2013高中生物 2-1细胞中的元素和化合物随堂训练 新人教版必修1
(时间：30分钟 满分：50分)
考查知识点及角度
难度及题号
基础
中档
稍难
细胞中的元素
1、2、3
4
细胞中的化合物
4
化合物的检测
5、6、7
8
9
一、选择题(共7小题，每小题4分，共28分)
1．牛通过吃草获得各种化合物和元素，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 考查不同生物体内化学元素的组成情况。不同生物体内化学元素的种类大体相同，但含量相差很大。做此题时可能会掉入牛以草为食，故其所含化学元素的种类和含量都是大体相同的陷阱中。
答案 D
2．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最基本的化学元素分别是( )。
A．C和O B．C和H C．O和C D．H和O
解析 生物体内含量最多的元素是O，最基本的元素是C。
答案 C
3．人体内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．Na、K、O、S B．B、Mo、Fe、Zn、Cu
C．N、H、O、P、C D．Fe、Ca、Cu、Mg、C
解析 考查微量元素种类，属识记水平。
答案 B
4．下列有关图示的分析中，不正确的是( )。
A．如果该图为组成活细胞的化合物，则A中含有的元素为H、O
B．如果该图表示的是组成活细胞的化合物，则A是蛋白质
C．如果该图表示的是组成活细胞中的元素，则A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 若该图表示组成活细胞的化合物，则A为水，而非蛋白质，故A项正确，B项错误；若表示组成活细胞的元素，则A为氧元素，Mo为微量元素，含量很少，故C、D两项均正确。
答案 B
5．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 C
6．在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料选择的叙述，错误的是( )。
A．甘蔗茎的薄壁组织、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．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的理想动物材料
解析 利用颜色反应鉴定化合物时，对材料的要求是：颜色为白色或近于白色，待检测化合物含量高。甘蔗和甜菜都富含蔗糖，蔗糖是非还原糖。
答案 A
7．下列关于斐林试剂和双缩脲试剂的叙述，不正确的是( )。
A．都含有NaOH溶液和CuSO4溶液
B．斐林试剂的配制是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液中滴入等量的质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液
C．双缩脲试剂是将4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液滴入质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液中混合而成的
D．双缩脲试剂含有两种试剂：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液
解析 斐林试剂的配制是将质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液滴入等量的质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液中配成，必须现用现配。双缩脲试剂是用质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液配制而成的，使用时，先向待测样品中加入1 mL 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，振荡摇匀，再向试管中加入4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡摇匀，故选C。
答案 C
二、非选择题(共2小题，共22分)
8．(10分)香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。
请回答下列问题。
取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加5 mL第x天的提取液，在c、d试管中各加5 mL第y天的提取液，如图B。
(1)在a、c试管中各加入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更________，两管中被检测的物质是________，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。
(2)在b、d试管中各加入等量的斐林试剂，煮沸后，b管呈砖红色，与b管相比d管的颜色更________，两管中被检测的物质是________，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。
解析 从本题中所给的信息来看，香蕉成熟过程中，香蕉逐渐变甜，说明成熟时间长，淀粉转变成的可溶性还原性糖较多。而鉴别用的试剂是碘液和斐林试剂，淀粉遇碘变蓝色是淀粉的特性，还原性糖与斐林试剂水浴加热后会出现砖红色沉淀。a试管中是成熟x天的提取液，成熟时间较短，物质转化较少；b试管中是成熟y天的提取液，成熟时间较长，物质转化较多。由此可判定Ⅰ代表的是淀粉的变化，Ⅱ代表的是还原糖的变化。
答案 (1)浅 淀粉 Ⅰ (2)深 还原糖 Ⅱ
9．(12分)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。请回答下面的问题。
(1)用一种试剂将上述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 本题的解题思路为：
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，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液并水浴加热，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
