2.1细胞中的元素和化合物课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕“细胞中的元素和化合物”，系统涵盖元素统一性与差异性、大量微量元素分类、化合物种类及含量，以及还原糖等物质的检测实验。通过生石花与石头对比提问导入，结合地壳与细胞元素含量表分析，再用玉米和人体细胞元素对比构建知识支架，衔接自然。 其亮点是问题驱动与实验探究结合，如“元素堆积能否形成细胞”引发科学思维，实验中斐林试剂与双缩脲试剂对比、选材要求等细节指导强化探究实践。利用元素含量表、实验步骤图表，帮助学生建立生命物质观念，教师可借助结构化资料提升教学效率，学生能在实践中培养科学素养。

第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 生石花 石头 细胞和石头都由分子组成，为什么细胞能表现出生命的特征呢？ 1 问题探讨 元素 地壳 细胞 O 48.6 65.0 Si 26.3 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 1.组成细胞的化学元素中，有没有哪一些元素是细胞所特有的？ 2.细胞中的元素含量和无机自然界的有区别吗？ 207倍 没有，这说明生物界和非生物界具有统一性。 含量有区别，说明生物界和非生物界还具有差异性。 学习目标 重难点 1.说出组成细胞的元素都来自无机自然界，但各元素相对含量又与无机自然界不同。 2.说出组成细胞的大量元素和主要微量元素，说出组成细胞的化合物的主要种类。 3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 1. 组成细胞的大量元素和微量元素。 2.组成细胞的各种化合物的含量。 3.还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定方法。 3 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 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 1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多四种元素一样吗？怎么解释这种现象？ 2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？ 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？ 在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。 这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还有大量N元素。 一. 组成细胞的元素 思考·讨论 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数） 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？ 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？ 不是，细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用(Ca2+，Mg2+ ) 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 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 一. 组成细胞的元素 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数） 氧元素含量在玉米细胞中明显高于人体细胞，而氮元素含量明显又低于人体细胞，因为不同生物细胞中有机物的含量有差别，如玉米细胞中糖类较多，人体细胞中蛋白质较多。 细胞的元素 (20多种) 依据含量 大量元素 微量元素 最基本元素 基本元素 C H O N 主要元素 S K Ca Mg等 P Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 口诀：“铁猛碰新木桶” 碳(C)是构成细胞的核心元素（最基本元素） 碳(C)参与构成生物大分子的基本骨架 碳 C 细胞元素的分类依据是什么？微量元素是非必需元素吗？ 20多种化学元素随便堆积就能形成细胞吗？ 二. 组成细胞的化合物 组成细胞的主要化合物及相对含量（鲜重） 无机化合物 水 无机盐 有机化合物 蛋白质 糖类 核酸 脂质 细胞中含量最多的化合物是_____。 水 蛋白质 细胞内含量最多的有机化合物是_______。 干细胞中含量最多的化合物是________。 蛋白质 化合物 组成细胞的元素大多以 的形式存在。 练一练 【典例1】下列有关组成细胞的化学元素和化合物的叙述，错误的是（　　） A．人体细胞干重中含量最多的有机化合物是蛋白质 B．人体活细胞内含量最多的元素是O C．Mg、Zn、Ca等大量元素是生物体必不可少的 D．微量元素对生物体来说具有重要作用 C Zn属于微量元素 【旁栏思考】梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？ 提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。 二. 组成细胞的化合物 不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，怎样来检测这些化合物呢？ 一日三餐，如何做到合理膳食？ 探究·实践 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 请同学们结合课本P18-P19探究实践，小组合作解决下列问题： 1.鉴别还原糖、脂肪、蛋白质的原理分别是什么？ 2.鉴别还原糖用的试剂是什么？该试剂怎么用？结果是什么？ 3.鉴别脂肪用的试剂是什么？该试剂怎么用？结果是什么？ 4.鉴别蛋白质用的试剂是什么？该试剂怎么用？结果是什么？ 5.能否用甘蔗和西瓜做还原糖类鉴定试验？由此可以得出颜色反应类物质鉴别试验选材有什么要求？ 1.