第1单元 第2讲 细胞中的元素和化合物(Word学案)-【高考快车道】2026年高考生物大一轮专题复习总复习

该高中生物学高考复习学案系统覆盖细胞中元素、水、无机盐等无机物及糖类、脂肪、蛋白质检测实验核心考点，通过“精梳攻教材”梳理知识内在逻辑，结合“自测强化”的辨易错、练表达，引导学生自主构建元素-化合物-功能的知识网络，体现考点梳理的系统性和层次性。 亮点在于自主诊断与探究实践设计，如“自测强化”通过正误判断纠正认知误区，“思维探究”设计黄瓜缺素实验分析、尿液葡萄糖检测方案等任务，培养科学思维和探究实践素养。“精练提能力”整合模拟题与高考真题，助力学生自主提升，教师可依学情精准指导，支持因材施教。

第2讲　细胞中的元素和化合物 课程标准解读 知识网络概览 【课标要求】 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 2.指出水是活细胞中含量最多的化合物,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。 3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。 4.活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 【能力要求】 1.理解能力:通过比较认同生物界和非生物界在元素组成上具有统一性。 2.实验探究能力:通过选择合适的实验材料和试剂,检测生物组织中不同的有机物,提升实验操作和结果分析能力。 考点一　细胞中的元素和无机物 精梳　攻教材 1.组成细胞的元素: (1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系: (2)种类:常见的有20多种。 (3)存在形式:大多以化合物的形式存在。 2.细胞中的化合物: 3.细胞中的水: (1)水的结构和性质: ①图示: ②结构和性质: (2)水的存在形式和功能: (3)自由水/结合水的值与代谢、抗逆性的关系: 4.细胞中的无机盐: 【自测强化】 1.辨易错 (1)生物体内含量很少的元素都是微量元素。 (×) 分析:微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体内还有一些元素(如Pb)含量少,但不是生物体必需的,这些元素不属于微量元素。 (2)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N。 (√) (3)活细胞中,氢原子数目多于氧原子数目。 (√) (4)种子入仓前通过充分晾晒丢失全部自由水,以减少有机物消耗。 (×) 分析:种子入仓前充分晾晒丢失大部分自由水,没有全部丢失。 (5)将作物秸秆充分烘干后,其体内剩余的物质主要是无机盐。 (×) 分析:将作物秸秆充分烘干后,其体内剩余的物质主要是有机物。 (6)用含钙的生理盐水灌注蛙心,可跳动数小时,因为钙盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。 (√) 2.练表达 (1)(必修1 P19“拓展应用”)组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,但细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同的原因是细胞是有生命的,它可以主动地、有选择地从无机环境中获取生命活动需要的元素。 (2)(必修1 P22 “思考·讨论”)植物缺少N、Mg、P会影响光合作用的原因是N、Mg是组成叶绿素的成分,N、P是组成叶绿体类囊体薄膜和ATP的成分,N也是组成与光合作用有关酶的成分。 精练　提能力 1.(2025·临汾模拟)如图表示部分化合物的元素组成,其中①②③④表示元素。下列相关叙述,正确的是(　　) A.图中所示①②③④分别为Fe、P、Mg、I B.细胞核中的遗传物质主要为DNA C.人体缺③会出现酸中毒 D.甲状腺激素的化学本质是蛋白质,因此不可以口服 【解析】选C。叶绿素、血红素和甲状腺激素的特征元素分别为Mg、Fe和I,图中①②③④分别为Mg、P、Fe、I,A错误;有细胞结构的生物遗传物质就是DNA,而不是主要为DNA,B错误;Fe是血红素的重要组成成分,血红素参与血红蛋白的组成,所以人体缺Fe会导致红细胞中血红蛋白少,进而携带氧气少,细胞因缺氧无氧呼吸(产生乳酸)增强,乳酸积累会使机体出现酸中毒,C正确;甲状腺激素的化学本质是氨基酸的衍生物,因此可以口服,D错误。 【方法技巧】根据特征元素推测化合物的种类 2.(2025·保定模拟)一批在相同条件下培养出的盆栽黄瓜幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株该盆栽黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组,分别施用等量适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg(NO3)2溶液,一段时间后观察并比较盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。下列叙述错误的是(　　) A.本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N还是缺Mg引起叶绿素合成不足导致的 B.若A、C两组叶片变绿,B组叶片发黄,则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N造成的 C.若A 组叶片发黄,B、C 两组叶片变绿,则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺Mg造成的 D.若A、B两组叶片发黄,C组叶片变绿,则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺少N或Mg造成的 【解析】选D。