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第二章第一节细胞中的元素和化合物
一、学习目标：
1、说出组成细胞的主要元素、大量元素、微量元素。
2、说出组成细胞的主要化合物的种类和含量。
3、尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
二、自主学习指导（一）：
请同学们仔细默读课本P16-17的内容，仔细观察图2-1和2-2，5分钟后独立完成检测一。
检测一：
1、细胞中常见的化学元素有 多种，是生物体有选择地从 中获取的。
2、最基本元素是 ；基本元素是 ；主要元素是 ；大量元素是 ；微量元素是 。
3、组成生物体的化学元素在非生物界中都能找到，没有一种元素为细胞所特有，这一事实说明生物界和非生物界具有 ；组成生物体的化学元素，在生物体内和在非生物界中含量相差很大，这一事实说明生物界和非生物界具有
。
4、组成细胞的化学元素大多以 形式存在。组成细胞的化合物中， 无机化合物有 。有机化合物有 、 、 、 。占细胞鲜重最高的化合物是 。占细胞干重最高的化合物是 。占细胞鲜重最高的有机化合物是 。
自主学习指导（二）：
请同学们仔细默读课本P18-19内容，认真思考下面问题，5分钟后独立完成检测二。
问题：怎样检测生物组织中的糖类、脂质、蛋白质？
检测二：
1．鉴定所用的试剂及相应的颜色反应
可溶性的还原性糖+ →生成 沉淀
脂肪+ →染成橘黄色
脂肪+苏丹IV→染成
蛋白质+ →生成 反应
淀粉+ →呈 色
2．可溶性还原糖的鉴定
取2mL组织样液加入试管中 加入1mL 试剂（该试剂的甲液、乙液必须 使用） 摇匀，此时溶液为 色 水浴加热煮沸，观察，出现 色。
3．脂肪的鉴定：花生子叶徒手切片 3滴 染液染色 用体积分数为 的 洗去 显微镜观察（先用 倍镜，找到子叶 ，并移到 ，再换 倍镜，调整 焦螺旋）
4．蛋白质的鉴定：取2mL组织样液加入试管中 加入1mL 试剂（该试剂必须先加试剂A： ，再加试剂B： 。） 摇匀观察，出现 色。
5．在“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是
A．甘蔗茎的薄壁组织、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．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
6．若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质鉴定实验，发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中正确的是
A．鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀
B．只添加了双缩脲试剂A，未添加双缩脲试剂B
C．鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料
D．蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长
四、当堂训练
1．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
2. 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
3.下图表示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、C
B．水、蛋白质、糖类、脂质；O、C、N、H
C．蛋白质、水、脂质、糖类；O、C、H、N
D．蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N
4.下列都属于微量元素的一组是
A．Fe、Mn、K、B B．Fe、Mn、Cu、Mo
C．Mn、Ca、Mg、Cu D．Cu、Ca、K、Zn
5.沙漠中的仙人掌，其细胞中含量最多的化合物是
A.水 B.蛋白质 C.无机盐 D.核酸
6.在家兔细胞中含量最多的有机化合物是?
A.水 B.蛋白质? C.脂类 D.无机盐?
7.生物大分子在生物体的生命活动中具有重要的作用。就组成生物的蛋白质、核酸、
糖类、脂肪而言，其核心的组成元素是?
A.C B.H? C.O D.N?
8.土壤中缺硼元素时，植物会出现只“开花不结果”的病症。在有该病的植株叶面喷极低浓度的含硼溶液后，病症即消失，这说明硼是植物体内的
A.大量元素 B.大量必需的元素 C.必需的微量元素 D.非必需元素
9．下列哪组试剂在使用的过程中必须加热
A．斐林试剂在鉴定还原糖时 B．苏丹Ⅲ染液在鉴定脂肪时
C．双缩脲试剂在鉴定蛋白质时 D．碘化钾在鉴定淀粉时
10．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
11.下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的元素的含量（占细胞干重的质量分数/%）。请回答下面的问题。
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
43.57
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
（1）组成生物体的最基本元素是??? 。
（2）分析玉米和人体细胞中的元素组成的相同点是??? ?????? ??? ；不同点是 ????? ? ?????? 。
清洁空气中N2占78%，地壳中含量最多的是0，而细胞干重含量最多的是C。但构成生物体的元素在自然界都能找到。这一事实说明?????? ??????。12．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。
13.．现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶（化学成分：蛋白质）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（淀粉酶可将淀粉水解成还原糖）。请回答：???????????????
