2.1细胞中的元素和化合物——高一生物学人教版（2019）必修一同步课时作业（含解析）

2.1细胞中的元素和化合物
——高一生物学人教版（2019）必修一课时优化训练
1.下列属于组成细胞的微量元素的是( )
A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、K
C.N、S、Cu、Mo D.Zn、Cu、B、Mn
2.下列实例中能证明微量元素是生命活动所必需的元素的是( )
A.镁是叶绿素的组成成分
B.油菜缺少硼时只开花不结果
C.哺乳动物血液中钙离子含量太高，出现肌无力
D.缺磷会影响ATP的合成
3.原产于非洲地区的光棍树，树形奇特，它茎干中的白色乳汁可以用于制取人造石油。光棍树细胞中含量最多的有机化合物是( )
A.水 B.脂质 C.蛋白质 D.糖类
4.下列关于生物体内的元素和化合物的说法，正确的是( )
A.碳元素是构成生物体最基本的化学元素
B.微量元素在生物体内含量很少，所以对生物体不是很重要
C.不同生物体中各种化合物的含量基本相同
D.肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质
5.在还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述错误的是( )
A.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的理想材料
B.花生种子含脂肪且子叶肥厚，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.甘蔗茎中含有较多的糖且近于白色，适宜用于可溶性还原糖的鉴定
6.有这样几则广告语：
①这种食品由纯天然谷物制成，不含任何糖类，糖尿病患者可放心大量食用
②这种饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量
③这种营养品含有的蛋白质可以直接被人体细胞吸收
④这种口服液含有丰富的钙、铁、锌、硒等微量元素
上述广告语在科学性上存在明显错误的有几项( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.下列有机物的鉴定实验中，操作有误的是( )
A.鉴定蛋白质时，把双缩脲试剂A液和B液混合后再加入蛋白质样液中
B.鉴定还原糖时，60 ℃水浴加热
C.鉴定淀粉时，直接把碘液加入淀粉样液中
D.鉴定脂肪时，在花生种子匀浆中滴加苏丹Ⅲ染液后，直接进行观察
8.某无土栽培的培养液中含有Mg2+、K+、Ca2+、Fe2+，其浓度都是0.1 mol L-1，培养一段时间后，培养液中剩余最多的是( )
A. Fe2+ B.Mg2+ C.K+ D. Ca2+
9.研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。下列关于生物体内化学元素的叙述，正确的是( )
A.在人、动物与植物体内，各种化学元素的含量基本相同
B.微量元素在生物体内含量很少，缺少时对人体影响不大
C.生物体内的C是最基本的元素，也是生命的核心元素
D.无机自然界的化学元素在生物体内都可以找到，说明生物界和无机自然界具有统一性
10.下列有关图示的分析，不正确的是( )
A.如果该图表示的是组成细胞鲜重的化合物及含量，则m中含有的元素为H、O
B.如果该图表示的是组成细胞鲜重的化合物及含量，则m是蛋白质
C.如果该图表示的是组成人体细胞干重的元素及含量，则m是C
D.如果该图表示的是活细胞中的元素及含量，则其中Mo的含量很少
11.现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液（0.1 g/mL的NaOH溶液）、乙液（0.05 g/mL的CuSO4溶液）以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活性地鉴别出下列哪些物质？( )
①葡萄糖 ②蔗糖 ③胃蛋白酶（其化学本质是蛋白质） ④RNA
A.只有① B.①② C.①③ D.②③④
12.对生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质进行鉴定的实验中，方法与结果正确的是( )
A.大豆组织样液（2 mL）+0.1 g/ mL NaOH溶液（2 mL）+0.05 g/ mL CuSO4溶液（2 mL）溶液呈紫色
