器材：一种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。(4)实验步骤：①用研钵将该种茅草根磨碎，过滤，取其滤液。②取A、B两支试管，各加入2mL滤液。③往A试管中加入________，摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min。观察试管中的颜色变化。④往B试管中加入________，观察试管中的颜色变化。(5)可能出现的实验现象及分析：________________________________________________________________________________________________________。解析(2)还原糖的鉴定：与斐林试剂水浴加热呈砖红色；淀粉鉴定：与碘液反应呈蓝色。(4)③A试管需要水浴加热，加入的应为斐林试剂。④A试管加入的是斐林试剂，则B试管加入的是碘液。(5)①如果A管出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖；否则没有。②如果B管出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉；否则没有。答案(2)斐林试剂碘液(4)③1mL现配斐林试剂④2滴碘液(5)①如果A试管出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖；否则没有。②如果B试管出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉；否则没有第2章组成细胞的分子《第1节细胞中的元素和化合物》复习教案【知识梳理】一、组成细胞的元素3．人体细胞含量最多的元素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(鲜重：O元素,干重：C元素))【巧学助记】谐音记忆元素的种类大量元素微量元素二、组成细胞的化合物[识图填空]1．细胞内含量最多的化合物：水。2．细胞内含量最多的无机化合物：水。3．占细胞鲜重最多的化合物：水。4．细胞内含量最多的有机化合物：蛋白质。5．占细胞干重最多的化合物：蛋白质。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1．实验原理[连线]2．实验步骤[填图](1)还原糖的检测：(2)淀粉的检测：(3)脂肪的检测：方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→观察匀浆被染色情况(橘黄色)。方法二：(4)蛋白质的检测：【即时检测】1.判断下列叙述的正误(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素()(2)微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大()(3)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质()(4)还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下发生紫色反应()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×2．在生物体的组成元素中，最基本的元素和可能的微量元素分别是()A．H和HgB．C和FeC．O和KD．N和Ca解析：组成生物体的最基本元素是C；K、Ca属于大量元素，Hg不属于生物体必需的元素，只有B项中的Fe属于微量元素。答案：B3．下列各种物质在活细胞中的含量从少到多的正确排序是()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、核酸解析：组成细胞的化合物中含量最多的是水，其次是蛋白质。答案：A4．下列可以说明样品中含有蛋白质的是()A．与斐林试剂混合后在水浴加热条件下出现砖红色沉淀B．与苏丹Ⅲ染液混合呈橘黄色C．与双缩脲试剂混合呈紫色D．与碘液混合呈蓝色解析：蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈紫色反应。答案：C5．在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料依次是()①甘蔗的茎②油菜籽③花生种子④梨⑤甜菜的块根⑥豆浆A．④②⑥B．⑤②⑥C．①②⑥D．④③⑥解析：还原糖的检测要求实验材料含有还原糖且是浅色或白色；脂肪、蛋白质的检测要求实验材料含有丰富的脂肪或蛋白质。因此，最佳的一组实验材料是④梨、③花生种子和⑥豆浆。甘蔗的茎和甜菜的块根含有丰富的蔗糖，不是还原糖，因此不能作为实验材料。油菜籽制片较困难，所以也不能作为实验材料。答案：D课堂互动探究案【课程标准】说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质【素养达成】1．结合材料分析，列举组成细胞的化学元素的种类并依据含量对元素进行分类。(科学思维)2．通过细胞鲜重中各类化合物含量的比较分析，了解细胞中主要化合物的种类及含量。(科学思维)3．通过实验分析，尝试设计实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(科学探究)“补铁、补血效果好！补血口服液”；“健康的体魄，来自于‘点点滴滴’”；“万丈高楼平地起，层层都是‘钙’起来”；“聪明伶俐，坚持补锌，有锌万事成，用心妈妈会用锌”……这是电视上经常播放的广告，请尝试解释广告用语中的科学道理。【互动探究】探究点一组成细胞的元素和化合物【师问导学】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，即使使用了大量的N、P、K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十分茂盛，原来，这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。据此分析回答下列问题：(1)从含量分析，钼属于哪种元素？植物对钼的需求量很少，是不是钼对植物的作用不重要？(2)如图1是某种牧草细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的牧草细胞中元素含量的柱形图，请分析回答下列问题：①若图1表示牧草细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是什么？②图2中a、b、c依次是哪些元素？③研究表明该处土壤中与牧草细胞中含量最多的元素都是a，由此说明什么？答案：(1)钼属于微量元素；微量元素也是生物必需的元素，含量虽然很少，但是对生物体一样具有重要的作用，不可缺少。