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高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第二章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物学案设计
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这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第二章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物学案设计，共4页。学案主要包含了自学学案，课堂精练，课后练习等内容，欢迎下载使用。
【自学学案】
1．细胞中常见的化学元素有________多种，其中大量元素有_________ _ ____等，微量元素有_________________________等，含量最多的四种元素是_______________，基本元素是_______________。构成细胞的化学元素在___________________中都能够找到，但各种元素的相对含量又____________________。
2．组成细胞的各种大多以 的形式存在，其中无机化合物有___________、______________，有机化合物有_________、___________、_________和____________，占细胞鲜重最高的化合物是__________，占细胞干重最高的化合物是____________。
3．检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验原理_____________________________。其中还原性糖类与___________作用，生成________________；淀粉遇_______变______________；脂肪可以被____________染液染成_____________；蛋白质与___________________试剂发生作用，产生_______________反应。
【课堂精练】
例1．组成人肝脏细胞的化合物中，含量最多的化合物和含量最多的有机物分别是（ ）
A．水、蛋白质 B．水、糖类 C．蛋白质、核酸 D．核酸、水
例2．下列关于检测“生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是（ ）
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察
C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀再加入）
D．用于双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2min才能看到紫色
例3．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。
（1）组成人体的化学元素在元素周期表上都有，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）构成人体的化学元素中H、0、C含量最多的原因是
。氮含量较多的原因是 。
（4）人体中的钙在骨和牙齿中以 的形式存在，儿童人缺少会患 病。
（5）从此表看，人体成分中没有铁的含量，是否人体不含铁? 。
为什么? 。
（6）人体内的镁可以从蔬菜中的什么器官获得? 。为什?
【课后练习】
一．选择题
1．构成细胞的基本元素是（ ）
A．O B．N C．C D．H
2．在组成生物体的元素中，含量最多的元素有（ ）
A．C、H、O、N B．H、O、K、P、Mg
C．C、P、O、S、H、N D．N、Ca、P、K、S、Zn
3．在构成玉米的下列元素中，属于微量元素的一组是（ ）
A．C、H、N、P、Mn B．Cl、Fe、S、N、Mg
C．B、Cu、Zn、Mn、M D．N、P、K、Cu、Fe、I
4. 在组成细胞的化学元素中，占细胞鲜重最多的元素和占细胞干重最多的元素是（ ）
A．C、O B．O、C C．C、N D．O、N
5．人体的肌肉细胞中含量最多的物质（ ）
A．脂肪 B．水 C．蛋白质 D．盐类
6．无机自然界中含量最最丰富的元素是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．隔绝性 D．差异性
7．将面团包在纱布中放在清水中搓洗，鉴定粘留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆分别用的试剂是（ ）
A．碘液、苏丹III染液 B．双缩脲试剂、碘液
C．双缩脲试剂、苏丹III D．碘液、斐林试剂
8．检测苹果中是否有还原性糖，可以选用的试剂是（ ）
A．碘液 B．苏丹III染液 C．双缩脲试剂 D．斐林试剂
9．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，碳元素的含量最多
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
10．在“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”的实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是（ ）
A．甘蔗茎、甜菜的块根等都含有较多的糖，且近于白色，因此可以用于进行还原性糖的鉴定
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．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．马铃薯块茎中淀粉含量较高，是进行淀粉鉴定的理想材料