（1）用一种试剂将上述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 __________________________ __________________________ 。
分数
成绩
第二章第一节细胞中的元素和化合物答案
检测一：
1、20 无机自然界 2、C C、H、O、N C、H、O、N、P、S
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
3、统一性，差异性 4、化合物 水、无机盐 糖类、脂质、蛋白质、核酸 水 蛋白质 蛋白质
检测二：
婓林试剂 砖红色 苏丹Ⅲ染液 红色 双缩脲试剂 紫色 碘液 紫
婓林 等量混合均匀后 蓝 砖红
苏丹Ⅲ 50℅ 酒精溶液 浮色 低 最薄处 视野中央 高 细准
双缩脲 0.1g／ml的NaOH溶液 0.01g／ml的CuSO4溶液 紫
A 6. A
当堂训练：
1—5 CBDBA 6—10 BACAB
11、（1）C （2）组成玉米和人体细胞中元素的种类相同 组成玉米和人体细胞中元素的含量不同 生物界和非生物界既有差异性又有统一性
12．（1）斐林试剂 砖红色 葡萄糖
（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会与试剂A发应，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 0.01g/mlCuSO4 ③烧杯底部 实验者 ④太大
13．（1）双缩脲试剂??? 稀蛋清??? 淀粉酶??? 葡萄糖??? 淀粉
（2）斐林试剂 （3）将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，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
课件20张PPT。复习提问 细胞分类的依据是什么？
真核细胞和原核细胞的比较
常见的真核生物和原核生物有哪些？细胞中的元素和化合物第一节 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，回答问题？组成地壳和组成细胞的
部分元素含量(％)表问
题
探
讨?1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？没有。这说明什么？生物界和非生物界具有统一性。2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？有，相差很大。这又说明什么？生物界和非生物界还具有差异性。结论：1.组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的；2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.阅读课本回答问题细胞中常见的的化学元素有多少种？分别是什么？
在人体细胞鲜重中含量最多的元素是什么？
在人体细胞干重中含量最多的元素是什么？
细胞的主要元素是什么？基本元素是什么？探究一、组成细胞的元素 组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）组成人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比）干﹑鲜细胞元素组成对比图玉米和人体细胞部分元素含量的比较 玉米 人
氧 44.43 14.62
碳 43.57 55.99
氮 1.46 9.33
氢 6.24 7.46
钾 0.92 1.09
钙 0.24 4.67
磷 0.20 3.11
硫 0.17 0.78
氯 0.14 0.47
镁 0.18 0.16
铁 0.08 0.012
硅 1.17 0.005
不同生物体的化学元素种类_________但是含量______，不同基本相同这些元素在不同生物体的含量又怎样呢?大量元素：指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素：指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。细胞中元素根据含量分为: 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,他们的鞋子个踩过的地方,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.资料分析:通过分析,你能得出什么结论呢? 微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.缺Fe会使人患贫血等症状；
缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良等;
缺Ｉ会导致甲状腺肿等。?组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?构成细胞的化合物无机化合物有机化合物水无机盐糖类脂质蛋白质核酸组成生物体的化合物:占85%~90%占1%~1.5%占1%~2%占7%~9%占1%~1.5% 1.有机化合物和无机化合物有什么区别?能举例说明吗?？思考与讨论: 2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？
有机化合物和无机化合物的区别主要
是看他们的分子
组成中是否含有碳元素，
如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧
三种元素组成；水是无机化合物，由氢
和氧两种元素组成。当然这不是严格
意义上的区别，对这两类化合物严格
区分还要参照化学教科书
3、细胞鲜重中最多的化合物是？最多的有机化合物是？
4、细胞干重中含量最多的化合物是？最多的有机化合物是？?几种不同生物体中水分的含量人体中几种不同器官或组织中水分的含量5、不同种生物细胞化合物含量是否一样？6、同一种生物不同细胞化合物含量是否一样？ 你能举例说出哪些植物器官的细胞中富含糖类,脂质和蛋白质吗?如何从这些植物器官中提取呢?思维拓展:斐林试剂苏丹Ⅲ
（或苏丹Ⅳ）碘液双缩脲试剂砖红色沉淀橘黄色
（或红色）蓝色紫色实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质甲、乙液等量混合
水浴加热，颜色
变化过程显微镜观察先A液，摇匀，
后B液注意区分斐林试剂双缩脲试剂甲 0.1g/mL NaOH 乙 0.05g/mLCuSO4等量混合用A 0.1g/mL NaOH B 0.01g/mLCuSO4 先A后B一、填空
1．组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是________；占细胞干重百分比最多的元素是__________。 _________是构成细胞的最基本元素。
2．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_______，含量最多的有机化合物________。练一练:OCC水蛋白质二、选择题
1、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ）
A 生物界和非生物界没有区别
B 生物界和非生物界具有统一性
C 生物来源于非生物
D 生物界和非生物界具有差异性
2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ）
A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水BD3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ）
A、差异很大 B、有些差异
C．大体相同 D．没有一定标准
4．在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是（ ）
A．Fe、Mn、Zn、Mg B．Zn、Cu、Mn、Ca
C．Zn、Cu、B、Mn D．Mg、Mn、Cu、Mo
5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ）
A．C B．H C．O D．NCCA人教版 必修一 2.1 细胞中的元素和化合物
教学设计
一、教材分析
本节教学应该重点渗透以下几点：①从元素水平就可以看出生物的物质性，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生物体的大量元素和微量元素是依据含量划分的，不可轻视微量元素的作用。另外，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。
本节课既有授课内容，又要做实验，因此教师要熟悉教学内容要求，善于利用各种课程资源，创新实验设计方案。在课前教师一定要做好充分的准备工作，尽量将可能出现的情况都估计到，并找到相应的对策，学生也应该做好课前准备，预习实验，初步了解实验的原理及实验步骤，保证实验的顺利进行。
二、教学目标
1、知识与技能目标
（1）知道组成细胞的主要元素，知道为什么碳元素是构成细胞的基本元素。
（2）学会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法。
2、过程与方法目标
（1）通过对碳元素的说明，分析有机化合物形成的可能性及必然性，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。
