《细胞中的元素和化合物》教学设计
一、教学目标
1．简述组成细胞的主要元素，构成细胞的基本元素是碳
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. 认同生命的物质性
二、教学重点难点
1．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
2．教学难点：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
三、教学方法
讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳
四、课时安排：1课时
五、教学过程
第二章 第一节 细胞中的元素和化合物
问题探讨：
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
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表
此表中组成地壳的元素哪种最多？组成细胞的元素呢？
组成地壳和细胞的元素中，均是O元素含量最多。
（2）从表中看出组成地壳和组成细胞的元素种类有没有什么不同？这种情况说明了什么？
没有，说明生物界和非生物界具有统一性
（3）从表中看出组成地壳和组成细胞的元素含量有没有什么不同？
有不同，说明生物界和非生物界具有差异性
由此说明生物界与非生物界既有统一性又有差异性
作为生命的基本组成单位——细胞，它可以构成不同的生物体。那么元素在各种细胞中的含量是怎样的？分析图2—1和图2—221世纪教育网版权所有
问 题：
组成人体细胞的主要元素 组成人体细胞的主要元素
（占细胞鲜重的百分比） （占细胞干重的百分比）
问题：
1. 在人体细胞中，干重时含量最多的元素是 _C_ ；
2. 在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是 _O_ ；
3. 不同生物体的化学元素的种类和含量一样吗？
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。
元素
玉米
人
O
44.43
14.62
C
43.75
55.99
H
6.24
7.46
N
1.46
9.33
K
0.92
1.09
Ca
0.23
4.67
P
0.20
3.11
Mg
0.18
0.16
S
0.17
0.78
从表中看，哪一种化学元素是玉米和人体中含量最多的：C
除此之外，还有哪几种元素含量较多：H、O、N
由此我们可以得出一个结论： C、H、O、N 是组成生物体的基本元素
2. 图中只列举了9种元素，那么是不是说细胞内只含有这些元素？
不是， 一般情况下可以说组成生物体的化学元素主要有20多种
3. 构成生物体的这些元素的含量有什么特点呢？
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。21·cn·jy·com
（一）组成细胞的元素
1. 按含量分类
（1）大量元素：含量占生物体总质量万分之一以上的元素。
主要有：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg 等。
（2）微量元素：含量占生物体总质量万分之一以下的元素。
主要有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。
既然微量元素在生物体内含量很少，是不是说它们在生物体内可有可无呢？
不是。如：
N：组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH等物质的组成成分
Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症
Mg：叶绿素的重要组分
Fe：血红蛋白、多种酶的重要组成成分，缺Fe会使人患贫血
Zn：缺Zn使人发育受影响，导致发育不良
按作用分
（1）组成人体的最基本元素：（构成生物大分子的基本骨架）
（2）组成人体的基本元素： C 、H 、O 、N
（3）组成人体的主要元素： C、 H、 O、 N 、P、S
（二）组成细胞的化合物
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？ 以化合物的形式存在www.21-cn-jy.com
构成细胞的化合物
无机化合物 （1）水 （2）无机盐
2. 有机化合物 （1）糖类 （2）脂质 （3）蛋白质 （4）核酸
那这几种化合物的含量是怎么样的呢？接下来我们来看一个表格：
化合物
质量分数（%）
水
85-90
无机盐
1-1.5
蛋白质
7-10
脂类
1-2
糖类和核酸
1-1.5
组成细胞的主要化合物及其相对含量
1. 一般情况下活细胞内含量最多的化合物是 __水__；
2. 含量最多的有机化合物 _蛋白质_；
P17思考与讨论：
1. 有机化合物和无机化合物有什么区别？
区别：主要看它们的分子组成中是否有碳元素。
如：糖类是有机物，由 C、H、O 三种元素组成；水是无机物，由 H、O 二种元素组成。
2. 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？
（1）细胞内最多的有机化合物：蛋白质
是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用。
（2）细胞内最多的无机化合物：水
是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。
3. 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？
叶肉细胞、果实细胞、种子的细胞等含量较多。例：谷类的果实、种子含淀粉较多；甘蔗的茎、甜菜的根含蔗糖较多；花生、芝麻种子含脂质较多。21教育网