还原糖的检测 （1）原理： （2）操作： 选材 含糖量较高、白色或接近于白色的植物组织 制备组织样液 制浆→过滤→取液（2ml） 显色反应 组织样液含有还原糖 结论 2mL组织样液 1mL现配斐林试剂 蓝色 砖红色沉淀 50~65℃ 水浴加热 2min 斐林试剂 配方： 甲液：0.1g/mlNaOH溶液 乙液：.05g/mlCuSO4溶液 ②使用方法：甲液和乙液等量混合均匀后立即使用，需50~65℃水浴加热。 还原糖＋斐林试剂 Cu2O↓ （砖红色） 水浴△ 且必须是可溶性还原糖 还原糖有：葡萄糖、果糖、麦芽糖 非还原糖的有：蔗糖、淀粉 【还原糖检测结果】 制备组织样液 显色反应 结论 紫色 4滴双缩脲试剂B液 摇匀 摇匀 浅蓝色 组织样液含有蛋白质 双缩脲试剂 配方： A液：0.1g/mlNaOH溶液 B液：0.01g/mlCuSO4溶液 ②使用方法：先加A液1ml摇匀，再加B液4滴摇匀。 创设碱性环境 提供Cu2＋ B液不宜加多，以免生成过量Cu(OH)2沉淀，影响结果观察 2mL组织样液 无色 1mL双缩脲试剂A液 2.蛋白质的检测 （1）原理： 在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂反应产生紫色络合物 【蛋白质检测结果】 材料 蛋白质检测结果 还原糖检测结果 结论 葡萄糖标准液 有砖红色沉淀 蛋白质标准液 产生紫色反应 梨匀浆 无 有 葡萄匀浆 无 有 白萝卜匀浆 无 有 豆浆 有 无 鲜肝提取液 有 无 鸡蛋清稀释液 有 无 不同生物组织中还原糖、蛋白质的检测结果 归纳总结 富含还原糖 富含蛋白质 试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分及 其浓度 0.1 g/mL NaOH 0.05 g/mL CuSO4 0.1 g/mL NaOH 0.01 g/mL CuSO4 鉴定物质 还原糖 蛋白质 反应实质 还原糖将Cu2+还原， 生成砖红色的Cu2O 在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物 添加顺序 甲、乙等量混匀 立即使用 先加A液1 mL，摇匀； 再加B液4滴，摇匀 反应条件 50～65 ℃水浴加热 不需加热，摇匀即可 最终显色 砖红色沉淀 紫色 斐林试剂VS双缩脲试剂 归纳总结 斐林试剂和双缩脲试剂的“一同三不同” 一同 三不同 斐林试剂的实质是新配制的Cu（OH）2溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2+。 都含有NaOH和CuSO4两种成分，且NaOH溶液浓度相同。 鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用；鉴定蛋白质时先加A液1mL，然后加B液4滴。 斐林试剂的CuSO4溶液浓度高于双缩脲试剂的。 成分相同 原理不同 使用方法不同 CuSO4浓度不同 利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？ 能。斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液高，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。 选材切片 制作装片 显微观察 结论 浸泡花生种子，去掉种皮，将子叶切成薄片 花生种子中含有脂肪 ①选取：最薄的切片放至载玻片中央。 ②染色：滴2~3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。 ③洗去浮色：滴体积分数为50%的酒精溶液。 ④滴蒸馏水，制成临时装片。 先低倍镜，后高倍镜，橘黄色小颗粒。 （1）原理： 3.脂肪的检测 脂肪＋苏丹Ⅲ→橘黄色 富含脂肪且色浅 橘黄色小颗粒 操作细节 【检测脂肪实验】 练一练 【典例2】某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是(　　) A．观察该野果细胞中的脂肪颗粒需要使用显微镜 B．若该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的葡萄糖 C．进行蛋白质的检测时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液，因为它们的成分相同 D．还原糖检测实验结束后将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用 A 1.实验材料的选择 （1）所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。 （2）材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。 2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异 （1）唯一需要加热的 ——还原糖的检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现。 （2）唯一需要显微镜的 ——花生子叶切片脂肪的检测。 （3）混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。 3.易忽略斐林试剂本身的颜色：非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色。 检测生物组织中的化合物的特别说明 课堂小结 一、概念检测 1. 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）细胞中不存在无机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 3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ） A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸 √ × √ C 练习与应用 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 B 二、拓展应用 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？ 虽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。 EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $