细胞中的元素和化合物
【教学目标】
1．知识方面：简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。
2．技能方面：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．情感态度方面：认同生命的物质性。
【教学重难点】
了解组成细胞的主要元素是本课的重点，用实验方法检测生物组织中的几种物质是是难点。
【教学过程】
教学内容 教师活动 学生活动
（一）引入 （二）组成细胞的元素 （三）组成细胞的化合物 （四）实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （五）练习 （六）总结 在科学不发达的年代，人们对于生命是有什么物质感到非常神秘，认为生命是特殊物质构成的，一直到19世界，仍然人们仍然认为生物产生出来的物质，在体外是不可能合成的。同学们已经学习了两年的化学知识，知道自然界的物质都是有元素来组成的，那么组成生命的元素有哪些呢？ 同学们能对组成生命的元素有什么印象。 概述组成生命的元素。大量元素（C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg）可以简单介绍一下某些元素的作用；微量元素。提出问题：在两个统计图中显示出那些元素的含量是最大的？可以简单解释一下碳在生命物质中的地位。 指导学生完成讨论题。 以问题引导：你的实验材料选择了什么？你预测你的实验材料还有什么有机物比较多？你选择的试验仪器和试剂是什么？ 幻灯片展示本课的要点：组成细胞的主要元素是什么（C、H、O、N）；组成细胞重要化合物（无机物、有机物）；检测糖类等物质的方法（包括试剂、操作、反应结果）。 分析资料，发表自己的看法（组成生命的元素在地壳中也存在，说明生命物质与非生命物质的统一性；另外细胞中的各种元素与地球组成的比例不一样，也说明了生命物质的特殊性。 归纳。 分析数据，完成讨论题：1．（略）2．最多的有机物是蛋白质、最多的无机物是水；3．如土豆的块茎的细胞还有糖类多；肌肉细胞含有蛋白质多；皮下组织的细胞还有脂肪多。 在老师的引导下完成实验、汇报实验结果。
【板书设计】
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：组成生物体的化学元素，在无机自然界中都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的。
2．差异性：组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大。
二、组成细胞的元素
1．最基本元素：C
2．基本元素：C、H、O、N
3．主要元素：C、H、O、N、P、S
4．大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
5．微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni等
三、组成细胞的化合物
1．水：含量最多的化合物。
2．蛋白质：含量最多的有机物。
四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．生物组织中还原性糖的检测
取苹果组织样液2ml→加1ml斐林试剂→振荡试管（此时溶液为浅蓝色）→水浴加热（50～60℃）2min→砖红色沉淀。
斐林试剂实质：刚配制的Cu(OH)2溶液。
2．生物组织中脂肪的检测
脂肪可被苏丹Ⅲ染成橘黄色，或被苏丹Ⅳ染成红色。
取材→切片→制片→观察。
3．生物组织中蛋白质的检测
蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应，生成紫色络合物。
取豆浆2ml→注入试剂A1ml摇匀→注入试剂B4滴摇匀→观察。
双缩脲试剂实质：碱性环境下的Cu2+。
4．淀粉的检测
取马铃薯匀浆2ml→滴加2滴碘液→观察。
淀粉遇碘变蓝色。
【作业布置】
1．关于细胞和无机自然界中元素的情况，下列叙述错误的是（ ）
A．细胞中有的元素，无机自然界中一定有
B．无机自然界中有的元素，细胞中一定有
C．组成细胞的化学元素，在生物体内和在无机自然界中含量相差很大
D．C、H、N三中元素在地壳中含量不足1%
2．下列有关组成生物体的化学元素的叙述，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
3．在人体细胞中对生命活动起着重要作用，含量约占细胞鲜重总量97%的化学元素是
（ ）
A．C、H、O、N、P、Ca
B．C、H、O、N、P、K
C．C、H、O、N、S、K
D．C、H、O、N、P、S
4．下列元素中属于组成生物体的微量元素的是（ ）
A．K B．P C．B D．Ca
5．将面团包在纱布中在清水中搓洗，鉴定粘留在纱布上的黏稠物和洗出的白浆分别用的试剂是（ ）
A．碘液、苏丹Ⅲ溶液
B．双缩脲试剂、碘液
C．亚甲基蓝溶液、苏丹Ⅲ溶液
D．碘液、斐林试剂
6．定苹果白色果肉中含有葡萄糖或果糖等还原糖，是将其与某一试剂作用，产生特定的颜色反应。能证明还原糖存在的是（ ）
A．与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀
B．被苏丹Ⅲ染液染成橘红色
