內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)2015-2016學(xué)年高中生物 課時(shí)3 細(xì)胞中的元素和化合物導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 必修1課時(shí)3 細(xì)胞中的元素和化合物 班級:__________姓名:__________設(shè)計(jì)人__________日期__________ 課前預(yù)習(xí) · 預(yù)習(xí)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．簡述組成細(xì)胞的主要元素，說出構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素是碳。 2．嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，探討細(xì)胞中主要化合物的種類。 3．認(rèn)同生命的物質(zhì)性。 【自主梳理】 1．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性： (1)統(tǒng)一性：組成細(xì)胞的__________，在無機(jī)自然界中都能夠找到，沒有一種__________是細(xì)胞所特有的。 (2)差異性：細(xì)胞與非生物相比，各種元素的__________大不相同

2、。 2．寫出下列兩類元素的種類 ①大量元素：______________________________。 ②微量元素：______________________________。 3．對人體中的C、H、O、N四種元素進(jìn)行排序(由多到少) ①細(xì)胞鮮重：_________________。 ②細(xì)胞干重：_________________。 4．組成細(xì)胞的化合物： 5．檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)： （1）思路：生物組織中某些有機(jī)化合物能與某些化學(xué)試劑產(chǎn)生特定的_________________________________________。 （2）檢測生物組織中

3、的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)： 原理(連線)： ①還原糖 ???A.碘液 ???????????A.磚紅色沉淀 ②淀粉 ?????B.雙縮脲試劑 ?????B.藍(lán)色 ③脂肪???? ?C.蘇丹III染液???? ?C.紫色 ④蛋白質(zhì) ???D.斐林試劑 ???????D.橘黃色 6．檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)： 實(shí)驗(yàn)流程： (1)還原糖的檢測和觀察 (2)淀粉的檢測和觀察 (3)脂肪的檢測和觀察 方法①：花生種子勻漿+3滴蘇丹III染液→_______色 方法② (4)蛋白質(zhì)的檢測和觀察 【預(yù)習(xí)小測】 1．判斷正誤：組成細(xì)胞的元素全部以化合物的形式

4、存在。 2．判斷正誤：細(xì)胞中的微量元素因含量較少而不如大量元素重要。 3．判斷正誤：占細(xì)胞干重最多的化合物是脂質(zhì)。 4．思考問題： (1)剛收獲的大豆種子與烘干的大豆種子中含量最多的化合物相同嗎？ (2)檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)時(shí)，對于材料的選擇有何統(tǒng)一要求？ 知識拓展 · 探究案 【探究一組成細(xì)胞的元素和化合物】 1．生物界的統(tǒng)一性與差異性： 下表是某科研人員測得的玉米和人體內(nèi)含量較多的元素種類以及各類元素含量(占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)。 元素 O C H N K Ca P Mg S 玉米 44.43 43.57 6.24 1.46

5、 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17 人 14.62 55.99 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78 分析上表數(shù)據(jù)，思考并交流下列問題。 (1)玉米和人的體細(xì)胞中所含的元素種類相同嗎？由此能說明什么問題？ (2)同一種元素在玉米和人的體細(xì)胞中含量相同嗎？ 由此能說明什么問題？ 2．組成細(xì)胞的元素和化合物：根據(jù)下圖回答下列問題。 (1)若該圖表示人體中含量最高的四種元素的含量，在鮮重狀態(tài)下①②③④分別代表的是__________________；在干重狀態(tài)下①②③④分別代表的是__________。 (