（2）通过对组成细胞中的元素的百分比的分析，通过对不同化合物的质量分数的学习，培养学生理解、思考和分析问题的能力。
（3）通过探究实验，初步培养学生的科学探究能力，通过实验现象的分析，培养学生分析问题和解决问题的能力。
（4）通过探究实验，发展学生的交流与合作能力和实践与创新能力。
3、情感态度与价值目标
（1）认同生命的物质性，认同生物界在物质组成上的统一性。
（2）通过探究实验活动培养学生探索意识和良好的合作意识，培养学生事实求是和严谨的科学态度。
（3）通过探究来激发学生学习生物科学的兴趣，培养学生理论联系实际的科学素养。
三、教学重点难点
教学重点：
1、组成细胞的主要元素和化合物。
2、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
教学难点：
1、构成细胞的基本元素是碳。
2、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
四、课前准备
教具：
1、组成地壳和组成细胞的部分元素含量表、玉米和人体化学元素对比表、糖类、脂肪、蛋白质的鉴定的实验的原理、方法、步骤、现象、注意事项表格，3个表制成课件，探究实验的步骤和原则制成课件。
2、实验材料准备
①试剂：斐林试剂甲液、乙液、苏丹Ⅲ染液，双缩脲试剂A液、B液、碘液、体积分数为50%的酒精液、蒸馏水。
②实验材料：葡萄糖液、植物油滴，鸡蛋白稀释液、淀粉液、苹果汁、梨汁、花生种子匀浆、马铃薯匀浆、鲜肝提取液、豆浆。
③实验仪器：徒手切片刀、试管架、试管夹、烧杯、量筒、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、载玻片、盖玻片、毛笔、吸水纸、显微镜。
五、课时安排：1课时
六、教学方法
教学方法：探究、讲述、讨论、对比
学生课前准备：学生预习实验，初步了解实验的原理以及实验步骤。
学法指导：
1、通过观察对比，了解生物界与非生物界的统一性和差异性。
2、加强记忆法：让学生通过画概念图，弄清组成生物体最基本元素，基本元素、主要元素、大量元素、微量元素几个概念之间的关系。
3、通过探究实验让学生通过观察动手、分析，完成对事物从感性到理性的认识过程。
七、思路分析
教师利用问题情境的创设引导学生观察、对比、分析组成地壳和组成细胞的部分元素含量表，得出生物界与非生物界的统一性和差异性，认同生命的物质性结论。
利用组成人体的主要元素占细胞鲜重和干重的百分比含量图，玉米和人体化学元素对比表，通过问题探讨创设问题情境，让学生在观察、讨论、交流中获得组成细胞的大量元素、微量元素的概念和种类引导学生利用化学知识解决构成细胞的最基本元素为碳。
利用课本“思考与讨论”中的问题，引导学生观察教材中化合物种类及其含量表，获得组成细胞的化合物知识，提高学习能力。
检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质把课本上验证式实验改为探究性实验，通过教师的演示实验让学生自己归纳出本实验的原理。教师创设探究发现合作交流的教学情境，引导学生在创设的实验情境中学习和理解有关基础知识，在对实验问题的自主探究活动中认识和掌握实验的科学方法。本设计充分考虑高中学生的独立意识、参与意识、以及思维能力、观察思考能力、进行讨论交流能力。这样的教学设计能体现学生自主探究合作学习的方式，有利于培养学生科学的思维方法和研究方法，提高学生的科学素养。
八、教学过程
讲述：作为生命的基本单位细胞，它可以构成不同的生物体，细胞为什么能表现出生命的特征？是组成它的分子有什么特殊之处吗？这些分子在非生物物体中能不能找到？组成这些分子的元素，在非生命物体中能不能找到？这些分子是怎样构成细胞的呢？要认识细胞这个基本的生命系统，首先要分析这个系统的物质成分——组成细胞的分子，细胞中的元素和化合物。（教学意图：通过问题情境的创设引出课题）
一、生物界与非生物界的统一
师生互动
屏幕展示组成地壳和组成细胞的部分元素含量%表
元素
地壳
细胞
O
48．60
65．0
Si
26．30
极少
C
0．087
18．0
N[
0．03
3．0
H
0．76
10．0
问：组成生命的细胞和组成地壳的元素种类有没有什么不同？
答：没有
问：这种情况说明了什么？
答：组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到，没有一种是生命特有的，说明生物界和非生物具有统一性。
问：生物界和非生物界所含的化学元素的含量有没有不同，请举例说明？这种情况又说明了什么？
答：有不相同，例如，C、H、N三种元素在组成人和地壳的化学成分中百分比含量相差很大，说明生物界和非生物界具有差异性。
