資源簡介

細胞中的元素和化合物
【教學目標】
1．知識方面：簡述組成細胞的主要元素。說出構成細胞的基本元素是碳。
2．技能方面：嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，探討細胞中主要化合物的種類。
3．情感態度方面：認同生命的物質性。
【教學重難點】
了解組成細胞的主要元素是本課的重點，用實驗方法檢測生物組織中的幾種物質是是難點。
【教學過程】
教學內容 教師活動 學生活動
（一）引入 （二）組成細胞的元素 （三）組成細胞的化合物 （四）實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質 （五）練習 （六）總結 在科學不發達的年代，人們對于生命是有什么物質感到非常神秘，認為生命是特殊物質構成的，一直到19世界，仍然人們仍然認為生物產生出來的物質，在體外是不可能合成的。同學們已經學習了兩年的化學知識，知道自然界的物質都是有元素來組成的，那么組成生命的元素有哪些呢？ 同學們能對組成生命的元素有什么印象。 概述組成生命的元素。大量元素（C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg）可以簡單介紹一下某些元素的作用；微量元素。提出問題：在兩個統計圖中顯示出那些元素的含量是最大的？可以簡單解釋一下碳在生命物質中的地位。 指導學生完成討論題。 以問題引導：你的實驗材料選擇了什么？你預測你的實驗材料還有什么有機物比較多？你選擇的試驗儀器和試劑是什么？ 幻燈片展示本課的要點：組成細胞的主要元素是什么（C、H、O、N）；組成細胞重要化合物（無機物、有機物）；檢測糖類等物質的方法（包括試劑、操作、反應結果）。 分析資料，發表自己的看法（組成生命的元素在地殼中也存在，說明生命物質與非生命物質的統一性；另外細胞中的各種元素與地球組成的比例不一樣，也說明了生命物質的特殊性。 歸納。 分析數據，完成討論題：1．（略）2．最多的有機物是蛋白質、最多的無機物是水；3．如土豆的塊莖的細胞還有糖類多；肌肉細胞含有蛋白質多；皮下組織的細胞還有脂肪多。 在老師的引導下完成實驗、匯報實驗結果。
【板書設計】
細胞中的元素和化合物
一、生物界與非生物界的統一性和差異性
1．統一性：組成生物體的化學元素，在無機自然界中都可以找到，沒有一種化學元素是生物界所特有的。
2．差異性：組成生物體的化學元素，在生物體內和在無機自然界中的含量相差很大。
二、組成細胞的元素
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、組成細胞的化合物
1．水：含量最多的化合物。
2．蛋白質：含量最多的有機物。
四、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
1．生物組織中還原性糖的檢測
取蘋果組織樣液2ml→加1ml斐林試劑→振蕩試管（此時溶液為淺藍色）→水浴加熱（50～60℃）2min→磚紅色沉淀。
斐林試劑實質：剛配制的Cu(OH)2溶液。
2．生物組織中脂肪的檢測
脂肪可被蘇丹Ⅲ染成橘黃色，或被蘇丹Ⅳ染成紅色。
取材→切片→制片→觀察。
3．生物組織中蛋白質的檢測
蛋白質與雙縮脲試劑產生紫色反應，生成紫色絡合物。
取豆漿2ml→注入試劑A1ml搖勻→注入試劑B4滴搖勻→觀察。
雙縮脲試劑實質：堿性環境下的Cu2+。
4．淀粉的檢測
取馬鈴薯勻漿2ml→滴加2滴碘液→觀察。
淀粉遇碘變藍色。
【作業布置】
1．關于細胞和無機自然界中元素的情況，下列敘述錯誤的是（　?。?br/>A．細胞中有的元素，無機自然界中一定有
B．無機自然界中有的元素，細胞中一定有
C．組成細胞的化學元素，在生物體內和在無機自然界中含量相差很大
D．C、H、N三中元素在地殼中含量不足1%
2．下列有關組成生物體的化學元素的敘述，正確的是（　　）
A．組成生物體和組成無機自然界的化學元素中，碳元素的含量最多
B．人、動物與植物所含的化學元素的種類差異很大
C．組成生物體的化學元素在無機自然界都可以找到
D．不同生物體內各種化學元素的含量比例基本相似
3．在人體細胞中對生命活動起著重要作用，含量約占細胞鮮重總量97%的化學元素是
（　　）
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．下列元素中屬于組成生物體的微量元素的是（　　）
A．K B．P C．B D．Ca
5．將面團包在紗布中在清水中搓洗，鑒定粘留在紗布上的黏稠物和洗出的白漿分別用的試劑是（　?。?br/>A．碘液、蘇丹Ⅲ溶液
B．雙縮脲試劑、碘液
C．亞甲基藍溶液、蘇丹Ⅲ溶液
D．碘液、斐林試劑
6．定蘋果白色果肉中含有葡萄糖或果糖等還原糖，是將其與某一試劑作用，產生特定的顏色反應。能證明還原糖存在的是（　　）
A．與斐林試劑發生作用，生成磚紅色沉淀
B．被蘇丹Ⅲ染液染成橘紅色