11．（多选）同一元素在不同细胞中含量不同，甚至存在极大差异。下列解释不合理的是（ ）
A．组成细胞的元素不完全来自于自然界
B．有些化学元素是细胞本身合成的
C．细胞中某种元素的含量是由细胞的生命活动形式决定的
D．没有哪一种元素是细胞没有的
12．（多选）人体细胞中含量最多的化合物的功能是（ ）
A．为在细胞中进行化学反应提供场所
B．运输营养物质和代谢废物，如血液
C．为生命活动提供能量
D．参与细胞内某些化学反应
二．非选择题
13．下表用于无土载培的一种培养液配方。
该配方中属于组成细胞的大量元素是___________________________________________，
微量元素是_____________________________________。
14．下表所列为玉米植株和人体内含量较多的元素的种类以及各类元素的含量（占细胞干重的质量分数%）据表回答：
（1）据此表可以得出的结论是（ ）
A．组成生物体的化学元素种类基本相同
B．同种元素在不同生物体内含量不同
C．不同元素在同一生物体内含量也有差异
D．C是细胞中含量最多的元素，它是构成细胞的基本元素
（2）人和玉米体内H、O元素存在于____________等化合物中，人体内的Ca、P主要存在于
_____________等部位。
（3）组成玉米和人体的化学元素在无机自然界都可以找到，由此可以说明_______________
______________________________________________。
15．根据“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的鉴定”实验，回答下列问题：
（1）鉴定成熟苹果肉中存在还原性糖所用的试剂是__________________，该试剂与细胞内还原性糖发生作用，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）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）鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B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用于实验。
②双缩脲试剂的使用，应先加试剂______________，造成碱性环境，再加试剂______。
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，洗不净。
16．根据已学的知识，设计一个实验，证明组成生物体的主要元素中含有C、H、O3种元素，请写出实验原理和过程。
实验原理：
实验过程：
参考答案
第2章
第1节
【自学学案】1．20 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、M C、H、O、N C 无机自然界 大不相同 2．化合物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 水 蛋白质 3．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 斐林试剂 砖红色沉淀 碘 蓝色 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 双缩脲试剂 紫色
【课堂精练】1．A 2．C 3．（1）生物界与非生物界具有统一性 。（2）生物界与非生物界存在着本质的区别，两者还具有差异性 。（3）①构成细胞的化合物中含量最多的是H20，它占人体体重的60%以上，②构成细胞的四大有机物——糖类、脂类、蛋白质、核酸共有的化学元素也是C、H、O 。构成人体细胞原生质的物质基础主要是蛋白质和核酸，这两类化合物中都含氮，有些脂类也含氮；特别是蛋白质在细胞干重中含量在50%以上，是含量最多的有机物，故含氮元素较多 。
（4）碳酸钙 佝偻病 （5）人体内含铁，它是构成血红蛋白的成分 表中没有是因为铁是半微量元素，含量少 （6）叶 因为镁是合成叶绿素的主要元素，叶片中含镁丰富
【课后练习】1．C 2．A 3．C 4．B 5．B 6．D 7．B 8．D 9．C 10．A
11．ABD 12．ABD
13．H、O、N、P、S、K、Ca 、Mg Fe、Cl
14．⑴ABC ⑵水、糖（蛋白质、脂质、核酸） 牙齿和骨胳 ⑶生物界与无机自然界具有统一性
15．⑴斐林试剂 砖红色 葡萄糖 ⑵苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 ⑶过量的双缩脲试剂B会与试剂A发应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色 ⑷①分别配制、储存②0.1g/mlNaOH 0.01g/mlCuSO4 ③烧杯底部 实验者 ④太大
16．实验原理：C、H、O3种元素可组成的无机物有水、二氧化碳等，因此在实验过程中，主要能检测到水、二氧化碳等即可证明。实验过程：将生物体组织或器官放在试管中隔绝空气加热，发现试管壁上有水珠出现，说明有水；过一段时间逐渐炭化，即有碳元素的存在
岩石的
成分%
氧
硅
铝
铁
钙
钠
钾
镁
钛
氢
碳
所有他
成分<0.1
47
28
7.9
4.5
3.5
25
2.5
2.2
0.46
0.22
0.19
人体的
成分%
氢
氧
碳
氮
钙
磷
氯
锌
硫
钠
镁
所有他
成分<0.1
63
25.5
9.5
1.4
0.31
0.22
0.03
0.06
0.05
0.03
0.01
Ca(NO3)2
MgSO4
KH2PO4
KCl
FeCl3
H2O