4. 怎样从植物器官中提取这些化合物？
设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。
（三）实验: 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1. 原理：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。
如：还原糖 + 斐林试剂 （水浴加热） 砖红色沉淀
脂肪 + 苏丹Ⅲ/苏丹Ⅳ 橘黄色/红色
蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色
淀粉 + 碘液 蓝色
2. 实验步骤
（1）还原糖鉴定
选材：应选择含还原糖量较高、颜色为白色或近于白色的植物组织。
制备组织样液：A. 甲液、乙液混合加入，即配即用；
显色反应： B. 水浴加热。
结论： 砖红色沉淀生成
（2）脂肪鉴定（两种方法）
选材：使用富含脂肪的植物，比如花生种子
制片：使用刀片切下花生薄片，刀口向内
观察：在显微镜下观察
结论：脂肪遇苏丹Ⅲ变橘黄色或脂肪遇苏丹Ⅳ变红色
（3）蛋白质鉴定
选材：选择富含蛋白质的组织
制备组织样液：
显色反应：先加A液，后加B液，不用水浴加热
结论：紫色反应
问题：
1. 所有的糖类都能通过这种方法鉴定吗？
并不是所有的糖类都能通过斐林试剂鉴定，只有葡萄糖、果糖、麦芽糖等具有还原性的糖类才能和斐林试剂反应。21cnjy.com
2. 注意：
（1）还原糖鉴定中，应水浴加热，而不能用酒精灯直接加热。
（2）斐林试剂的甲液和乙液需混合均匀后方可使用，而双缩脲试剂要先加A液，再加B液。
（3）花生子叶临时切片要尽量切薄，需要在显微镜下观察。
板书设计：
一、组成细胞的元素
按含量分
（1）大量元素
（2）微量元素
二、组成细胞的化合物
1. 有机化合物
2. 无机化合物
三、检验生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
《细胞中的元素和化合物》课时训练
一、选择题
1. 组成玉米和人体的最基本的元素是（ ）
A. 氢元素 B. 氧元素 C. 氮元素 D. 碳元素
2. 生活在沙漠中的植物，含量最多的化合物是（ ）
A. 水 B. 糖类 C. 蛋白质 D. 脂肪
3. 非生物界中最丰富的O、Si、Al、Fe，而生物体细胞中含量最多的四种元素是C、H、O、
N，这说明生物界和非生物界具有（ ）
多样性 B. 分割性 C. 隔绝性 D. 差异性
4. 生物细胞中含量最多的两种物质所共有的元素是（ ）
A. C、H、O B. C、H、O、N C. H、O D. N、P
5. 关于生物界和非生物界中元素的情况，下列叙述错误的是（ ）
A. 生物界有的元素，非生物界一定有
B. 非生物界有的元素，生物界一定含有
C. 组成生物体的化学元素，在生物界和无机自然界中含量相差很大
D. C、H、N三种元素在组成岩石圈的化学成分中，质量分数还不到1%
6. 下列关于实验的操作步骤的叙述中，正确的是（ ）
A. 用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质色鉴定
B. 脂肪的鉴定需要显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪粒
C. 鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D. 用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液和B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现混现用
7. 某同学在显微镜下观察落花生子叶的切片，当转动细准焦螺旋时，有一部分细胞看得清晰，另一部分细胞比较模糊，这是由于（ ）21世纪教育网版权所有
A. 反光镜未调节好 B. 标本切得厚薄不均
C. 细准焦螺旋为调节好 D. 显微镜物镜损坏
8．在生物组织还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，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
二、填空题
1.（1）如果该图为组成细胞的各种化合物，则A中含有的元素为（ ）
（2）如果该图表示的是组成细胞的各种有机化合物，则A是（ ）
（3）如果该图表示的是细胞（鲜重）的各种化学元素的比例，则A是（ ）元素
（4）如果该图表示的是细胞（干重）的各种化合元素的比例，则A是（ ）元素
《细胞中的元素和化合物》课时训练 参考答案
一、选择题
1. 答案：D
解析：生物体的最基本元素是C元素。所以组成玉米和人体的最基本的元素是C。
2. 答案：A
解析：构成生物体的各种化合物中含量最多的是水，约占85%~90%，无论在什么地方和
什么环境中，只要是活的生物体，其体内含量最多的都是水，在细胞干重中含量
最多的是蛋白质。
3. 答案：D
解析：非生物界中最丰富的O、Si、Al、Fe，而生物体细胞中含量最多的四种元素是C、
H、O、N，这说明生物界和非生物界具有差异性。
4. 答案：C
解析：生物体内含量最多的两种物质是水和蛋白质，二者共有的元素是H和O。
5. 答案：B
解析：生物界有的元素，非生物界一定有；非生物界有的元素，生物界不一定含有。
6. 答案：B
解析：用于鉴定还原性糖类的斐林试剂的乙液是质量浓度为0.05g/ml的CuSO4溶液，而
且甲液和乙液要混合均匀后再注入，且必须现混现用；而用于鉴定蛋白质的B液
是质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液，而且A液和B液要分别注入；需要显微镜
才能看到被染成橘黄色的脂肪粒。
7. 答案：B
解析：在显微镜下观察落花生子叶的切片，标本切得薄的部分看得清晰，切得厚的地方