（教学意图：创设问题情境，让学生在观察、讨论、比较、交流中发现并且总结出组成生物体与无机环境中化学元素在种类和含量的异同，认同生命的物质性，培养学生识图比较能力。）
二、组成细胞的元素
讲述：分子是由元素构成的，细胞又是由分子组成的。那么元素在各种细胞中的含量是怎样的？请同学们仔细观察分析课本P17组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重和干重的百分比含量图。
问：组成生物体的化学元素种类有许多，它们的含量是否相同？
答：不相同。
问：人体细胞在干重状态下和鲜重状态下哪种元素含量最大？
答：干重状态下和鲜重状态下元素含量最大的分别是C元素和O元素。
讲述：下面我们以玉米和人体为例，来说明组成生物体的化学元素的种类和含量，屏幕展示玉米和人体化学元素对比表投影片。
玉米与人体的化学元素组成（质量分数%）
元素
玉米
人
元素
玉米
人
O
44．43
14．62
P
0．20
3．11
C
43．57
55．99
Mg
0．18
0．16
H
6．24
7．46
S
0．17
0．78
N
1．46
9．33
Cl
0．14
0．47
Si
1．17
0．005
Zn
/
0．01
K
0．92
1．09
Fe
0．08
0．012
Ca
0．23
4．67
Na
/
0．47
问：从表中看，哪一种化学元素是玉米和人体中含量最多的？
答：是C
问：除此之外，还有哪几种元素含量较多？
答：O、H、N
讲述：从表中可以看出C、H、O、N这4种元素在组成生物体的元素中含量最多，所以C、H、O、N是组成生物体的基本元素。
问：图中只列举了14种元素，那么是不是说细胞内只含有这些元素呢？
答：不是。
讲述：实际上除了表中的14种元素之外，还有Mn等。据统计，在生物体的细胞内至少可以找到62种元素，其中常见的约有29种，重要的有24种，所以，一般情况下可以说组成生物体的化学元素主要有20多种。
问：构成生物体的这些元素的含量有什么特点呢？同学们可以相互讨论一下。
讨论后回答：有的含量非常多，有的很少，差别很大。
讲述：正是因为生物体内各种元素含量差别较大，所以可以按照含量的多少把它们分为两大类：一类是大量元素，一类是微量元素。下面请同学们阅读课本P16最后一自然段。
问：什么是大量元素？
答：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。
问：哪些元素属于大量元素？
答：C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、K等。
问：什么是微量元素？
答：生物体含量很少的一些元素。
问：哪些元素属于微量元素？
答：Cu、B、Fe、Mn、Zn、Mo等。
问：请同学们讨论一下，既然微量元素在生物体内含量很少，那么，是不是说它们在生物体内可有可无呢？请举例说明？
答：不是，微量元素对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。例如:铁是血红蛋白的成分，缺铁会引起贫血。
（教学意图：利用组成人体的主要元素占细胞干鲜重的百分比含量,玉米和人体化学元素对比表，通过问题探讨创设问题情境，让学生在观察、讨论、交流、阅读教材有关内容获得组成细胞的大量元素，微量元素的概念和种类）。
讲述：在组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素。请同学们回忆初中所学的化学知识，碳原子在元素周期表的位置，核外电子分布特点以及碳的性质？
从初中所学元素周期表，知道C的原子序数是6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，由于电子排布的不同，在最外层有4个电子，这样，碳原子就具有了4个能够成键的价电子，正是这4个价电子，能够使碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间结合形成更多个碳原子的物质。这样就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。C是构成生命有机物中最重要的元素。
（教学意图：引导学生回忆碳原子核外电子分布特点，碳的性质为学生理解碳链是构成生物大分子的骨架奠定基础，初步培养学生跨学科综合分析问题能力）。
三、组成细胞的化合物
讨论：作为生命的细胞是由元素组成的，组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的？（是单质还是化合物）比如花生和大豆的应用中有很大的不同，花生可以用来榨油，而大豆常用来做豆腐，这说明了什么问题？
答：大多数是以化合物的形式存在。
请同学们思考与讨论课本P17页的3个问题。
问：有机化合物和无机化合物有什么区别？举例说明。