1.0g
0.25g
0.25g
1.2g
0.005g
1 000ml
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
43.75
6.24
1.46
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
【自学学案】
1．细胞中常见的化学元素有________多种，其中大量元素有_________ _ ____等，微量元素有_________________________等，含量最多的四种元素是_______________，基本元素是_______________。构成细胞的化学元素在___________________中都能够找到，但各种元素的相对含量又____________________。
2．组成细胞的各种大多以 的形式存在，其中无机化合物有___________、______________，有机化合物有_________、___________、_________和____________，占细胞鲜重最高的化合物是__________，占细胞干重最高的化合物是____________。
3．检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验原理_____________________________。其中还原性糖类与___________作用，生成________________；淀粉遇_______变______________；脂肪可以被____________染液染成_____________；蛋白质与___________________试剂发生作用，产生_______________反应。
【课堂精练】
例1．组成人肝脏细胞的化合物中，含量最多的化合物和含量最多的有机物分别是（ ）
A．水、蛋白质 B．水、糖类 C．蛋白质、核酸 D．核酸、水
例2．下列关于检测“生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是（ ）
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察
C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀再加入）
D．用于双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2min才能看到紫色
例3．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。
（1）组成人体的化学元素在元素周期表上都有，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）构成人体的化学元素中H、0、C含量最多的原因是
。氮含量较多的原因是 。
（4）人体中的钙在骨和牙齿中以 的形式存在，儿童人缺少会患 病。
（5）从此表看，人体成分中没有铁的含量，是否人体不含铁? 。
为什么? 。
（6）人体内的镁可以从蔬菜中的什么器官获得? 。为什?
【课后练习】
一．选择题
1．构成细胞的基本元素是（ ）
A．O B．N C．C D．H
2．在组成生物体的元素中，含量最多的元素有（ ）
A．C、H、O、N B．H、O、K、P、Mg
C．C、P、O、S、H、N D．N、Ca、P、K、S、Zn
3．在构成玉米的下列元素中，属于微量元素的一组是（ ）
A．C、H、N、P、Mn B．Cl、Fe、S、N、Mg
C．B、Cu、Zn、Mn、M D．N、P、K、Cu、Fe、I
4. 在组成细胞的化学元素中，占细胞鲜重最多的元素和占细胞干重最多的元素是（ ）
A．C、O B．O、C C．C、N D．O、N
5．人体的肌肉细胞中含量最多的物质（ ）
A．脂肪 B．水 C．蛋白质 D．盐类
6．无机自然界中含量最最丰富的元素是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．隔绝性 D．差异性
7．将面团包在纱布中放在清水中搓洗，鉴定粘留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆分别用的试剂是（ ）
A．碘液、苏丹III染液 B．双缩脲试剂、碘液
C．双缩脲试剂、苏丹III D．碘液、斐林试剂
8．检测苹果中是否有还原性糖，可以选用的试剂是（ ）
A．碘液 B．苏丹III染液 C．双缩脲试剂 D．斐林试剂
9．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，碳元素的含量最多
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
10．在“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”的实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是（ ）
A．甘蔗茎、甜菜的块根等都含有较多的糖，且近于白色，因此可以用于进行还原性糖的鉴定
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．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．马铃薯块茎中淀粉含量较高，是进行淀粉鉴定的理想材料
11．（多选）同一元素在不同细胞中含量不同，甚至存在极大差异。下列解释不合理的是（ ）
A．组成细胞的元素不完全来自于自然界
B．有些化学元素是细胞本身合成的
C．细胞中某种元素的含量是由细胞的生命活动形式决定的
D．没有哪一种元素是细胞没有的
12．（多选）人体细胞中含量最多的化合物的功能是（ ）