C．与双缩脲试剂发生作用，可以产生紫色反应
D．被苏丹Ⅳ染液染成红色
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细胞中的元素和化合物
组成地壳和组成细胞的部分元素含量（％）表
元素 地壳 细胞
C 0.087 18.0
O 48.60 65.0
N 0.003 3.0
H 0.76 10.0
Si 26.3 极少
生物与非生物在元素组成和含量上有何特点？
从元素的组成可以得出生物与非生物具有怎样的关系？
生物和非生物所含元素都来自无机环境，为什么比例却大不相同？
组成相同，含量差别大
具有统一性和差异性
生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大
组成细胞的元素
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
P 0.20 3.11
S 0.17 0.78
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
Mg 0.18 0.16
组成细胞的元素
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，C是构成细胞的基本元素
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、MO
矿质元素：除C、H、O以外的元素
组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水：70%～90%
无机盐：1%～1.5%
糖类：
脂质：1%～1.5%
蛋白质：7%～10%
核酸：
C、H、O
C、H、O
C、H、O、N、
P、S、Fe
C、H、O、N、P
1％～1.5％
组成细胞的化合物
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
无机盐
（1%~1.5%）
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。
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。
淀粉+碘液 蓝色
还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀
蛋白质+双缩脲试剂 紫色
脂肪+苏丹Ⅲ（Ⅳ） 橘黄色（红色）
水浴加热
选材：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织（排除色素对显色的干扰），苹果、梨最好。
实验流程（步骤）
1.可溶性还原糖
制备组织样液：
制浆：去皮、切块、研磨，
过滤：（用单层纱布）
取液：（２mL）
显色反应
２mL组
织样液
刚配制的斐
林试剂２mL
现象：
呈现蓝色
变成砖红色
（用前混匀）
50～65℃水浴
加热2min
还原糖的检测和观察
还原糖的检测结果
脂肪的鉴定
取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去皮，将子叶削成薄片
制片：
①选取最薄的薄片移至载玻片中央
②在薄片上滴加苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液2－3滴，染色
３min
③滴加体积分数为50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色
（多余的苏丹Ⅲ）
④吸去余液，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
显微观察：
先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察
现象：
有被染成橘黄色（或红色）的脂肪微粒
脂肪微粒
脂肪的检测结果
蛋白质的鉴定
选材与制备
组织样液：
黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）
［黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液］
显色反应
２mL组
织样液
双缩脲试剂
Ａ ２mL
现象：
无色
双缩脲试剂
Ｂ液４滴
紫色
（创设碱性条件）
（提供Cu2+）
蛋白质的检测结果
蛋白质的鉴定----双缩脲试剂
鸡蛋清稀释液
NaOH溶液
滴加CuSO4溶液，
每次滴加均需摇匀
结果显示：紫色
淀粉的鉴定
取材：马铃薯匀浆
检测：
２mL组
织样液
碘液2滴
现象：
摇匀后变成蓝色
知识结构
细胞中的元素和化合物
化合物
无机物
有机物
水
无机盐
脂类
糖类
蛋白质
核酸
斐林试剂
检测
碘液
脂肪
蛋白质
还原糖
淀粉
苏丹Ⅲ或Ⅳ染液
双缩脲试剂
C
C、H、O、N
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
元素
谢 谢细胞中的元素和化合物
【学习目标】
1．简述组成细胞的主要元素，说出构成细胞的基本元素是碳。
2．简述细胞中化合物的种类。
3．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。