(2)①蛋白质。②活细胞中a、b、c元素依次是O、C、H。③说明生物界与非生物界具有统一性。2．根据已经掌握的知识分析，不同生物材料中富含有机物的成分不同，下面的生物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有哪些？①玉米种子②牛奶③甘蔗的茎④鸡蛋⑤花生种子⑥甜菜的根⑦蓖麻种子⑧大豆种子⑨苹果答案：①③⑥⑨；⑤⑦；②④⑧【智涂笔记】关于元素和化合物的3个易错点(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用，含量少的不一定不重要。(2)大量元素和微量元素都是必需元素，而生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。这样的元素含量再多也不是大量元素。(3)分析含量之“最”时，要看清楚是干重还是鲜重，是有机物、无机物还是化合物。如在细胞的鲜重中，含量最多的元素是O，最多的化合物(无机物)是水，最多的有机物是蛋白质；在细胞的干重中，含量最多的元素是C，最多的化合物(有机物)是蛋白质。【师说核心】1．组成细胞的元素的种类和含量基本元素占人体细胞鲜重比例是O＞C＞H＞N，而占人体细胞干重比例是C＞O＞N＞H。2．元素的统一性和差异性3．组成细胞元素的主要作用(1)维持生命活动：如K＋可保持心肌正常兴奋性，硼(B)可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。(2)组成化合物：如糖类、脂质和蛋白质中都含有C、H、O等元素。【归纳拓展】判断元素与化合物的四个“明确”【检测反馈】1．(合格必考)判断下列叙述的正误(1)生活在沙漠中的仙人掌细胞中，各种化合物占细胞鲜重的含量由多到少顺序排列是蛋白质、糖类、脂质、水()(2)细胞中绝大多数元素以化合物的形式存在()(3)有机化合物对细胞重要，无机化合物在活细胞中不重要()(4)人体的肌肉细胞中含量最多的化合物与过度肥胖者的脂肪细胞中含量最多的化合物分别是蛋白质、脂肪()解析：(1)无论是生活在沙漠中，还是在海洋中，所有活细胞中含量最多的化合物都是水。蛋白质是细胞内含量最多的有机化合物，或者说是细胞干重中含量最多的化合物，再次是脂质、糖类和核酸，它们所占比例更小。(3)细胞中的化合物对细胞来说都重要，如缺铁影响红细胞运输氧的功能，进而影响生命活动。(4)人体的肌肉细胞中含量最多的化合物与过度肥胖者的脂肪细胞中含量最多的化合物都是水。答案：(1)×(2)√(3)×(4)×2．(合格必考)大海中的水母、海带，沙漠中的仙人掌，陆地上的蜥蜴、小草等生物，都是由细胞组成的。这些生物的细胞中含量最多的化合物、含量最多的有机物分别是()A．水蛋白质B．糖类水C．糖类蛋白质D．水脂质解析：不论生物生活在什么样的环境中，一般来说，其细胞中鲜重含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。答案：A3．(等级选考)如图表示人体细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，以下按①②③④顺序排列，正确的是()A．水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、CB．蛋白质、糖类、脂质、水；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解析：细胞鲜重中：化学元素的相对含量由大到小依次为O、C、H、N；化合物中相对含量由大到小依次为水、蛋白质、脂质、糖类。答案：D探究点二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质【师问导学】1．实验在材料选择上有哪些原则？答案：(1)选择的材料应富含待检测的物质。(2)材料应该为无色、白色或者颜色较浅，有利于实验结果的观察。2．试归纳斐林试剂和双缩脲试剂的区别，并分析下面两个问题：比较项目斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分____g/mLNaOH溶液____g/mLCuSO4溶液____g/mLNaOH溶液____g/mLCuSO4溶液鉴定物质可溶性还原糖蛋白质添加顺序甲、乙两液____混匀后立即使用先加入A液____，摇匀，再加入B液____，摇匀反应条件水浴50～65℃加热____加热，摇匀即可反应现象组织样液变为____色组织样液变为____色(1)现有两瓶没有标记的尿液样品，分别是1名糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和1名肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿样，请用所学的知识对其进行区分。(2)无糖奶粉中因不含葡萄糖等糖类，受到患糖尿病老年人的喜爱，要检验某种无糖奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？答案：0.10.050.10.01等量1mL4滴不需砖红紫(1)方法一：用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；没有砖红色沉淀生成的是肾炎患者的尿样。方法二：用双缩脲试剂来检测，有紫色反应的是肾炎患者的尿样，另一瓶是糖尿病患者的尿样。(2)符合要求的无糖奶粉应该无糖，但是含有蛋白质，因此要用到斐林试剂和双缩脲试剂来检测。【智涂笔记】1．易混淆的三个误区(1)易忽略斐林试剂本身的颜色。非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(2)易写错“斐”和“脲”字。“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。(3)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜。若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。2．斐林试剂的用法概括为：甲、乙等量，先混后用，水浴砖红；双缩脲试剂的用法概括为：先A后B，A多B少，常温变紫。3．(1)斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。(2)在检测有机物的实验中，唯一可能会使用显微镜的实验是脂肪的检测；唯一需水浴加热的实验是还原糖的检测。(3)一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应。【师说核心】1．实验步骤的简要归纳2．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”3．