高三生物二轮复习组成生物体的化学元素名师精选教案2人教版

1、名校名 推荐组成生物体的化学元素【自学导引】一、生命活动的物质基础构成生物体的各种化学元素和化合物。二、组成生物体的化学元素三、组成生物体的化学元素的重要作用四、生物界和非生物界具有统一性和差异性- 1 -名校名 推荐【思考导学】1组成玉米和人体的化学元素大体相同，但玉米和人无论在外形特征还是生理活动上都存在着明显的差别，试从元素组成上分析其原因。答案：组成玉米和人体的化学元素虽然大体相同，但各种元素的含量却差别很大，由这些化学元素所构成的各种化合物的结构、数量可能存在差异，因而表现出的形态特征和生理活动存在明显的差别。2微量元素在生物体内含量很少，但是是否可有可无？试以人体中的某种元素为例加

2、以说明。答案：微量元素在生物体内含量虽然很少，但却是生命活动所必需的，一旦缺乏某一种化学元素，就会表现出相应的病症。如人体缺铁会造成贫血，缺碘会造成地方性甲状腺肿。3几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发生枯萎，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势茂盛。原来，这一小片“绿洲”的附近有一座钼矿，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，一公顷牧草只需 150 克钼就足够了。根据以上材料分析牧草长势不好的原因。这说明什么问题？答案：牧草由于缺乏微量元素钼而长势不好。钼是植

3、物所必需的微量矿质元素，对于植物的生长发育具有重要作用。【学法指导】1与生命的基本特征相联系，理解生物体生命活动的物质基础生命区别于非生命的基本特征之一是生物体都具有共同的物质基础和结构基础。那么，生物体生命活动的共同的物质基础指的是什么呢？包括两个方面的内容：组成生物体的基本的化学元素和由这些元素构成的化合物。自然界中的任何生物都是由化学元素组成的， 在细胞可找到至少 62 种元素，其中重要的有 24 种，这些元素按其在生物体内的含量不同可以分为大量元素和微量元素。 但不管含量的多少， 这些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， 甚至呈现出一

4、定的病症。从这个方面说，它们是生物体生命活动的物质基础。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，但是单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能，这些元素只有在生活的机体中，在生物体特定的结构基础上，有机地结合成各种化合物，这些化合物与其他的物质相互作用才能体现出相应的生理机能。如蛋白质、核酸、糖类、脂类等化合物有机地结合在一起才能体现出生物体的生命活动。因此，这些化合物也是生命活动的物质基础。2抓住关键字、词来理解大量元素和微量元素的概念理解这两个概念的第一个关键点是“必需元素” ，大量元素和微量元素都指的是必需元素，即生物体正常生活所必需的元素。理解这两个概念的第二个关键点是含量

5、。大量元素是指占生物体总重量的万分之一以上的元素；微量元素的含量却很少。3通过总结，掌握各种化学元素的主要作用这些化学元素的主要作用可总结为三个方面：构原（构成原生质）、组化（组成各种化合物）加影响（影响生物体的生命活动）。4辩证地理解生物界和非生物界的统一性和差异性生物界和非生物界既有统一性，又有差异性，这是一对矛盾的两个方面。- 2 -名校名 推荐生物界和非生物界都是由化学元素组成的，组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，没有一种元素是生物界所特有的；生命起源于非生物界；组成生物体的基本元素可以在生物界与非生物界之间反复循环运动。这些都说明生物界和非生物界具有统一性的一面。但是生物

6、和非生物又存在着本质的区别，组成生物体的化学元素，在生物体和无机自然界中的含量相差很大；无机自然界中的各种化学元素不能表现出生命现象，只有在生物的机体中有机地结合在一起，才能表现出生命现象，因此生物界和非生物界又存在着差异性的一面。【例题解析】例 1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必需元素。其配方如下：离子培养液浓度 (mmol/L)K+1Na+12+0.25MgCa2+1NO32312H PO20.25SO42+1Zn其中植物根细胞吸收最少的离子是A Ca2+2B SO4 Zn2+ H2PO3解析：考查生物体内的大量元素和微量元素。根据组成生物体的化学元素在生物体