4．认同生命的物质性。
【学习重难点】
1．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．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。
【学习过程】
一、自主学习：
（一）组成细胞的化学元素
1．观察组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表，填空：
（1）生物体总是和外界环境进行着__________，归根结底是________从无机自然界获取各种物质来组成自身。
（2）组成细胞的化学元素在_________中都可以找到，没有一种是细胞所特有的，说明生物界和非生物界具有_______。
思考1：生物界和非生物界的统一性还表现在哪些方面？
（3）细胞和非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同，说明生物界和非生物界又具有_________。
思考2：生物界和非生物界的差异性还表现在哪些方面？
2．观察组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重/干重的百分比），填空：
（1）组成人体的主要元素有______________________________________。
（2）无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中______________这4种含量最多，在干重中碳的含量达48.4%，这表明_______是构成细胞的基本元素。
3．组成细胞的元素分类
（1）大量元素：含量在万分之一以上，有___________________多种。
（2）微量元素：含量在万分之一以下，有___________________等。
4．总结：组成细胞的元素
（1）元素种类（常见的有种）
①大量元素：
②微量元素：
③主要元素：
④基本元素：
⑤含量最多的元素：
（2）利用化学知识分析C是基本元素的原因。
（二）组成细胞的化合物
1．种类：
观察组成细胞的化合物分类图以及含量表，填空：
根据___________可以将组成细胞的化合物分为________和__________两大类。无机化合物主要包括_____和______，有机化合物主要包括_______、___________、____________、____________。
2．含量：
①活细胞中含量最多的化合物是_______，有机化合物是________
②细胞干重中含量最多的化合物是_____________________。
3.注意：
（1）实验材料的选择：（注意两点）
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
（2）常见的还原性糖种类：__________________________________________。
二、随堂检测：
1．在组成人体活细胞的化学元素中，质量分数最多的是（ ）
A．氧元素 B．碳元素 C．氢元素 D．氮元素
2．组成生物体的大量元素中，组成有机物基本骨架的元素是（ ）
A．C B．H C．O D．N
3．组成人体细胞的最基本元素是（ ）
A．氢元素 B．氧元素 C．氮元素 D．碳元素
4．在组成人体细胞的化学元素中，占细胞干重百分比最多的元素是（ ）
A．O B．H C．N D．C
5．C是组成细胞的最基本元素，最可能的原因是（ ）
A．含量最高 B．含量最稳定
C．分布最广泛 D．构成有机物的基本骨架
6．下列各项中，属于微量元素的是（ ）
A．C、H、N、P、Mn B．Cl、Fe、S、N、Mg
C．B、Cu、Zn、Mn、Mo D．N、P、K、Cu、Fe
7．老年人容易发生骨折，主要是因为（ ）
A．缺钾盐 B．缺钠盐 C．缺镁盐 D．缺钙盐
8．细胞中含量最多的化合物是（ ），含量最多的有机化合物是（ ）
A．蛋白质 B．淀粉 C．水 D．糖原
9．仙人掌生活在缺水的沙漠中，在仙人掌的细胞中含量最多的化合物是（ ）
A．水 B．蛋白质 C．脂质 D．糖类
10．C、H、O三种元素在人体内质量分数约为73%左右，而在组成岩石圈的化学成分中还不到1%，这一事实说明了（ ）
A．生物界与非生物界具有相似性
B．生物界与非生物界的元素组成是不同的
C．生物界与非生物界具有统一性
D．生物界与非生物界存在差异性
11．下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确是（ ）
A．用于检测可溶性还原糖的斐林试剂的甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．脂肪的检测需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪微粒。
C．检测可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．用于检测蛋白质的双缩脲试剂的A液与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
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