C．與雙縮脲試劑發生作用，可以產生紫色反應
D．被蘇丹Ⅳ染液染成紅色
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細胞中的元素和化合物
組成地殼和組成細胞的部分元素含量（％）表
元素 地殼 細胞
C 0.087 18.0
O 48.60 65.0
N 0.003 3.0
H 0.76 10.0
Si 26.3 極少
生物與非生物在元素組成和含量上有何特點？
從元素的組成可以得出生物與非生物具有怎樣的關系？
生物和非生物所含元素都來自無機環境，為什么比例卻大不相同？
組成相同，含量差別大
具有統一性和差異性
生物體按照生命活動需要從外界有選擇地吸收元素，故與無機環境含量相差較大
組成細胞的元素
元素 玉米細胞 人體細胞
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
組成細胞的元素
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，C是構成細胞的基本元素
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、MO
礦質元素：除C、H、O以外的元素
組成細胞的化合物
無機化合物
有機化合物
水：70%～90%
無機鹽：1%～1.5%
糖類：
脂質：1%～1.5%
蛋白質：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％
組成細胞的化合物
水
（70%~90%）
蛋白質
（7%~10%）
糖類和核酸
（1%~1.5%）
脂質
（1%~2%）
無機鹽
（1%~1.5%）
細胞內含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質。
原理：某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產生特定的顏色反應。
淀粉+碘液 藍色
還原糖+斐林試劑 磚紅色沉淀
蛋白質+雙縮脲試劑 紫色
脂肪+蘇丹Ⅲ（Ⅳ） 橘黃色（紅色）
水浴加熱
選材：含糖量較高的白色或近于白色的植物組織（排除色素對顯色的干擾），蘋果、梨最好。
實驗流程（步驟）
1.可溶性還原糖
制備組織樣液：
制漿：去皮、切塊、研磨，
過濾：（用單層紗布）
取液：（２mL）
顯色反應
２mL組
織樣液
剛配制的斐
林試劑２mL
現象：
呈現藍色
變成磚紅色
（用前混勻）
50～65℃水浴
加熱2min
還原糖的檢測和觀察
還原糖的檢測結果
脂肪的鑒定
取材：花生種子（實驗前浸泡3－4h），去皮，將子葉削成薄片
制片：
①選取最薄的薄片移至載玻片中央
②在薄片上滴加蘇丹Ⅲ（或蘇丹Ⅳ）染液2－3滴，染色
３min
③滴加體積分數為50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色
（多余的蘇丹Ⅲ）
④吸去余液，滴1-2滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片
顯微觀察：
先在低倍鏡下找到已著色的薄片，后用高倍鏡觀察
現象：
有被染成橘黃色（或紅色）的脂肪微粒
脂肪微粒
脂肪的檢測結果
蛋白質的鑒定
選材與制備
組織樣液：
黃豆組織樣液（或雞蛋蛋清稀釋液）
［黃豆浸泡→去皮→切片→研磨→過濾→濾液］
顯色反應
２mL組
織樣液
雙縮脲試劑
Ａ?。瞞L
現象：
無色
雙縮脲試劑
Ｂ液４滴
紫色
（創設堿性條件）
（提供Cu2+）
蛋白質的檢測結果
蛋白質的鑒定----雙縮脲試劑
雞蛋清稀釋液
NaOH溶液
滴加CuSO4溶液，
每次滴加均需搖勻
結果顯示：紫色
淀粉的鑒定
取材：馬鈴薯勻漿
檢測：
２mL組
織樣液
碘液2滴
現象：
搖勻后變成藍色
知識結構
細胞中的元素和化合物
化合物
無機物
有機物
水
無機鹽
脂類
糖類
蛋白質
核酸
斐林試劑
檢測
碘液
脂肪
蛋白質
還原糖
淀粉
蘇丹Ⅲ或Ⅳ染液
雙縮脲試劑
C
C、H、O、N
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
元素
謝 謝細胞中的元素和化合物
【學習目標】
1．簡述組成細胞的主要元素，說出構成細胞的基本元素是碳。
2．簡述細胞中化合物的種類。
3．嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，探討細胞中主要化合物的種類。
4．認同生命的物質性。
【學習重難點】
1．重點
（1）組成細胞的主要元素和化合物。
（2）檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
2．難點
（1）構成細胞的基本元素是碳。
（2）檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