7、内的含量不同，分成大量元素和微量元素。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。由于植物体内含有大量的 Ca、 S、 P 等元素，这些元素只Ca、S、P 的离子，分别为 Ca2、H2PO3 ，能靠根从培养液中吸取， 而培养液能为花卉提供、SO4因此花卉对这些离子的吸收量较大。而Zn 属于微量元素，因此花卉对Zn的吸收量最少。答案： C错因：正确解答本题的关键是掌握常见的大量元素和微量元素种类，只有准确地找出表中的微量元素，才能找准该题的切入点。例2黑龙江省某地种植的小麦，营养器官生长非常良好，但结实率非常低(

8、原因为花粉发育不良 ) 。据查是由于土壤中缺少某种元素所致。试分析土壤中缺少_元素；根据该元素在植物体内的含量划分，属于_元素；以上事件主要反映了组成生物体的化学元素的什么生理作用？_ 。- 3 -名校名 推荐解析：考查组成生物体的化学元素的重要作用。由于小麦的营养生长良好，说明植物生长所需要的基本元素正常；结实率低，说明生殖生长受到影响，而题干明确告诉花粉发育不良，因此最可能缺少B 元素。 B 元素属微量元素，能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，在缺少 B 时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良，故结实率降低。经过以上分析可以看出， B 元素能影响生物体的生命活动。答案：硼微量影响生物体生命活动的作用

9、错因：找不准题干中的题眼“花粉发育不良” ，或者不知道微量元素硼在生物体内的作用是本题错答的主要原因。例 3在探索生命奥秘的过程中，生物学家和化学家都做出了杰出的贡献。科学家发现人体细胞中的大量元素有 C、 H、 O、 N、P、 S、 K、Ca、 Mg、 Na 等 10 种，它们全位于元素周期表中前 20 号元素之内，其他微量元素如 Fe、 Zn、Cu、 Mn、 Mo、 I 、 Se 等也大多位于第四周期。（ 1）占原生质总量 97%的 6 种元素是 _ ，其中 _ 是最基本的元素。（ 2）当缺乏 Zn、Se 等微量元素时，会引起人体免疫力下降，从而导致患病率和死亡率增加。这一事实说明了生物体

10、内的化学元素能够_ 。（ 3）上述元素中， 人体蛋白质是由 _等元素组成， 人体从植物体中获得的N、P 等元素，可参与 _ 等化合物的组成。解析：本题是涉及化学元素、化合物以及蛋白质、核酸等多点内容的综合题目，考查学生对基础知识的识记、理解和进行知识迁移的能力。第（1）小题答案较明确， C、 H、 O、 N、 P、S占原生质总量的 97%， C 是最基本的元素。第 2 小题则是从生命现象的分析中得出“能够影响生物体生命活动”的结论。第（3）小题蛋白质的元素组成是C、H、 O、 N等，而人体内含N、P 等化学元素的化合物主要是核酸。答案：（ 1） C、 H、 O、 N、 P、 S C （ 2）影

11、响生物体的生命活动（ 3） C、 H、 O、 N 蛋白质、核酸错因：本题属于“高问低答”类型题目，总题干好像生化综合，实际运用的是生物体的化学元素的基本知识。对该部分的基础知识记忆不牢或对题干中的材料理解不透，是本题错答的主要原因。例 4下表中各元素的数据代表该元素占原子总量的百分比，请据表回答问题：氧 硅铝铁钙钠钾镁钛氢碳岩 石287.94.53.52.52.52.20.460.22所有470.19圈 的其他成成分分 %0.1氢 氧碳氮钙磷氯锌硫钠镁人 体25.59.51.40.310.220.030.060.050.03所有630.01的 成其他分 %成分0.1（ 1）组成人体的化学元素在

