【情境课堂】2.1 细胞中的元素和化合物-【情境课堂】2024-2025学年高一生物同步教学课件（人教版2019必修1）

雕刻的石像无论多么栩栩如生，人们也不会认为它是生物。 细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢？ 是因为细胞里含有特殊的生命元素吗？ 是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？ 细胞中的元素和化合物 第二章 第1节 第二章 组成细胞的分子 本节聚焦 细胞中常见的元素有哪些？ 组成细胞的主要化合物有哪些？ 怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？ （2课时） 情境1 那么，这些元素是细胞特有的吗？无机自然界有没有呢？ 人体需要补锌、铁、钙等以获取相应的元素用于细胞的生命活动。 农作物需要施氮、磷、钾肥，长势才好。 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 任务①：如图是组成地壳和组成细胞的部分元素含量，请分析以下问题？ 3.组成生物体的元素种类与非生物界存在统一性，含量上却大不相同。那生物与生物之间是否也如此？ 1.细胞中所含的元素是否都能从地壳找到？地壳中所含的元素细胞中是否都有呢？ 2.比较细胞和无机自然界的各种元素含量，说明什么？ 组成细胞的元素在自然界中都可以找到，没有一种化学元素是细胞所特有的。 组成细胞的化学元素在含量上和地壳存在差异 结论： 生物界与非生物界在 上具有统一性， 上具有差异性。 元素种类 元素含量 即：细胞有选择地从无机自然界获取所需的物质 探索新知一 组成细胞的元素 元素 玉米细胞 人体细胞 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 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数） 1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？ 3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？ 【探索新知1】 一、组成细胞的元素 【任务②】解决以下问题： C、H、O、N 与组成的细胞的化合物有关 不同生物体的组成元素在种类上_____，在含量上 。 相似 差异大 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 不是 【任务③】 当堂识记： 【探索新知1】 一、组成细胞的元素 主要元素 最基本元素 C、 基本元素 H、O、N、 P、S、 为什么？ （生物大分子以碳链为骨架） Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等 大量元素 微量元素 K、Ca、Mg 等 所有的占生物体总重量万分之一以下的元素都是微量元素吗？ 不一定，例如铅元素 考一考谁的记忆强？ （如：碘 I） 情境2 人体缺碘，会怎样呢？ 儿童缺锌会影响身体、大脑发育和性成熟，而缺铁会导致贫血。 有一个牧场的大片牧草长势很弱，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，附近有一座钼矿，工人鞋底的钼偶尔踩在这小片牧草上。 以上现象，说明什么？ 微量元素虽然在生物体中含量很少，但依然起着重要的作用，同大量元素一样，都属于生命所必需的元素。 探索新知二 组成细胞的化合物 【任务①】 阅读P17页，思考有关问题 【探索新知2】 二、组成细胞的化合物 1.组成细胞的化合物分几类，主要有哪些？ 2.活细胞内含量最多的化合物是什么？ 3.干燥处理的细胞内含量最多的化合物是什么？ 4.甘蔗细胞中含量最多的化合物是什么？ 5.（旁栏思考）梨的果实与叶片细胞所含化合物的种类与含量有什么明显差别？ 水 蛋白质 水 叶片：含较多叶绿素 果实：糖分含量较多 情境3 合理膳食宝塔 这些食物中富含哪类有机物? 如何检测这些有机物呢？ 探索新知三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 【任务①】 阅读P18页，思考有关问题： 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 1.生物组织中的化合物的检测原理是? 2.还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉的检测试剂和原理？ 3.检测这些有机物时应选择什么颜色的材料？ 某些化学试剂能够使生物组织中的相关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 水浴加热 砖红色沉淀 蛋白质 ＋ 双缩脲试剂 紫色 脂 肪 ＋ 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 选择浅色或白色的材料，防止颜色遮掩 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 实验一 （一） 糖类的检测 1.淀粉的检测（淀粉是一种多糖） 1.原理： 2.材料： 3.步骤： 马铃薯切片 4.结果： 取马铃薯薄片→滴2滴碘液→观察颜色变化。 淀粉 + 碘液 蓝色 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 实验二 （一） 糖类的检测 2.还原糖的检测 1.原理： 2.材料： 3.步骤： 4.结果： 还原糖 ＋ 斐林试剂 苹果匀浆 苹果匀浆 √ √ √ 葡萄糖、果糖和麦芽糖等是还原糖，而淀粉和蔗糖不是还原糖！ 水浴加热 砖红色沉淀 0.5ml 0. 1g/ml NaOH 0.5ml 0. 05g/mlCuSO4 水浴锅在讲台侧面 现配 现用 摇匀 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验三 3.蛋白质的检测 1.原理： 2.材料： 3.步骤： 4.结果： 蛋白质 ＋ 双缩脲试剂 紫色 2ml牛奶 1ml 0. 1g/ml NaOH 4滴 0. 01g/mlCuSO4 √ √ 摇匀 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 实验四 4.脂肪的检测 1.原理： 2.材料： 3.步骤： 4.结果： 脂 肪 ＋ 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央，调焦使物象清晰，然后换高倍镜观察 试剂名称 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液 乙液 A液 B液 鉴定物质 使用方法 鉴定条件 颜色反应 原理 0.05g/mLCuSO4溶液 0.01g/mLCuSO4溶液 A液与B液必须分别加入，先加入A液1 mL，摇匀，再加B液4滴，摇匀 50～65 ℃ 水浴加热 不需加热 蓝色→棕色→砖红色 浅蓝色→紫色 0.1g/mLNaOH溶液 0.1g/mLNaOH溶液 甲液、乙液等量混匀后立即使用(现配现用) 【任务②】 完善以下表格 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 可溶性还原糖 蛋白质 还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O (砖红色沉淀) 碱性条件下蛋白质（含两个以上肽键）+ Cu2+ → 紫色络合物 （对应练习册P17） 1.可否用西瓜囊匀浆或甘蔗汁作为实验材料进行还原糖的检测？为什么？ 2.以鸡蛋清为实验材料检测蛋白质时，鸡蛋清是否要稀释？为什么？ 3.脂肪的检测与观察中，50%酒精的作用是什么？ 4.物质鉴定的实验中需不需设立对照？ 实验思考.讨论 （练习册P17改编） 西瓜囊是红色的，会遮盖实验颜色的变化； 甘蔗所含的蔗糖不是还原糖！ 需要稀释！因为鸡蛋清浓度太大,黏性太强会黏在试管的内壁上， 溶液不容易混合、反应不彻底，试管也不易刷洗。 50%酒精的作用是洗去浮色。  需要！      不可以！ 大量元素 微量元素 无机盐 脂质 核酸 斐林 砖红色 双缩脲 紫色 橘黄色 碘液 蓝色 本节思维导图 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确. (1)细胞中不存在无极自然界没有的特殊元素（ ） (2)细胞中微量元素含量最少，作用也很微小（ ） (3)不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性（ ） √ × √ 2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来. 苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀 斐林试剂. 梨汁 橘黄色 双缩脲试剂 花生子叶 紫色 教材P18 练习与应用 3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最( ) A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸 4.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无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ） A.生物来源于非生物 B.生物界与无机自然界具有统一性 C.生物界与无机自然界具有差异性 D.生物与非生物在元素组成上没有区别 C B 教材P18 练习与应用 1.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同? 细胞是生命活动的基木单位，员然组成细胞的元素来自无机环境。但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。 2.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗?为什么？ 不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构,不是由物质随意堆砌而成的 教材P18 练习与应用 Lavf58.33.100 $$