有关实验的四个注意事项(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。(3)蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液作对比。(4)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入的成分为已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。【检测反馈】1．(合格必考)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是()待测物质检测试剂预期显色结果①葡萄糖苏丹Ⅳ染液红色②脂肪苏丹Ⅲ染液橘黄色③淀粉斐林试剂蓝色④蛋白质双缩脲试剂紫色A．①③B．②③C．①④D．②④解析：葡萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀；检测淀粉用碘液，呈现蓝色；检测脂肪可以用苏丹Ⅲ染液，呈现橘黄色，也可以用苏丹Ⅳ染液，呈现红色；蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。答案：D2．(合格必考)将面团用纱布包裹在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆所用的试剂分别是()A．碘液、苏丹Ⅲ染液B．双缩脲试剂、碘液C．斐林试剂、碘液D．碘液、斐林试剂解析：面团是由小麦种子碾碎所得，其主要成分为淀粉和蛋白质。在清水中搓洗后，黏在纱布上的物质主要是蛋白质，用双缩脲试剂鉴定；洗出的白浆主要是淀粉，用碘液鉴定，故选B。答案：B3．(等级选考)现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：(1)用一种试剂可将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是________，其中发生显色反应的一组是________和________溶液，不发生显色反应的一组是________和________溶液。(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题主要考查还原糖和蛋白质的鉴定。稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶可以分为两类：蛋白质(稀蛋清和淀粉酶)、糖类(葡萄糖、淀粉)。因此，可以通过与双缩脲试剂是否发生显色反应把它们初步分开，对于不发生显色反应的葡萄糖、淀粉，又可以利用斐林试剂区分开来，对于稀蛋清和淀粉酶则应利用淀粉酶能催化淀粉水解产生葡萄糖的特性来鉴别。答案：(1)双缩脲试剂稀蛋清淀粉酶葡萄糖淀粉(2)斐林(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液【网络建构】【主干落实】1．大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。2．占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。3．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。4．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。5．脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。6．蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。课后检测：细胞中的元素和化合物1．“黄金搭档”维生素片中含Ca、Fe、Zn、Se等元素，其中属于组成生物体的大量元素的是()A．CaB．FeC．ZnD．Se解析：大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。答案：A2．牛通过吃草获得化合物和元素，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，含量差异很大解析：不同生物体的细胞内元素种类大体相同，含量相差较大。答案：D3．无机自然界中最丰富的元素是O、Si、Al、Fe，而生物体的细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N，这说明生物界和非生物界具有()A．多样性B．分割性C．统一性D．差异性解析：组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性，而含量上的差别很大，这说明生物界和非生物界具有差异性。答案：D4．下列可能用到显微镜的实验是()A．淀粉的鉴定B．还原糖的鉴定C．蛋白质的鉴定D．脂肪的鉴定解析：鉴定脂肪时，由于脂肪颗粒比较微小，分散在细胞中，因此需要借助显微镜观察。答案：D5．青苹果汁遇碘液显蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂发生显色反应。这说明()A．青苹果汁中含有淀粉，不含糖类B．熟苹果汁中含糖类，不含淀粉C．苹果转熟时，淀粉水解为还原糖D．苹果转熟时，淀粉水解为葡萄糖解析：由题干可知，青苹果含有较多的淀粉，而熟苹果含有较多的还原糖，但并不排除含有淀粉的可能。苹果转熟时，根据颜色变化，可推断淀粉水解为还原糖，该还原糖可能是麦芽糖，也可能是葡萄糖。答案：C6．人体内的微量元素的含量甚微，但是对人体的健康却起着重要作用。下列各组元素全部是微量元素的是()A．I、K、O、SB．B、Mo、Fe、Zn、CuC．N、H、O、P、CD．Fe、Ca、Cu、Mg、C解析：观察比较可知，选项A中有O、S、K三种大量元素，选项B中全部都是微量元素，选项C中全部为大量元素，选项D中有C、Mg、Ca三种大量元素。答案：B7．构成细胞内生命物质的主要有机成分是()A．蛋白质和核酸B．水和蛋白质C．蛋白质和无机盐D．水和核酸解析：注意题干中说的是主要有机成分，要从有机物功能角度来判定，水的含量虽然最多，但不是有机成分，无机盐也不是有机成分，答案为A项。答案：A8．在实验室鉴定蛋白质时，需事先留出一些样液的目的是()A．与反应混合液的颜色做对照B．失败后重做一遍C．鉴定还原糖用D．留作下一次实验用解析：鉴定蛋白质的原理是双缩脲试剂与蛋白质发生颜色反应，实验时事先留出一些样液是为了与反应后的混合液作对照，从而得出准确的结论。答案：A9．用斐林试剂检测还原糖时，其溶液的颜色变化过程为()A．浅蓝色→无色→棕色B．浅蓝色→棕色→砖红色C．棕色→浅蓝色→砖红色D．棕色→砖红色→绿色解析：实验中，刚加入的斐林试剂中CuSO4和NaOH反应生成Cu(OH)2，呈浅蓝色，随后，还原糖与Cu(OH)2反应生成Cu2O沉淀，随着Cu2O的逐渐积累，颜色就由棕色(蓝色和砖红色的混合色)变成砖红色。