6、2)若該圖表示生物體中水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)的含量，則①②③④分別表示哪種化合物？ 【典例精析】 觀察如圖所示圖形，下列敘述不正確的是 A.如果該圖表示的是組成活細(xì)胞的各種化學(xué)元素的含量，則M是C B.如果該圖表示組成活細(xì)胞的化合物的含量，則M中含有的元素為H、O C.如果該圖表示已經(jīng)完全脫水后的細(xì)胞中各種化合物的含量，則M是蛋白質(zhì) D.如果該圖表示的是組成活細(xì)胞的各種化學(xué)元素的含量，則其中微量元素的總量不超過3% 【探究二檢測生物組織的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)】 3．檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)： 材料選擇： 紫色葡萄中富含葡萄糖，甘蔗中富含蔗糖，它們能否作為檢測生物

7、組織中是否含有還原糖的材料？試分析原因。 4．檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)： 操作步驟： (1)還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測實(shí)驗(yàn)中是否均需要水浴加熱和顯微鏡觀察？ (2)斐林試劑和雙縮脲試劑的成分都是NaOH和CuS04，但使用方法不同，請分析二者使用方法的不同之處。 【典例精析】 下列關(guān)于"檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)"實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是 A.用于檢測還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的檢測 B.用花生種子作切片檢測脂肪時(shí)，需要用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪滴 C.檢測還原糖時(shí)，要加入斐林試劑甲液搖勻后，再加入乙液 D.用于檢測蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑

8、A液與B液要混合均勻后，再加入含待測樣品的試管中，且必須現(xiàn)用現(xiàn)配 【隨堂自測】 1．在人體的組成元素中，最基本的元素、含量最多的元素和占細(xì)胞干重最多的元素分別是 A.N、C、O B.C、O、C C.C、H、O D.都為C 2．人體內(nèi)有20多種微量元素，它們的質(zhì)量總和不及人體質(zhì)量的千萬分之一，但是對人的健康卻起著重要的作用。下列各組元素中全部是微量元素的是 A.Ca、K、P、S、O B.Mo、B、Fe、Zn、Cu C.N、H、O、P、C D.Fe、Ca、Cu、Mg、C 3．過度肥胖的人的肌肉細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物是 A.水 B.脂肪 C.蛋白質(zhì) D.核酸 4

9、．下列能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀的是 ①葡萄糖②果糖③蔗糖④麥芽糖⑤淀粉⑥纖維素 A.①②⑤ B.②③④ C.①⑤⑥ D.①②④ 5．下列各組中的前面一項(xiàng)為需檢測的物質(zhì)，中間一項(xiàng)為使用的試劑，最后一項(xiàng)為產(chǎn)生的顏色，正確的是 A.葡萄糖、斐林試劑、磚紅色 B.脂肪、蘇丹III染液、紅色 C.蛋白質(zhì)、雙縮脲試劑、藍(lán)色 D.脂肪、蘇丹IV染液、橘黃色 6．根據(jù)檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)， 填寫下表有關(guān)內(nèi)容。 序號 實(shí)驗(yàn)材料 被檢測物質(zhì) 方法 ① 梨的研磨液 加入__________，在盛有50?65 °C溫水的大燒杯中加熱，試管中出現(xiàn)___

10、__ 沉淀 ② 花生種子切片 加入__________，顯微鏡觀察，子葉內(nèi)物質(zhì)被染成_____ ③ 雞蛋清稀釋液 向試管內(nèi)注入__________1 mL ，搖勻；再注入__________4滴，搖勻，試管中溶液變成_____ 【探究歸納】 1．【提醒】各種元素不僅在細(xì)胞與非生物中含量不同，而且在不同生物之間含量也有明顯差異。 2．教材提煉： 3．化學(xué)元素的分類： 4．有機(jī)物的鑒定： 材料的選取： 鑒定物質(zhì) 相應(yīng)材料 還原糖 含糖量高、白色或近于白色的植物組織，如蘋果、梨 淀粉 馬鈴薯的勻漿 脂肪 花生種子 蛋白質(zhì) 大豆組織研磨液或蛋