B.苹果组织样液（2 mL）+0.1 g/ mL NaOH溶液（2 mL）+ 0.01 g/ mL CuSO4溶液（2mL) 溶液呈橘黄色
C.花生子叶+苏丹Ⅲ染液（2 mL）脂肪颗粒呈红色
D.苹果组织样液（2 mL）+（0.1 g/ mL NaOH溶液+0.05 g/ mL CuSO4溶液）（1 mL）溶液中有砖红色沉淀
13.表中甲、乙两组数据表示了人体细胞和玉米细胞的部分元素及其含量(干重，质量分数)，下列说法正确的是( )
元素 C H O N K Ca P Mg S
甲 43.57 6.24 44.43 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17
乙 55.99 7.46 14.62 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78
A.由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类和含量差异很大
B.由表推测，玉米细胞和人体细胞中不同有机物的含量有差别
C.甲组数据表示人体细胞的部分元素及其含量
D.P、S、K、Ca、Mg、Cu属于大量元素
14.下列关于组成细胞的化合物的叙述，正确的是( )
A.任何活细胞中数量最多的化学原子都是氧
B.活细胞中化合物含量最多的是蛋白质，其次是水
C.活细胞中的各种化合物与食物中的各种成分相同
D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同，含量有所差异
15.在用斐林试剂鉴定还原糖的实验中，教材要求斐林试剂甲液和乙液应混合均匀后使用。某学习小组的同学大胆质疑，提出“一定要混合后再使用吗？”，并设计了以下实验：
试管 第1次加入物 第2次加入物 第3次加入物 条件 颜色变化
1号 2 mL苹果汁 0.5 mL 0.05 g/mL CuSO4溶液 0.5 mL 0.1 g/mL NaOH溶液 水浴加热
2号 2 mL苹果汁 A B 水浴加热
3号 2 mL苹果汁 C 水浴加热
请回答下列问题。
(1)该学习小组想要探究的具体问题是___________________？
(2)2、3号试管中应加入的物质：
A_________________________；
B_________________________；
C_________________________。
(3)1号与2号试管相比，实验变量为____________________。
(4)理论预测及相关结论：
①当_________________，则用斐林试剂鉴定还原糖与甲液、乙液的使用顺序及是否混合后使用无关。
②当__________________，则用斐林试剂鉴定还原糖与甲液、乙液的使用顺序及是否混合后使用有关。
答案以及解析
1.答案：D
解析：细胞中的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.答案：B
解析：A、C、D项中的镁、钙、磷都是大量元素，B项中的硼为微量元素。
3.答案：C
解析：组成生物体的化合物中，含量最多的无机化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。故选C。
4.答案：A
解析：生物体内微量元素的含量很少，但其作用非常重要，缺乏后会出现相应病症，B错误；不同生物体中各种化合物的含量不同，C错误；细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质，D错误。
5.答案：D
解析：本题主要考查生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定。熟练掌握有机物鉴定的原理和操作规范是解答本题的关键。甘蔗尽管含糖量丰富，但所含的主要是非还原性的蔗糖，不适宜用于可溶性还原糖的鉴定，D错误。
6.答案：D
解析：天然谷物中含有淀粉、纤维素等糖类，①错误；无机盐不能为人体提供能量，②错误；蛋白质不可以直接被人体细胞吸收，必须被分解为小分子的氨基酸才能被人体细胞吸收，③错误；钙是大量元素，铁、锌、硒是微量元素，④错误。故选D。
7.答案：A
解析：用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需先向待测样液中注入双缩脲试剂的A液1 mL，摇匀，再滴加B液4滴，摇匀，A错误；鉴定还原糖时，需要60 ℃ 水浴加热才会出现砖红色沉淀，B正确；鉴定淀粉时，直接把碘液加入淀粉样液中，可以观察到蓝色反应，C正确；鉴定脂肪时，在花生种子匀浆中滴加苏丹Ⅲ染液后，直接进行观察即可，D正确。