根据题干信息可知,本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N还是缺Mg引起叶绿素合成不足导致的,A正确;A、C两组溶液中都含有N,而B组溶液中无N,若A、C两组叶片变绿,B组叶片发黄,说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N造成的,B正确;B、C两组溶液中都含有Mg,A组溶液中无Mg,若A组叶片发黄,B、C两组叶片变绿,说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺Mg造成的,C正确;A组没有提供Mg,B组没有提供N,若A、B两组叶片发黄,C组叶片变绿,说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄可能是由缺少N或 Mg或N和 Mg造成的,D错误。 3.(2024·漯河模拟)水和无机盐是生物正常生命活动的必需物质。下列相关叙述正确的是(　　) A.微量元素Mg和Fe分别参与构成叶绿素和血红素 B.运动型饮料含有多种无机盐,能有效补充人体运动时消耗的能量 C.自由水含量多于结合水时,细胞代谢加强 D.钙等无机盐在细胞中大部分以离子的形式存在 【解析】选D。Mg是大量元素,A错误;无机盐不是能源物质,不能补充人体运动时消耗的能量,B错误;由于自由水在细胞内的含量远远大于结合水,无论代谢强弱,自由水含量都多于结合水,C错误;无机盐在细胞中主要以离子的形式存在,也有的以化合态形式存在,比如钙在骨骼中以化合物的形式存在,D正确。 【加固训练】 (2024·泉州模拟)下列关于生物体内水分和无机盐的叙述,错误的是(　　) A.水参与有机物氧化分解,但不能为生命活动提供能量 B.无机盐是有些化合物的组成成分,但主要以离子形式存在 C.无机盐含量远少于水,但无机盐是生命活动必不可少的成分 D.水和无机盐平衡均受神经—体液调节,但调节过程没有相关性 【解析】选D。水为无机物,能参与有机物氧化分解,但不能为生命活动提供能量,A正确;无机盐主要以离子形式存在,是某些化合物的组成成分,B正确;无机盐含量远少于水,但无机盐是生命活动必不可少的成分,C正确;水和无机盐平衡均受神经—体液调节,调节过程具有相关性,D错误。 考点二　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 精梳　攻教材 1.检测原理: (1)还原糖的检测: 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀。 (2)脂肪的检测:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。 (3)蛋白质的检测:蛋白质+双缩脲试剂→紫色。 2.实验步骤: (1)还原糖的检测: (2)脂肪的检测: 【名师点睛】 脂肪检测方法的两点提醒 (1)用组织样液匀浆进行检测时,不需要使用显微镜。 (2)用切片法观察时,需要使用显微镜。 (3)蛋白质的检测: 【名师点睛】 检测三类有机物时操作步骤上的“三个唯一” (1)唯一需要加热:还原糖检测。 (2)唯一需要显微镜:切片法检测生物组织中的脂肪。 (3)唯一使用酒精:脂肪的检测,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。 【自测强化】 1.辨易错 (1)斐林试剂在使用时应先加入甲液,摇匀后再加入乙液。 (×) 分析:斐林试剂在使用时甲液、乙液应等量混合均匀后再加入。 (2)加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明溶液中含有麦芽糖。 (×) 分析:加入斐林试剂并水浴加热,出现砖红色沉淀,说明溶液中含有还原糖,不一定是麦芽糖。 (3)脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 (√) (4)利用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水,可用于检测蛋白质。 (√) (5)蛋白质变性后仍可与双缩脲试剂发生紫色反应。 (√) 2.练表达 (必修1 P18“探究·实践”)斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液成分相同,只是斐林试剂乙液的质量浓度比双缩脲试剂B液的大。 【精研　强思维】 【思维探究】 通常情况下,正常人的尿液中没有葡萄糖。当一次性食用大量糖时,尿液中是否可能有葡萄糖存在?某课外活动小组利用对照的方法来设计实验方案进行鉴定。 实验材料:葡萄糖溶液、斐林试剂、待测尿液、正常尿液、试管、试管夹、酒精灯。 第一步:取3支洁净的相同的试管,分别编号为1、2、3;其中3号试管为实验组。 (1)(科学思维)第二步:分别向3支试管内加入等量的相应的液体,1号加2 mL葡萄糖;2号和3号分别加入什么物质? 提示:2 mL正常尿液、2 mL待测尿液。  (2)(科学探究)第三步:向3支试管内分别加入什么试剂?(要求写出操作步骤)。 提示:分别加入刚配制好的斐林试剂1 mL。振荡试管,使溶液混合均匀,并将这3支试管放入盛有50~65 ℃温水的大烧杯中,水浴加热2 min左右。  (3)(生命观念)第四步:观察并分析实验结果。 若1号试管出现砖红色沉淀,2号试管不出现砖红色沉淀,3号试管与1号试管相同,则说明什么? 提示:当一次性食用大量糖时尿液中含葡萄糖。 【思维建构】 检测物质时的注意事项 (1)检测还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因:斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀,所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。 (2)在还原糖检测实验中,若待测组织样液中不含还原糖,加入斐林试剂水浴加热后的现象不是无色,而是蓝色,即Cu(OH)2自身的颜色。 (3)斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同,将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液,可用于蛋白质的检测。 精练　提能力 1.(2025·黄山模拟)如图为检测蛋白质的流程图,其中甲、乙、丙、丁的含义分别是(　　) A.黄豆浆、双缩脲、1 mL、4滴 B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mL C.