11、清稀釋液 5．細(xì)胞中有機(jī)物檢測中的顏色變化 (1)還原糖的檢測：斐林試劑中的Cu(OH)2(藍(lán)色)與還原糖發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Cu(OH)2被還原成了Cu2O(磚紅色)，所以在還原糖的檢測過程中的顏色變化是藍(lán)色→棕色→磚紅色。 (2)脂肪的檢測：蘇丹III或蘇丹IV染液與脂肪顆粒發(fā)生作用，產(chǎn)生橘黃色或紅色反應(yīng)。 (3)蛋白質(zhì)的檢測：在堿性條件下，雙縮脲(H2NOC—NH—CONH2)與CuSO4提供的Cu2+作用，生成紫色的絡(luò)合物。值得注意的是，被雙縮脲試劑鑒定的蛋白質(zhì)或多肽，至少要含有兩個(gè)肽鍵，所以二肽就不能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。 6．檢測生物組織中的有機(jī)物的注意事項(xiàng) (1)

12、檢測生物組織中化合物實(shí)驗(yàn)的選材要求。 ① 富含被檢測物質(zhì)。例如，不能選擇甘蔗來檢測還原糖，不能選擇黃豆芽來檢測蛋白質(zhì)。 ② 顏色較淺。例如，不能選擇韭菜葉來檢測還原糖，防止材料本身的顏色干擾。 ③ 易于獲得和操作。 (2) 實(shí)驗(yàn)材料的預(yù)處理。 ① 脂肪的鑒定中，實(shí)驗(yàn)用的花生種子需提前浸泡3 h～4 h ，浸泡時(shí)間太短，不易切片；浸泡時(shí)間太長，則組織太軟，切下的薄片不易成形。 ② 在蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，如果用蛋清稀釋液作為實(shí)驗(yàn)材料，一定要稀釋到一定程度，否則，與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會粘在試管的內(nèi)壁上，使反應(yīng)不徹底，試管也不易洗刷干凈。 (3) 實(shí)驗(yàn)儀器：在檢測生物組織中的有機(jī)物實(shí)驗(yàn)

13、中，只有檢測脂肪時(shí)用到顯微鏡。 7 必修1課時(shí)3 細(xì)胞中的元素和化合物 詳細(xì)答案 課前預(yù)習(xí) · 預(yù)習(xí)案 【自主梳理】 1．(1)化學(xué)元素? 化學(xué)元素??? (2)相對含量 2．(1) ①C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 ????②Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等 3．①O、C、H、N ????②C、O、N、H 4．水??? 蛋白質(zhì) 5．（1）顏色反應(yīng)??? （2）①—D—a??? ?②—A—b ????③—C—d??? ?④—B—c 6．(1)白色或近于白色? 斐林試劑? 磚紅色沉淀 (2)碘液藍(lán)色 (3)橘黃? 蘇丹Ⅲ染液? 體積分?jǐn)?shù)為50%的

14、酒精溶液 ?高倍顯微鏡 (4)雙縮脲試劑A液1mL?? 雙縮脲試劑B 液4滴? ????紫色 【預(yù)習(xí)小測】 1．×? 提示：組成細(xì)胞的元素主要以化合物的形式存在。 2．×? 提示：雖然細(xì)胞中的微量元素含量較少，但作用與大量元素相比同樣重要。 3．×? 提示：在各類細(xì)胞中，占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 4．(1)提示：不相同。剛收獲的大豆種子中含量最多的化合物是水，烘干的大豆種子中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。 (2)提示：選擇顏色較淺的且相應(yīng)物質(zhì)含量較高的生物組織，避免材料自身顏色對實(shí)驗(yàn)顏色變化的遮蓋。 知識拓展 · 探究案 【探究一組成細(xì)胞的元素和化合物】 1．(1)