12、元素周期表上都有，它普遍存在于非生物界，生物体内不包含特- 4 -名校名 推荐殊的“生命元素”，这个事实说明_ 。（ 2）生物从非生物环境中获得的那些元素与环境中的这些元素的比例相差甚远。如岩石圈中，氢、碳、氮加在一起占总原子数不到1%，而在生物体中占总原子数的74%左右。这个事实说明 _ 。（ 3）人体中的钙在骨和牙齿中以 _的形式存在， 成年人缺少时会患 _ 症。钙在血液中主要以 _形式存在，如果含量太低会出现 _现象。（ 4）从此表看，人体成分中没有大量的铁，是否人体不含铁？为什么？解析：组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到，但含量比例相差很大，这说明生物界与非生物界既有统一性又有

13、差异性。组成生物体的化学元素分为大量元素和微量元素，它们在体内都有一定的作用。钙是人体中的大量元素之一，人体中的钙在骨和牙齿中以碳酸钙的形式存在，成年人缺乏时会患骨质疏松症，在血液中以离子的形式存在，一旦缺乏会出现抽搐现象，人体中也含一定量的铁，它是血红蛋白的组成部分，但是含量很少。答案：（ 1）生物界与非生物界具有统一性 （ 2）生物界与非生物界还具有差异性 （ 3）碳酸钙 骨质疏松 离子 抽搐 （ 4）人体含铁。因为铁是构成血红蛋白的成分，但铁在人体中的含量很少，属半微量元素。错因：本题的常见错误表现在（ 3）、（ 4）小题，主要原因是对钙和铁的含量、存在形式和作用不明确。【基础训练】一、

14、选择题1以下对组成生物体的化学元素的叙述，错误的是A组成生物体的化学元素常见的有20 多种B组成各种生物体的化学元素是大体相同的C在不同的生物体中，各种元素的含量相差很大D组成各种生物体的化学元素是完全一样的答案： D2下列各项中，哪组所包含的元素都占生物体总重量的万分之一以下A C、N、 P、 FeB C、N、 Ca、 MgC K、Ca、 P、 CuD Zn、Cu、 B、Mo解析：占生物体总重量万分之一以下的元素属于微量元素，A、 B、C、 D 四项中，只有D 项全部属于微量元素。答案： D3大约占原生质总量97%的元素主要是A C、H、 O、 N、P、 SB C、H、 O、 N、P、 KC

15、 C、P、 O、 N、Cu、 MgD N、P、 S、 K、Ca、 Mg答案： A4构成细胞的化学元素，没有一种是生命物质所特有的，这个事实说明A生物界与非生物界具有统一性B生物体由无机物构成C生物界与非生物界完全相同- 5 -名校名 推荐D生物界与非生物界完全不同答案： A5下列有关微量元素的叙述错误的是A微量元素是生物生活所必需的，是含量很少的元素B微量元素是维持正常生命活动不可缺少的C原生质中所有微量元素的总和少于3%D所有的占生物体总重量万分之一以下的元素都是微量元素解析：考查学生对微量元素的理解。微量元素是指生物生活所必需，但是需要量却很少的一些元素。每种微量元素的含量肯定少于生物体总

16、重量的万分之一，它们的含量虽少，但对于生物体的生命活动不可缺少。由于组成原生质的元素中， C、 H、 O、 N、 P、 S 六种元素占原生质总重量的 97%，其他所有元素的总和小于 3%，因此微量元素的总和小于 3%。综上所述， A、B、 C 三项都是正确的，只有 D 是错误的，因为有些元素在生物体内的含量虽然很少，但却不一定是生物体生活所必需的。答案： D6缺少下列哪种元素时，可能使花药和花丝萎缩，花粉发育不良A BB NC PD K解析：考查化学元素在生物体内的作用。组成生物体的化学元素能够影响生物体的生命活动，微量元素B 能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，当缺少B 时，花药和花丝萎缩，花