答案：B10．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)鉴定成熟苹果果肉中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，因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在________。(2)在鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，要用酒精来冲洗浮色，这是因为____________________________________________________________。(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴，而不能过量，为什么？______________________________________________________________________________________________________________________。(4)本实验注意事项：①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_____________________________________，使用时再临时混合均匀后用于实验。②双缩脲试剂的使用，应先加______________________，造成碱性环境，再加________________。③在还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及________，试管口不要朝向______________________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。④蛋白质的鉴定样品液浓度不能__________________，以免实验后粘住试管壁，洗不干净。解析：本题是对糖类、脂肪、蛋白质的鉴定原理与操作的考查。其中一些细节需要注意，如鉴定蛋白质实验，向组织液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液时，要少量，否则双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。答案：(1)斐林试剂砖红色葡萄糖(还原糖)(2)苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅲ能溶解在酒精中(3)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(4)①分别配制、储存②0.1g/mLNaOH溶液0.01g/mLCuSO4溶液③烧杯底部实验者或其他人④太大11．科学家在利用无土栽培法培养一些名贵的花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素，其配方如表所示：离子K＋Na＋Mg2＋Ca2＋NOeq\o\al(－,3)H2POeq\o\al(－,3)SOeq\o\al(2－,4)Zn2＋培养液浓度mmol/L110.251210.251其中植物根细胞吸收量最少的离子是()A．Ca2＋B．SOeq\o\al(2－,4)C．Zn2＋D．H2POeq\o\al(－,3)解析：因Zn属于微量元素，因此花卉对它的吸收量最少。答案：C12．在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是()A．1、3、5号试管内都呈砖红色B．3组实验中甲组和乙组的实验结果相同C．4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色D．4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色解析：小麦匀浆中含有糖类和蛋白质等物质，还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色，而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂和双缩脲试剂原本的颜色，即蓝色，因此试管1、2、3、5为蓝色、4号为砖红色、6号为紫色。答案：D13．用不同的化学试剂可以鉴定某些物质的存在。在植物和动物体内，存在着许多物质，用斐林试剂可以鉴定还原糖(葡萄糖、麦芽糖和果糖)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以进行疾病诊断。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、肠炎解析：糖尿病患者尿液中有葡萄糖，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：C14．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示，将不同成熟阶段的种子制成匀浆后检测，结果正确的是()选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹Ⅲ染液橘黄色D第40天碘液蓝色解析：A项，分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀。B项，蛋白质是生物体生命活动的主要承担者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在。C项，在第30天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹Ⅲ染液发生反应呈现橘黄色。D项，在第40天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应。答案：C15．请回答下列与物质鉴定有关的问题：(1)斐林试剂可以用来鉴定梨汁中是否含有_________________________________________________________。(2)脂肪的检测和观察有两种方法，方法一是在待测组织样液中滴加3滴________染液，观察样液被染色的情况；方法二是制作临时玻片标本，用显微镜观察细胞被着色的情况。(3)要鉴定某待测样液中是否含有蛋白质，可以使用________试剂，若待测样液出现了________色，则可推测该待测样液中含有蛋白质。(4)某研究性学习小组用质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液和质量浓度为0.05