【學習過程】
一、自主學習：
（一）組成細胞的化學元素
1．觀察組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）表，填空：
（1）生物體總是和外界環境進行著__________，歸根結底是________從無機自然界獲取各種物質來組成自身。
（2）組成細胞的化學元素在_________中都可以找到，沒有一種是細胞所特有的，說明生物界和非生物界具有_______。
思考1：生物界和非生物界的統一性還表現在哪些方面？
（3）細胞和非生物相比，各種元素的相對含量又大不相同，說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異性還表現在哪些方面？
2．觀察組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重/干重的百分比），填空：
（1）組成人體的主要元素有______________________________________。
（2）無論是鮮重還是干重，組成細胞的元素中______________這4種含量最多，在干重中碳的含量達48.4%，這表明_______是構成細胞的基本元素。
3．組成細胞的元素分類
（1）大量元素：含量在萬分之一以上，有___________________多種。
（2）微量元素：含量在萬分之一以下，有___________________等。
4．總結：組成細胞的元素
（1）元素種類（常見的有種）
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）利用化學知識分析C是基本元素的原因。
（二）組成細胞的化合物
1．種類：
觀察組成細胞的化合物分類圖以及含量表，填空：
根據___________可以將組成細胞的化合物分為________和__________兩大類。無機化合物主要包括_____和______，有機化合物主要包括_______、___________、____________、____________。
2．含量：
①活細胞中含量最多的化合物是_______，有機化合物是________
②細胞干重中含量最多的化合物是_____________________。
3.注意：
（1）實驗材料的選擇：（注意兩點）
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
（2）常見的還原性糖種類：__________________________________________。
二、隨堂檢測：
1．在組成人體活細胞的化學元素中，質量分數最多的是（　　）
A．氧元素 B．碳元素 C．氫元素 D．氮元素
2．組成生物體的大量元素中，組成有機物基本骨架的元素是（　?。?br/>A．C B．H C．O D．N
3．組成人體細胞的最基本元素是（　　）
A．氫元素 B．氧元素 C．氮元素 D．碳元素
4．在組成人體細胞的化學元素中，占細胞干重百分比最多的元素是（　?。?br/>A．O B．H C．N D．C
5．C是組成細胞的最基本元素，最可能的原因是（　?。?br/>A．含量最高 B．含量最穩定
C．分布最廣泛 D．構成有機物的基本骨架
6．下列各項中，屬于微量元素的是（　?。?br/>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．老年人容易發生骨折，主要是因為（　?。?br/>A．缺鉀鹽 B．缺鈉鹽 C．缺鎂鹽 D．缺鈣鹽
8．細胞中含量最多的化合物是（　　），含量最多的有機化合物是（　?。?br/>A．蛋白質 B．淀粉 C．水 D．糖原
9．仙人掌生活在缺水的沙漠中，在仙人掌的細胞中含量最多的化合物是（　　）
A．水 B．蛋白質 C．脂質 D．糖類
10．C、H、O三種元素在人體內質量分數約為73%左右，而在組成巖石圈的化學成分中還不到1%，這一事實說明了（　　）
A．生物界與非生物界具有相似性
B．生物界與非生物界的元素組成是不同的
C．生物界與非生物界具有統一性
D．生物界與非生物界存在差異性
11．下列關于“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗操作步驟的敘述中，正確是（　　）
A．用于檢測可溶性還原糖的斐林試劑的甲液和乙液，可直接用于蛋白質的鑒定
B．脂肪的檢測需要用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪微粒。
C．檢測可溶性還原糖時，要加入斐林試劑甲液搖勻后，再加入乙液
D．用于檢測蛋白質的雙縮脲試劑的A液與B液要混合均勻后，再加入含樣品的試管中，且必須現混現用
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