15、提示：基本相同。說明了生物界具有統(tǒng)一性。 (2)提示：含量不同，有的相差很大。說明生物界具有差異性。 2．(1)C、O、H、N ?O、C、N、H (2)提示：蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類。 【典例精析】 A 【解析】活細(xì)胞是指在鮮重狀態(tài)下的細(xì)胞，含量最多的元素是O，含量最多的化合物是H2O；在干重狀態(tài)下，含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。在鮮重狀態(tài)下，除去大量元素夕卜，其他元素含量之和不超過3%。 【備注】無 【探究二檢測生物組織的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)】 3．提示：不能。紫色葡萄有顏色，蔗糖是非還原糖。 4．(1)提示：在三種有機(jī)物的檢測實(shí)驗(yàn)中，只有還原糖的檢測需要水浴加熱，只有脂肪的檢測

16、(用子葉臨時(shí)切片時(shí))需用顯微鏡觀察。 (2)提示：斐林試劑使用時(shí)，將甲液和乙液等量混合均勻后立即使用；雙縮脲試劑使用時(shí)，先加入A液(1mL)，振蕩搖勻， 造成堿性的反應(yīng)環(huán)境，然后再加入4滴B液，振蕩搖勻后觀察現(xiàn)象。 【典例精析】 B 【解析】檢測還原糖的斐林試劑與雙縮脲試劑的組成成分是相同的，但濃度不同；用花生種子的切片作為檢測脂肪的實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，必須用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪滴；斐林試劑的使用是先混合后使用，現(xiàn)用現(xiàn)配；用于檢測蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑使用時(shí)先加入A液然后再加入B液。 【備注】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)原理是顯色反應(yīng)。盡量選取無顏色或淺顏色的實(shí)驗(yàn)材料，以

17、避免實(shí)驗(yàn)材料的顏色對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾； 檢測還原糖的斐林試劑和檢測蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑的成分都是NaOH和CuSO4 ，但二者的使用順序不同。 【隨堂自測】 1．B 【解析】在人體內(nèi)不同元素的含量不同。其中，在鮮重狀態(tài)下，由于水的含量最高，所以含量最多的元素是O；而在干重狀態(tài)下，由于水的丟失，O會丟失很多，所以占細(xì)胞干重最多的元素不再是O，而是C。 【備注】無 2．B 【解析】A項(xiàng)中的Ca、K、P、S、O，C項(xiàng)中的N、H、O、P、C和D項(xiàng)中的Ca、Mg、C，都屬于大量元素，只有B項(xiàng)中的元素全部為微量元素。 【備注】無 3．C 【解析】細(xì)胞中含量最多的化合物是水，但含量最多的有

18、機(jī)化合物則是蛋白質(zhì)。 【備注】無 4．D 【解析】能與斐林試劑產(chǎn)生磚紅色沉淀的物質(zhì)是還原糖，題干所述糖類中具有還原性的是葡萄糖、果糖、麥芽糖。 【備注】無 5．A 【解析】葡萄糖和斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀；脂肪與蘇丹Ⅲ染液反應(yīng)呈現(xiàn)橘黃色，脂肪與蘇丹Ⅳ染液反應(yīng)呈現(xiàn)紅色；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色。 【備注】無 6．①還原糖? ?斐林試劑 ???磚紅色? ?②脂肪? 蘇丹Ⅲ(或蘇丹IV)染液? 橘黃色(或紅色)? ③蛋白質(zhì)? 雙縮脲試劑A液 雙縮脲試劑B液? 紫色 【解析】梨富含還原糖，可用斐林試劑檢測還原糖的存在，使用斐林試劑時(shí)，應(yīng)注意現(xiàn)用現(xiàn)配和溫水浴加熱，最終會出現(xiàn)磚紅色沉淀?；ㄉN子富含脂肪，可用蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液進(jìn)行檢測。雞蛋清富含蛋白質(zhì)，是檢測蛋白質(zhì)的良好材料，蛋白質(zhì)遇到雙縮脲試劑后會變紫色，使用雙縮脲試劑時(shí)，應(yīng)先用A液(質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液)，再用B液(質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液)。 【備注】無