《细胞中的元素和化合物》导学案

第1课时细胞中的元素和化合物1.简述组成细胞的主要元素,了解最基本元素——碳。2.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,探讨细胞中主要化合物的种类。3.说出生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性。一、组成细胞的元素1.生物界与无机自然界具有统一性:组成细胞的化学元素在①无机自然界都可以找到。2.生物界与无机自然界存在差异性:组成生物体的化学元素在②细胞内的含量与在③非生物中的含量明显不同。3.组成生物体的化学元素有20多种:大量元素:④C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素:⑤Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。最基本元素:⑥C。主要元素:⑦C、O、H、N、S、P。细胞中含量最多的4种元素:⑧C、O、H、N。二、组成细胞的化合物1.无机物:包括⑨水和⑩无机盐。有机物:包括蛋白质、脂质、糖类和核酸。2.在活细胞中含量最多的化合物是水(85%~90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%~10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O;占细胞干重比例最大的化学元素是C。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖),与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。知识点一:组成细胞的化学元素1.划分大量元素和微量元素的依据是什么?组成生物体的化学元素主要包括哪些?2.请用数学集合描述细胞元素的关系。3.为什么常把微量元素Fe称为半微量元素?知识点二:实验——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理分别是什么?2.为什么不能用绿色叶片、西瓜、血液等作为还原性糖鉴定实验的材料?3.斐林试剂和双缩脲试剂在使用方法上有何不同?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化学元素。其配方如下:离子K+Na+Mg2+Ca2+NH2PSZn2+培养液浓度(mol/L)110.251210.251其中花卉根细胞吸收最少的离子是()。A.Ca2+B.SC.Zn2+D.H2P例2请回答下列问题:以下是“生物组织中还原糖、蛋白质的鉴定”实验的材料和部分操作,请指出并改正其中的错误。实验材料:选取苹果、新鲜牛奶。鉴定实验:鉴定还原糖时加入刚配制的斐林试剂,立即观察颜色变化;鉴定蛋白质时取牛奶样液加入双缩脲试剂A后,立即加入双缩脲试剂B,观察是否出现紫色。改正:①;②。组成生物体的化学元素常见的主要有20多种,表一为玉米植株和成人体内含量较多的化学元素占细胞干重的质量分数(%),表二为组成细胞的主要元素的含量。试分析图表回答下列问题。表一元素玉米人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78表二元素OCHNPS其他含量65%18%10%3%1.4%0.3%小于3%(1)表一中玉米和人体的氧元素含量相差较大的原因是;表一与表二中氧元素含量相差较大的原因是。(2)N元素在人体内的干重远远超过玉米,人体细胞内的N元素来源于,主要用于合成等化合物。参考答案第2单元组成细胞的分子第1课时细胞中的元素和化合物知识体系梳理①无机自然界②细胞内③非生物④C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg⑤Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo⑥C⑦C、O、H、N、S、P⑧C、O、H、N⑨水⑩无机盐蛋白质脂质糖类和核酸水蛋白质OC砖红色沉淀橘黄色红色蓝色紫色反应重点难点探究知识点一:组成细胞的化学元素1.划分依据是元素在生物体内的含量,即是否达到生物体总重量的万分之一。组成生物体的化学元素包括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。2.3.Fe在细胞中的含量比一般微量元素稍多一些,比大量元素少一些,所以又叫作半微量元素。知识点二:实验——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.还原糖与斐林试剂作用,生成砖红色沉淀;脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色);蛋白质与双缩脲试剂作用,产生紫色反应。2.防止这些实验材料中的色素或颜色物质对实验结果的干扰。3.斐林试剂:甲液和乙液等量混合均匀后,再加入样液;需沸水浴。双缩脲试剂:先加1mLA液形成一个碱性环境,再加入4滴B液,让Cu2+在碱性环境下与肽键(样液)反应;不需加热。思维拓展应用例1C例2①加入斐林试剂后要进行加热处理才可见砖红色②牛奶样液中加入双缩脲试剂A后需摇匀,再加B液全新视角拓展(1)玉米中碳水化合物含量高,人体内蛋白质含量相对高,因此,氧元素在玉米植株内的干重比例大于人体内的表一中的数据是干重,表二中的为鲜重,包括水的含量,所以表二中氧元素含量高(2)食物的消化吸收蛋白质、核酸思维导图构建①C、H、O、N、P、S②微量③C④无机盐⑤蛋白质⑥核酸