17、粉发育不良。答案： A7细胞中含量极少的化学元素有A Fe、Mn、 Zn、MgB Zn、Cu、 Mn、CaC Zn、Cu、 B、FeD Mg、Mn、 Cu、Mo答案： C8 C、H、 N 3 种元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73%左右，而这三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完全不同答案： B9油菜在缺少下列哪种元素时会出现“花而不实”现象A NB MgC BD Zn答案： C10构成细胞的生命物质是A水- 6 -名校名 推荐B蛋白质C核酸

18、D原生质解析：考查原生质的概念，原生质是细胞内的生命物质，分化为细胞膜、细胞质、细胞核，它是由细胞内的各种化合物共同组成，只有各种化合物有机地结合在一起，才能体现生命活动。答案： D11生物大分子在生物体的生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连结成链或环，从而形成各种生物大分子。可以说，地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。以上事实可以说明A C 元素能组成所有的化合物B C 元素是生物体最基本的元素C C 元素是各种大分子中含量最多的元素D C 元素比其他元素重要解析：生物体是由化学元素组成的，在组成生物体的化学元素中，C 是一种主要元素，它能够通过化学键连

19、结成链或环，从而形成各种生物大分子，如蛋白质、核酸、糖类、脂肪，这些化合物是生物体生命活动的物质基础。如果没有碳元素，肯定不会形成这些生物大分子，也就不会表现出各种生命活动。因此C 元素是构成生物体的最基本元素。根据题干所给出的条件，无法判断出 C 元素的含量，因此 C 项错误； C元素是基本元素，但并不是所有化合物都含 C 元素，因此 A 项错误； C元素在生物体内有重要作用，但并不能排除其他元素的重要性，故D 项也错。答案： B12只存在于蛋白质分子中而不存在于核酸分子中的是A NB OC PD S答案： D13组成仙人掌和鲸的基本元素是A C、H、 O、 PB C、H、 O、 NC C、

20、H、 O、 SD C、H、 O、 K答案： B14能促进花粉管萌发与花粉管伸长的化学元素是A硼B铜C锰D锌答案： A二、非选择题15据测定苹果中Zn 的含量为毫克 /100 克，但苹果缺锌时，往往患“小叶病”，这个事实说明 _- 7 -名校名 推荐解析：考查微量元素的作用。Zn 在苹果中的含量为0.19 毫克 /100 克，说明Zn 在生物体内的含量很少，属于微量元素，当苹果缺Zn 时，会患“小叶病”，说明Zn 对于维持正常生命活动是不可缺少的，不仅Zn 如此，其余的微量元素也如此。答案：微量元素在生物体内的含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的16科学家对鸡和鸭两种动物体内的某些元素的

21、含量进行测定，得到下表：( 每 100 克中的毫克数 )此表可以说明：_ 。解析：从表中可知，鸡和鸭的体内都含有Cu、 Fe、 Zn、 P、 Se 等元素。由此说明组成生物体的化学元素大体相同。从表中还可以看出：鸡和鸭体内的每种元素的含量都不相同，并且差别很大。由此可以说明不同的生物体内各种化学元素的含量差别很大。答案：组成生物体的化学元素虽然大体相同，但在不同的生物体内，各种化学元素的含量却差别很大17下表是用于无土栽培的一种培养液配方Ca(NO) MgSOKHPOKClFeCl H1.0 g0.25 g0.25 g1.2 g0.005 g1000 mL该配方中属于植物所需的大量元素是_,

22、微量元素是 _ 。答案： H、 O、 N、P、 S、 K、 Ca、 Mg Fe 、 Cl18据据下面玉米植株和成人体内含量较多的化学元素的种类，以及各种元素的含量表，分析回答有关问题。元素玉米成人O44.4314.62C43.5755.99H6.277.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78（ 1）由表可知，在玉米和人体中含量最多的四种化学元素是_ 。（ 2）不同生物中，各种化学元素的含量存在着_ 性。- 8 -名校名 推荐（ 3）组成家兔身体的主要元素是_。A C、H、 O、 N、Ca、 PB H、O、 K、 S、