答：主要看他们的分子组成中是否含有碳元素，如糖类是有机物，由碳、氢、氧三种元素组成，水是无机物化合物，由氢、氧两种元素组成。
问：细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？（你能推测它们对生命的意义吗？
答：最多的有机物是蛋白质，最多的无机物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要的作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。
问：并不是所有细胞中化合物含量都一样。根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？
答：甘蔗的茎和甜菜的根含糖多，花生、芝麻种子中含脂质多，大豆种子中含蛋白质多等。
问：怎样从植物器官中提取这些化合物？
答：要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。
讲述：组成细胞的元素大数以化合物形式存在，组成细胞的主要化合物及其相对含量怎样呢？请同学们阅读课本P17表解来分析，总结、归纳出构成细胞的化合物。
水：85%～90% 蛋白质：7%～10%
无机化合物 有机化合物 核酸和糖类：1%～1.5%
无机盐：1%～1.5% 脂质:1～2%
(教学意图：利用“思考与讨论”中的问题，引导学生观察教材中的表解，获得相应的知识信息，激发学生学习生物学的兴趣，提高学习能力。)
讲述：下面我们通过实验一起来尝试检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。
四、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
本实验难度不大，但由于内容较多，实验时间长，必须作周密安排才能按时完成。
实验中应注意以下几点：
1、增设教师演示实验。教师事先准备好做演示实验所需的实验材料，用具仪器试剂等，同时逐项完成待测样品葡萄糖、植物油滴、鸡蛋白稀释液、淀粉液，加入相应试剂，观察颜色变化，砖红色、橘黄色、紫色、蓝色，让学生自己归纳出本实验的简单原理。把这个实验结果分别展示在讲台上，并作扼要的介绍，以便让学生将自己的实验结果与教师的演示作比较。
2、实验中要求同学们分工合作。例如：在做脂肪鉴定中，一个同学做临时装片，另一个同学则可进行调试显微镜，在完成前两个实验时，1个学生洗刷试管，洗玻璃片和整理显微镜，另一个学生则可以进行后一个实验的操作。
3、做鉴定糖类和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。为了在较短时间内观察到实验结果，检测还原糖时将水浴加热改为直接加热（但是不能煮沸）。
4、教师讲解可溶性糖类、脂肪、蛋白质的鉴定的实验原理,方法、步骤、现象、注意事项，并且用屏幕展示。
知识点
可溶性还原糖
脂肪
蛋白质
淀粉
实验原理
与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
被苏丹Ⅲ染液成橘黄色或被苏丹Ⅳ染色红色
与双缩脲试剂反应产生紫色物质
淀粉遇碘变蓝色
实验步骤
样液
制备
选材
含糖较高、颜色为白色或近于白色的植物组织，苹果、梨最好
富含脂肪的种子以花生最好
豆浆或用鸡蛋蛋白
马铃匀浆
方法
苹果切块→研磨→过滤→滤液
制作花生种子的切片
鸡蛋白进行稀释
马铃薯切块→研磨→过滤→滤液
鉴定
步骤
样液→加斐林试剂→振荡→直接加热→观察颜色变化
切片→染色→漂洗→镜检
组织样液→加双缩脲试剂A→再加双缩脲试剂B→观察→颜色变化
样液→加碘液→振荡→观察颜色变化
实验现象
蓝色→棕色→砖红色沉淀
脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染成红色
加双缩脲试剂A无明显变化，加双缩脲试剂后溶液变成紫色
蓝色
注意事项
1、选材要用含糖较高、颜色为白色或近于白色的植物组织。
2、斐林试剂不稳定，用时必须将甲、乙两混合均匀后使用，切勿分别加入组织样液中进行检测。
3、为了在较短时间内观察到实验结果，将水浴加热,改为直接加热(但是不能煮沸)
1、切片改成刮取花生子叶泥制作临时装片。
2、染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色。
3、观察时找最薄处，最好只有1～2层细胞。
1、用鸡蛋蛋白时，一定要加以稀释，如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管内壁上，使反应不彻底，且试管不易洗干净。
2、双缩脲使用时，应先加A造成碱环境，再加B。
碘液浓度不宜过高，要稀释。
5、探究生物组织中的主要化合物
问：人体所需营养物质主要有哪几大类？