8.答案：A
解析：Fe属于微量元素，植物需求量较少，故培养一段时间后，培养液中剩余最多。
9.答案：C
解析：在人、动物与植物体内，各种化学元素的含量存在差异，A错误；微量元素在生物体内含量很少，却是维持生命活动不可或缺的，B错误；C是组成生物体的基本元素，被科学家称为“生命的核心元素”，C正确；构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的，说明生物界和无机自然界具有统一性，D错误。
10.答案：B
解析：活细胞中含量最多的化合物是水，水由H、O两种元素组成，因此如果该图表示的是组成细胞鲜重的化合物及含量，那么m是水，水中含有的元素为H、O,A正确、B错误；细胞干重中含量最多的元素是C，故如果该图表示的是组成细胞干重的元素及含量，则m是C,C正确；Mo属于组成生物体的微量元素，组成细胞的各种化学元素中，微量元素的含量很少，D正确。
11.答案：C
解析：葡萄糖是还原糖，可以用斐林试剂鉴定，①正确；蔗糖是非还原糖，不能用斐林试剂鉴定，②错误；胃蛋白酶是蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定，使用时用蒸馏水将斐林试剂的乙液稀释为质量浓度为0.01 g/mL，③正确；提供的试剂只能鉴定还原糖和蛋白质，不能鉴定RNA，④错误。
12.答案：D
解析：还原糖（如葡萄糖、果糖）与斐林试剂作用，必须将斐林试剂的甲液（0.1 g/ mL NaOH溶液）和乙液（0.05 g/mL CuSO4溶液）混合均匀后加入样液中，再水浴加热，可以生成砖红色沉淀，故D正确。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可以产生紫色反应，鉴定时先在样液中加入A液（0.1 g/ mL NaOH溶液）提供碱性环境，再加入B液（0.01 g/ mL CuSO4溶液）提供Cu2+。
13.答案：B
解析：由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类大体相同，但含量差异很大，由此推测玉米细胞和人体细胞中不同有机物的含量有差别，A错误，B正确；一般情况下，人体细胞中的蛋白质含量多于玉米细胞，所以人体细胞中的氮元素含量较多，故乙组数据表示人体细胞的部分元素及其含量，C错误；Cu属于微量元素，D错误。
14.答案：D
解析：活细胞中含量最高的化学元素都是氧，数量最多的是氢，A错误；在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是：水、蛋白质、脂质、无机盐、糖类和核酸，B错误；活细胞中的各种化合物与食物中的各种成分不相同，C错误；在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同，含量有所差别，D正确。
15.答案：（1）用斐林试剂鉴定还原糖与甲液、乙液的使用顺序及是否混合后使用有关系吗
（2）0.5 mL 0.1 g/ mL NaOH溶液；0.5 mL 0.05 g/ mL CuSO4溶液；0.5 mL 0.1 g/ mL NaOH溶液和0.5 mL 0.05 g/ mL CuSO4溶液的混合液
（3）斐林试剂甲液、乙液的使用顺序
（4）①1、2、3号的实验结果一致，均出现砖红色沉淀且数量相差不大；②1号和2号试管中不出现砖红色沉淀，3号试管中出现砖红色沉淀
解析：（1）根据题意分析可知，该学习小组想要探究的具体问题是用斐林试剂鉴定还原糖与甲液、乙液的使用顺序及是否混合后使用是否有关系。
（2）根据实验者的设想，按照不同的顺序先后使用甲液和乙液及将甲液和乙液混合后使用，则2、3号试管中空格处应加入的物质：A为0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液，B为0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液，C为0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液的混合液。
（3）由表格分析可知，1号和2号试管相比实验变量是NaOH溶液与CuSO4溶液的加入顺序。
（4）①若1、2、3三支试管均出现砖红色沉淀，说明用斐林试剂鉴定还原糖与甲液、乙液的使用顺序及是否混合后使用无关。②若1和2号试管中不出现砖红色沉淀，3号试管中出现砖红色沉淀，说明其有关。