23、P、 MgC C、P、 O、 S、H、 ND N、P、 K、 Ca、 S、 Zn解析：（ 1）表中列出了玉米和人体内大量元素的含量，从表中数据不难看出玉米和人体中含量最多的四种元素是 C、 H、 O、 N，它们是构成生物体的基本元素。（ 2）从表中可以看出，玉米和人体中化学元素的种类基本相同，但各种化学元素的含量差别较大，如氧在玉米体内占 44.43%，而在人体内只占 14.62%，因此，不同生物中各种化学元素的含量存在着差异性。（ 3）家兔属哺乳动物， 其元素组成及含量与人体大体相似，其含量较多的元素是 C、H、O、N、Ca、 P，但 Ca 是无机盐的重要元素，生物体大部分有机物是由C、 H

24、、 O、N、 P、 S六种元素组成的，这六种元素是组成原生质的主要元素。解答此题需要注意“含量”和“主要”的区别。答案：（1） C、 H、 O、 N（ 2）差异（ 3） C19人类有一种大脖子病，是由于地方性缺碘造成的，而碘在人体内的含量是极少的。由此说明什么问题？_ 。反映了化学元素的什么生理功能？_。答案：微量元素在生物体内的含量虽然很少，但却是生物生活所必需的影响生物体的生命活动20某植物学家在验证某一元素是否是某种植物的必需元素时，做了如下实验：（ 1）取甲、乙两个植株，分别放在A、 B 两种培养液中培养。 A 培养液元素齐全， B 培养液只缺少欲验证的元素，其他配方与A 培养液相同。

25、观察甲、乙两植株的生长情况。（ 2）然后在 B 培养液中添加该元素，并进一步观察乙植株的生长情况。结果分析：如果乙植株生长不正常，表现出一种专一的病症，补充该元素后，该症状消失，则说明该元素为_ ；否则就是 _ 。解析：植物生活所必需的元素在植物体内都具有非常重要的作用。一旦缺乏，就会表现出相应的病症，补充该元素后，缺乏症就会消失，这样的元素属于必需元素，否则就是非必需元素。答案：必需元素非必需元素应用创新：1下面是生物科技小组设计的一种植物（玉米）在全素与缺素时的水培实验方案。请仔细观察分析方案中的图表资料后，回答下列问题：- 9 -名校名 推荐植物生长需要的各种主要元素无机盐实验用培养液配

26、制一览表元素作用缺素时症状1. 制造蛋白质的原料1叶转黄色氮2叶绿素的重要组成成分2植株矮小3其他3 不能正常开花结果，代谢失调，生长不良磷1为核酸的成分 2为酶的成1 叶深绿面灰暗，叶背红紫分及代谢作用所必需的元素色3构成细胞膜的成分2代谢失调，生长不良钾1激发酶的活动，维持正常1叶转黄绿的代谢活动2生长缓慢、茎较纤细2为多种酶的成分3成熟期不齐，产量很低（ 1）该实验方案的目的是 _ 。（ 2）参照下图，回答问题：A 组实验在实践过程中起_作用。培养一段时间后观察发现B、C、D 组将会出现一定的缺乏症，其中B 组植株的症状是_ 。（ 3）在上述全素培养液中，构成植物体的大量元素有_ ，其中

27、属于矿质元素的是 _ 。（ 4）如果要使实验更严密，还可以再设计二次对照，请用简明的文字说明设计二次对照的方法。解析：本题为一道实验设计与分析题。从第一列表中可以看出表中所列的培养液分别是全素培养液和缺素培养液。甲培养液中N、 P、 S、K、 Ca、 Mg、 Fe 都含有，属全素培养液，乙中缺N，丙中缺P，丁中缺K，用这四种培养液培养相同的植物时，甲液中的植物生长正常，乙、丙、丁中的植物会表现出相应的缺乏症。综上分析，该实验是为了验证N、 P、 K 是否是植物必需元素的实验，甲在实验中起对照作用，这种对照属于分组对照。为了更充分地说明问题，还可设置前后对照，即在 B、C、D 三组中分别添加相应