A．为在细胞中进行化学反应提供场所
B．运输营养物质和代谢废物，如血液
C．为生命活动提供能量
D．参与细胞内某些化学反应
二．非选择题
13．下表用于无土载培的一种培养液配方。
该配方中属于组成细胞的大量元素是___________________________________________，
微量元素是_____________________________________。
14．下表所列为玉米植株和人体内含量较多的元素的种类以及各类元素的含量（占细胞干重的质量分数%）据表回答：
（1）据此表可以得出的结论是（ ）
A．组成生物体的化学元素种类基本相同
B．同种元素在不同生物体内含量不同
C．不同元素在同一生物体内含量也有差异
D．C是细胞中含量最多的元素，它是构成细胞的基本元素
（2）人和玉米体内H、O元素存在于____________等化合物中，人体内的Ca、P主要存在于
_____________等部位。
（3）组成玉米和人体的化学元素在无机自然界都可以找到，由此可以说明_______________
______________________________________________。
15．根据“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的鉴定”实验，回答下列问题：
（1）鉴定成熟苹果肉中存在还原性糖所用的试剂是__________________，该试剂与细胞内还原性糖发生作用，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）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）鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B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用于实验。
②双缩脲试剂的使用，应先加试剂______________，造成碱性环境，再加试剂______。
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，洗不净。
16．根据已学的知识，设计一个实验，证明组成生物体的主要元素中含有C、H、O3种元素，请写出实验原理和过程。
实验原理：
实验过程：
参考答案
第2章
第1节
【自学学案】1．20 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、M C、H、O、N C 无机自然界 大不相同 2．化合物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 水 蛋白质 3．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 斐林试剂 砖红色沉淀 碘 蓝色 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 双缩脲试剂 紫色
【课堂精练】1．A 2．C 3．（1）生物界与非生物界具有统一性 。（2）生物界与非生物界存在着本质的区别，两者还具有差异性 。（3）①构成细胞的化合物中含量最多的是H20，它占人体体重的60%以上，②构成细胞的四大有机物——糖类、脂类、蛋白质、核酸共有的化学元素也是C、H、O 。构成人体细胞原生质的物质基础主要是蛋白质和核酸，这两类化合物中都含氮，有些脂类也含氮；特别是蛋白质在细胞干重中含量在50%以上，是含量最多的有机物，故含氮元素较多 。
（4）碳酸钙 佝偻病 （5）人体内含铁，它是构成血红蛋白的成分 表中没有是因为铁是半微量元素，含量少 （6）叶 因为镁是合成叶绿素的主要元素，叶片中含镁丰富
【课后练习】1．C 2．A 3．C 4．B 5．B 6．D 7．B 8．D 9．C 10．A
11．ABD 12．ABD
13．H、O、N、P、S、K、Ca 、Mg Fe、Cl
14．⑴ABC ⑵水、糖（蛋白质、脂质、核酸） 牙齿和骨胳 ⑶生物界与无机自然界具有统一性
15．⑴斐林试剂 砖红色 葡萄糖 ⑵苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 ⑶过量的双缩脲试剂B会与试剂A发应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色 ⑷①分别配制、储存②0.1g/mlNaOH 0.01g/mlCuSO4 ③烧杯底部 实验者 ④太大
16．实验原理：C、H、O3种元素可组成的无机物有水、二氧化碳等，因此在实验过程中，主要能检测到水、二氧化碳等即可证明。实验过程：将生物体组织或器官放在试管中隔绝空气加热，发现试管壁上有水珠出现，说明有水；过一段时间逐渐炭化，即有碳元素的存在
岩石的
成分%
氧
硅
铝
铁
钙
钠
钾
镁
钛
氢
碳
所有他
成分<0.1
47
28
7.9
4.5
3.5
25
2.5
2.2
0.46
0.22
0.19
人体的
成分%
氢
氧
碳
氮
钙
磷
氯
锌
硫
钠
镁
所有他
成分<0.1
63
25.5
9.5
1.4
0.31
0.22
0.03
0.06
0.05
0.03
0.01
Ca(NO3)2
MgSO4
KH2PO4
KCl
FeCl3
H2O
1.0g
0.25g
0.25g
1.2g
0.005g
1 000ml
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
43.75
6.24
1.46
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
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