由于细胞层比较多，不容易看清楚。
8. 答案：A
解析：甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等中含有蔗糖，它不是还原性糖。
二、填空题
1.（1）H、O；
（2）蛋白质；
（3）氧；
（4）碳
课件20张PPT。第2章 组成细胞的分子第1节
细胞中的元素和化合物问题探讨：（1）此表中组成地壳的元素哪种
最多？组成细胞的元素呢？（2）从表中看出组成地壳和组成细
胞的元素种类有没有什么不同？
这种情况说明了什么？
（3）从表中看出组成地壳和组成细
胞的元素含量有没有什么不同？ 有不同，
说明生物界和非生物界具有差异性 没有，
说明生物界和非生物界具有统一性 均是O元素含量最多 组成生物体的化学元素种类有很多， 它们的含量是否相同？ 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） 问 题：
1. 在人体细胞中，干重时含量最多的元素是 __ ；
2. 在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是 __ ；
3. 不同生物体的化学元素的种类和含量一样吗？CO玉米与人体内的化学元素组成：1. 从表中看，哪一种化学元素是
玉米和人体中含量最多的： 除此之外，还有哪几种元素
含量较多：C、H、O、N 是组成生物体的基本元素CH、O、N2. 图中只列举了9种元素，那么是
不是说细胞内只含有这些元素？一般情况下可以说组成生物体的
化学元素主要有20多种种类大体相同，含量差异很大一、组成细胞的元素 按含量分类大量元素：含量占生物体总质量万分之一以上的元素。
主要有：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg 等。微量元素：含量占生物体总质量万分之一以下的元素。
主要有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。不是一些化学元素的作用N： 组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH
等物质的组成成分
Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺Ca易患骨
质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症
Mg：叶绿素的重要组分
Fe：血红蛋白、多种酶的重要组成成分，缺Fe会
使人患贫血
Zn：缺Zn使人发育受影响，导致发育不良
C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo基本元素主要元素大量元素微量元素最基本元素组成人体的最基本元素：
组成人体的基本元素：
组成人体的主要元素： 按作用分CC 、H 、O 、NC、 H、 O、 N 、P、S（构成生物大分子的基本骨架） 组成细胞的各种元素主要
是以什么形式存在的呢?以化合物的形式存在无机
化合物水无机盐有机
化合物糖类脂质核酸蛋白质二、组成细胞的化合物组成细胞的主要化合物 及其相对含量 1. 一般情况下活细胞内
含量最多的化合物是 ____；
2. 含量最多的有机化合
物 ________；
水蛋白质P17思考与讨论：
1. 有机化合物和无机化合物有什么区别？区别：主要看它们的分子组成中是否有碳元素。
如：糖类是有机物，由 C、H、O 三种元素组成；
水是无机物，由 H、O 二种元素组成。 2. 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？（1）细胞内最多的有机化合物：蛋白质
是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用。
（2）细胞内最多的无机化合物：水
是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。3. 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？ 例：谷类的果实、种子含淀粉较多；
甘蔗的茎、甜菜的根含蔗糖较多；
花生、芝麻种子含脂质较多。4. 怎样从植物器官中提取这些化合物？
设法使细胞破碎，
再将这些物质提取出来。叶肉细胞、果实细胞、种子的细胞等含量较多。 实验:
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1. 原理：
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。
如：还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀
脂肪 + 苏丹Ⅲ/苏丹Ⅳ 橘黄色/红色
蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色
淀粉 + 碘液 蓝色水浴2. 实验步骤（1）还原糖鉴定甲液、乙液混合加入，
即配即用；
B. 水浴加热 。砖红色沉淀生成（2）脂肪鉴定（两种方法）（3）蛋白质鉴定先加A液，后加B液，
不用水浴加热紫色反应1. 所有的糖类都能通过这种方法鉴定吗？ 并不是所有的糖类都能通过斐林试剂鉴定，
只有葡萄糖、果糖、麦芽糖等具有还原性的糖
类才能和斐林试剂反应。（1）还原糖鉴定中，应水浴加热，而不能用酒精
灯直接加热。
（2）斐林试剂的甲液和乙液需混合均匀后方可使
用，而双缩脲试剂要先加A液，再加B液。
（3）花生子叶临时切片要尽量切薄，需要在显微
镜下观察。
2.注意：板书设计 一、组成细胞的元素
按含量分
（1）大量元素
（2）微量元素
二、组成细胞的化合物
1. 有机化合物
2. 无机化合物
三、检验生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