28、的N、P、K，观察症状是否减轻和消除，这样实验才比较严谨。答案：（1）验证 N、 P、 K是植物所必需的元素（ 2）对照叶转黄色，植株矮小，不能正常开花结果（ 3） H、O、 N、 P、S、 K、 Ca、 Mg N 、P、 S、K、 Ca、 Mg （ 4）在缺素培养液中加入相应的元素，观察植株的缺乏症是否得到改善和消除2试根据你已学过的知识，设计一个实验证明生物体的主要组成元素中含C、H、O三种元素，请写出实验原理和过程。实验原理： _实验过程： _- 10 -名校名 推荐解析：本题为一道实验设计题，只告诉实验目的，让学生分析实验原理并设计实验过程，属于开放性的能力考查题。学生在分析本题时，要

29、紧紧抓住这一点：任何一种化学元素在生物体内都构成化合物。只要检测到生物体能够独立产生含有该元素的化合物或单质，即可证明。答案：实验原理： C、 H、O三种元素可组成的无机物有 H2O、CO2等，因此，在实验过程中只要能检测到 CO2、 H2O即可证明。实验过程：将生物体在隔绝空气的条件下加热，可发现有含碳化合物形成，即生物体中含碳；同时可在试管壁上观察到有水珠出现，说明有水，即含有 H、 O 元素。（本题答案不惟一，其他合理答案也可以）【教学建议】本节的教学重点是组成生物体的化学元素 ( 包括大量元素和微量元素 ) 及组成生物体的化学元素的重要作用，难点是生物界和非生物界的统一性和差异性。为了

30、突出重点，突破难点，教师可作如下处理：1对比法：教师在教学中可对比各种生物之间以及生物与无机环境之间元素种类和含量，使学生发现并且概括出组成生物体的化学元素的特点：(1) 从无机的非生命环境中元素的组成与生物体元素组成的对比中，发现它们的统一性，了解生物体的元素组成特点；(2)从动物体与植物体组成的元素对比中，发现不同类型的生物体，元素的组成有区别；(3) 从生物体内不同元素的含量对比中，发现生物体元素组成的特点，以及这些特点与构成生物体的化合物、生物体特性的联系。为了贯彻这一教学方法，教师就要作如下准备：(1)无机的非生命环境中的元素与生物体的元素对比表；(2) 动物体与植物体组成元素的对比

31、表。2教学中注意渗透以下几点：(1) 从元素组成可以看出生物与非生物的同一性，以及组成生物体物质的特殊性； (2) 组成生物体的元素的作用只有在生活的机体中，在生物体特定的结构基础上，在与其他物质的相互作用中才能体现出来；(3) 不可轻视微量元素的作用；(4) 生物体中不仅仅都是必需元素，环境中的有些非必需元素也会进入到生物体中。3在讲述碳是组成生物体的最基本元素时，要注意引导学生阅读课本中的旁栏小资料，让学生联系有关化学知识去理解。使学生认识到：碳之所以是最基本的元素，是由碳原子本身的化学性质决定的。碳原子能形成很强的共价键，具有彼此相互结合的能力，因此形成直链、支链和环状的骨架，从而形成各

32、种生物大分子。【备课资料】1原生质中的部分化学元素组成原生质的各种化学元素不是游离存在的，而是构成各种有机物、水和其他无机化合物。现将原生质中的部分化学元素的存在形态和功能叙述如下：（ 1）磷 在细胞原生质里，磷一般以磷酸根的形态存在，除了作为核苷酸、核酸、磷脂、磷蛋白等的组成成分外， 在氧化磷酸化等许多代谢过程中都有磷参与。特别是三磷酸腺苷 (ATP) ，它是细胞内最主要的能量流通物质。细胞中磷的供应不足，ATP、 ADP 合成衰退，会引起生物整个代谢过程的衰退。在高等动物中，磷是骨和齿的重要成分，占总含量75%的磷存在于骨组织中。（ 2）硫硫是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分，因此也是蛋白质的组成成分。生物体内的硫大部分存在于各种蛋白