答：主要营养物质包括：糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐和维生素等。
讲述：均衡膳食是我们所期望的，那么哪种食物主要含有哪种有机物一定是大家关心的。下面，我们就通过实验来探究几种食物中所含的主要有机物。
教师准备了包括鲜肝提取液、苹果汁、梨汁、马铃薯匀浆、花生种子、花生匀浆、豆浆等十多种实验材料，供学生选择。
学生自主选择教师提供材料中的两种进行探究，自行设计实验记录表格，首先预测所选材料中主要含有何种有机物，再选定所需要的仪器和试剂，预期实验结果填入表格再进行实验操作，观察并记录实验结果，将实测结果和预期结果相比较，进行分析，得出实验结论。
对实验材料可能的假设。如:
(1)鲜肝提取液：①主要含蛋白质；②主要含有还原糖；③主要含有脂肪。
(2)豆浆：①主要含有蛋白质；②主要含有脂肪。
(3)苹果汁：主要含有还原糖。
教师巡视，并指导学生实验，启发引导学生分析实验结果。
在学生探究活动基本结束时，选择几个小组在全班汇报交流探究报告，包括探究方法方案，实验现象，探究结论。如：鲜肝提取液遇斐林试剂没有生成砖红色沉淀，遇双缩脲试剂呈现紫色，说明鲜肝不含还原糖，而含有较多的蛋白质。其它小组认真听取报告，教师鼓励有不同看法的学生大胆提出质疑，把自己的观点和疑问提出来与大家一起分享和分析。这时学生发现自己的设计方案，实施过程有不少漏洞，比如：对照不充分，斐林试剂、双缩脲试剂使用不规范，滴管混用等。这样在思想的交流和碰撞中，实现了知识和能力的提升。同时教师要重视学生在探究活动中发现的有价值的非预设问题，通过引导学生合作学习，讨论或进一步的探究活动来解决这些问题。
教师进行点评总结，科学探究的步骤：①提出问题；②作出假设；③制定计划（包括原理、材料、设备、方案、预测）④实施计划⑤分析结论⑥表达交流。
（2）实验设计的原则，可重复性原则、简便性原则，单一变量原则和设置对照原则，强调单一变量原则，对照原则，并把探究的步骤和原则投影在大屏幕上。
（教学意图：通过学生自主开展实验研究，让学生获得收获，感受到成功的喜悦或失败的教训，激发学生学习生物学的兴趣。）
教师精讲：
生物界和非生物界在物质组成上既有统一性，又有差异性，但无机自然界的各种元素不能表现生命现象，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。
组成生物体的化学元素主要有20种，根据化学元素的含量分为大量元素和微量元素，各种元素在生物体内部都有一定的作用。
在细胞中，元素主要以化合物的形式存在，组成细胞的基本元素是C元素，它是构成有机物的标志性元素，有机物是生命中最重要的物质。
不同的组织中有机物含量是不同的，要学会用恰当的方法来检测和区分不同有机物。
评价反馈
1、相同种类、相同含量的化学元素，在生物体内表现为生命现象，在自然界中则不能，这说明生物界与非生物界具有（D）
A、统一性 B、多样性 C、变异性 D、差异性
2、做还原糖的鉴定实验所需的材料最好选用的颜色是（A）
A、白色 B、红色 C、紫色 D、蓝色
3、活细胞中含量最多的化合物是（D）
A、蛋白质 B、糖类 C、脂质 D、水
4、活细胞中含量最多的有机化合物是（A）
A、蛋白质 B、糖类 C、脂质 D、核酸
5、画概念图
画一个概念图，将组成生物体的最基本的元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素之间的关系表示清楚。
课堂小结：
本节课比较重要的就是理解生命的物质性——即构成生命的细胞是由元素组成的，而且这些元素在细胞中大多数是以化合物形式存在。这些化合物的存在可以通过实验进行验证。可以区分出在组织中是否有糖类、脂类和蛋白质，但是具体是哪种糖类或蛋白质还要通过其他才能鉴定。
布置作业P19一、基础题2；二、拓展题2
课后拓展
通常情况下正常人的尿液中没有葡萄糖。当一次食用大量糖时，尿液中是否有葡萄糖存在？试运用对照的方法设计实验方案进行鉴定。
板书设计：
第2章组成细胞的分子
第1节细胞中的元素和化合物
一、生物界与非生物界的统一性和差异性
1、统一性：世界上没有生命特有的元素
2、差异性：含量相差很大
大量元素：C、H、O、N、P、S等
二、组成细胞的元素
微量元素：Cｕ、B、Fe、Mn、Zn等
组成细胞的基本元素：C
水
无机物
无机盐
三、组成细胞的化合物 糖类
脂质
有机物 蛋白质
核酸
四、检测生物组织的常见有机物
教学反思
本节课在教学中运用对比的方法，使学生通过对比发现并且概括出组成生物体的化学元素的特点，同时在教学中，注意学生的知识背景，联系初中生物课有关的知识，联系本地学生的生活常识展开学习。
本实验由于时间关系，对选则实验材料的原则，无法在本实验中拓展完成，另外，若时间较充足，还可以鼓励学生自带实验材料，将成功与实验的机会更多地让位于学生，使学生建立自信，体验更多成功的喜悦。