黄豆浆、双缩脲、4滴、1 mL D.花生种子研磨液、斐林、1 mL、4滴 【解析】选A。检测蛋白质既可以用蛋清稀释液,也可以用黄豆浆滤液;检测蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂,应先加A液1 mL,摇匀,再加B液4滴,振荡摇匀。 2.(2024·黄冈模拟)下列关于细胞中有机物检测的叙述,正确的是(　　) A.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色 B.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色 C.检测还原糖时,先加入双缩脲试剂A液,再加入B液 D.斐林试剂是含有C的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色 【解析】选D。斐林试剂为蓝色,在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色,A错误;氨基酸中不含肽键,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;双缩脲试剂是用来检测蛋白质的,不能检测还原糖,C错误;斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混匀制成,其中含有一定量的C和OH-,为碱性溶液,葡萄糖是还原糖,可在50~65 ℃水浴条件下与斐林试剂发生反应,产生砖红色沉淀,D正确。 【加固训练】 (2024·大连模拟)植物的种子中储存足够量的有机物是其萌发的必要条件。下列叙述错误的是(　　) A.玉米种子中含有丰富的糖类,向其组织样液中加入碘液可变蓝 B.发芽的大麦粒中含有丰富的麦芽糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀 C.观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染液染色后还需用体积分数为95%的酒精洗去浮色 D.向大豆种子的组织样液中依次加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色 【解析】选C。玉米种子中含有丰富的糖类,主要是淀粉,向其组织样液中加入碘液可变蓝,A正确;麦芽糖是还原糖,可与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,B正确;观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染液染色后还需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,C错误;大豆种子的组织样液中含有蛋白质,加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色,D正确。 【从教材走向高考】 【体验高考　链接教材】 1.(2022·湖北高考)→(必修1 P20“本节聚焦”1)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是(　　) A.水是酶促反应的环境 B.参与血液中缓冲体系的形成 C.可作为维生素D等物质的溶剂 D.可作为反应物参与生物氧化过程 【解析】选C。自由水是化学反应的介质,所以水是酶促反应的环境,A正确;血液中的缓冲对是由离子组成的,离子溶解在水中才能形成缓冲体系,B正确;维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C错误;自由水能参与化学反应,所以水可作为反应物参与生物氧化过程,D正确。 2.(2022·全国甲卷)→(必修1 P21旁栏思考)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是(　　) A.细胞中有以无机离子形式存在的钙 B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层 C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收 D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象 【解析】选B。本题考查细胞中无机盐的存在形式和功能。细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,所以细胞中有以无机离子形式存在的钙,A正确;Ca2+通过细胞膜的过程需要转运蛋白协助,所以Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层,B错误;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,C正确;哺乳动物的血液中必须含有一定浓度的钙离子,如果钙离子浓度过低,就容易出现抽搐等症状,D正确。 【深研教材　预测高考】 3.(必修1 P18“探究·实践”拓展)奶茶常用大量含葡萄糖的糖浆进行调味。某生物兴趣小组从某奶茶店买回一杯宣称用鲜奶调制的奶茶(颜色为白色),欲对其相关成分进行检测。下列相关叙述正确的是(　　) A.加入斐林试剂混匀后可观察到奶茶由白色变成砖红色 B.若该奶茶使用了鲜奶,加入双缩脲试剂并混匀,可观察到颜色变紫 C.用苏丹Ⅲ染液滴进奶茶中,若呈橘黄色,则说明奶茶中含有脂肪 D.可用碘液检测是否含有淀粉,若呈红色,则奶茶中含淀粉 【解析】选B。斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,仅混匀不能观察到奶茶颜色变化,A 错误;若奶茶使用了鲜奶,鲜奶中含有蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应能产生紫色,B正确;苏丹Ⅲ染液本身呈橘黄色,而染色后无法用体积分数为50%酒精(与水互溶)除去浮色,所以用苏丹Ⅲ染液滴进奶茶中,若呈橘黄色,无法说明奶茶中含有脂肪,C错误;可以用碘液检测是否含淀粉,但淀粉遇碘液呈现蓝色,不是呈现红色,D错误。 - 14 - 学科网（北京）股份有限公司 $