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

该高中生物学课件聚焦“组成细胞的元素和化合物”，涵盖元素分类（大量/微量元素）、化合物种类（有机/无机）及检测实验（还原糖、脂肪、蛋白质）。课堂以“元素与日常生活关系”设问导入，结合地壳与细胞元素含量表讨论，引导学生从非生物界到生物界，建立“元素统一性与差异性—细胞内元素分类—化合物—实验检测”的知识支架。 其亮点在于通过对比表格（如玉米与人体细胞元素含量）和实验探究（如还原糖检测选材、斐林试剂使用），融合生命观念（生命的物质基础）、科学思维（对比分析元素分类）和探究实践（尿样鉴定等问题解决）。采用“练一练”巩固知识，帮助学生构建系统认知，教师可借助结构化内容提升教学效率。

第二章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 1 地球上的这些元素与我们的日常生活有什么关系？ 1869年,俄国科学家门捷列夫首创了化学元素周期表，将当已知的63种元素依据相对原子质量大小，按照一定的顺序在表中排列。 2 讨论 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 1.种类上 元素种类基本相同 生物界与非生物界具有统一性 2.含量上 元素含量不同 生物界与非生物界具有差异性 生物界与非生物界 既有统一性又有差异性 3 一、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 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 比较组成玉米细胞和人体细胞的 元素及含量 （其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%） 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？ 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 3.比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你还能得出哪些结论？ 这一页黑板写出玉米细胞和人体细胞干重的前四个元素含量排序；mg在人体内具有保护心血管、促进骨骼生新陈代谢的作用 这里的含量与细胞元素数量区分，细胞中数量最多的元素是H 4 4.67% C 55.99% O N 14.62% 9.33% S 0.78% H 7.46% P 3.11% K 1.09% 0.16% Mg Ca 组成人体细胞的元素 H C 10% 18% N 3% 其他元素 < 3% P 1.4% S 0.3% O 65% 占细胞鲜重的百分比 占细胞干重的百分比 细胞总重 细胞除去水后的重量 O＞C＞H ＞N C＞O＞N ＞H 上一页ppt讲到干重，这一页ppt讲解何为干重并说明人体细胞元素含量排序 5 占比 O H N P C S 其它元素 65 10 3 1.4 18 0.3 3 占比 O S Mg P Ca K N H C 14.62 0.78 0.16 3.11 4.67 1.09 9.33 7.46 55.99 1.组成细胞的化学元素，常见的有 多种 2.根据含量 大量元素： 微量元素： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Cl、Na等 Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu、Co、Se等 铁 锰 硼 锌 钼 铜 钴 硒） （含量较多，占生物体总重量万分之一以上的元素） （指含量很少，占生物总重量万分之一以下的元素） 大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的 20 讲一下Mg、K、Fe、B的作用 6 正常西红柿 正常西红柿 VS 促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺乏B植物会出现花而不实。 结论 缺硼西红柿 缺硼西红柿 讲一下Mg、K、Fe、B的作用 7 最基本元素 基本元素 主要元素 Ｃ、H、O、N、P、S、 K、Ca、Mg、 Cl 、Na等 大量元素 Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu、Co、Se等 微量元素 组成细胞的元素 大量元素细分按照元素在体内的作业分；最基本元素C与含量无关 8 练一练 A．Ca2＋　　 B ．SO42－ C．Zn2＋ D．H2PO3－ 1、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵的花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素，其配方如表所示。其中植物根细胞吸收量最少的离子是 离子 K＋ Na＋ Mg2＋ Ca2＋ NO3— H2PO4— SO42— Zn2＋ 培养液浓度 mmol/L 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1 C 组成细胞的元素大多以化合物形式存在，少部分以离子形式存在，导入化合物学习 9 二、组成细胞的化合物 细胞中的 化合物 有机化合物 无机化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 核酸 糖类 （含C，能燃烧） （不含C，不能燃烧） （1）占细胞鲜重最多的化合物是______； （2）占细胞鲜重最多的有机物是__________； （3）占细胞干重最多的化合物是__________。 （细胞中含量最多的化合物） （细胞中含量最多的有机化合物） 想一想： 水 蛋白质 蛋白质 提问是否所有生物干重中最多的化合物是蛋白质？答：植物干重细胞中最多的化合物是糖类 10 （2）根据以上事实，你能得出什么结论？ 同一生物个体的不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。 （1）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别？ 梨的果实细胞中糖类和水分等物质多；叶片细胞中叶绿素含量较多。 思考 11 1、组成细胞的元素按含量分为几类，分别包括哪些元素？ 2、组成细胞的元素大部分以什么形式存在？ 3、组成细胞的主要化合物有哪些？占细胞鲜重最多的化合物是？占细胞干重最多的化合物是？ 总结 12 1、胡杨是生活在西北干旱地区的植物，水母是生活在水中的动物。这两种生物的细胞中含量最多的化合物分别是 练一练 A.蛋白质、水 B.水、蛋白质 C.蛋白质、蛋白质 D.水、水 D 13 糖类 蛋白质 脂肪 淀粉 14 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验原理： 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机物产生特定的颜色反应 还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀 50~65℃ 水浴加热 脂肪 + 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色 淀粉 + 碘液 蓝色 还 原 糖：_________________________________________________________等 非还原糖：_________________________________________________________等 葡萄糖、果糖、乳糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖；麦芽糖 蔗糖；纤维素、淀粉、肝糖原、肌糖原 15 1.还原糖的检测 （1）原理 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 水浴加热（50-65℃） 斐林 试剂 甲液: 乙液: 0.1g/mLNaOH 0.05g/mLCuSO4 等量混合，现配现用。 （3）反应实质 还原糖中的醛基在加热条件下将Cu2+还原成Cu+ ，生成砖红色的Cu2O沉淀 （2）试剂 2、Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果。 1、斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成蓝色沉淀，影响实验效果。 16 1.还原糖的检测 选材 结论 含(还原糖)糖量高、白色或近于白色的植物组织 制浆→过滤（一层纱布）→取液 组织样液含有还原糖。 注入2mL梨组织样液 振荡、混合摇匀 注入1mL刚配制好的斐林试剂 变成砖红色 50-65℃的温水 制备 样液 颜色 反应 蓝色 棕色 砖红色 新制Cu(OH)2 Cu2O(沉淀） 甲液：质量浓度0. 1g/mLNaOH 乙液：质量浓度0. 05g/mLCuSO4 甲、乙液等量 混匀现配现用 【思考】向无色液体加入斐林试剂并经水浴加热出现了砖红色沉淀，能否表明无色液体含有葡萄糖？ 西瓜含果糖，能用西瓜作为还原糖检测材料吗；棕色为蓝色到砖红色的过渡色，不是某一种物质的颜色 17 2.脂肪的检测 （1）原理 脂肪+苏丹Ⅲ染液 橘黄色 （2）试剂 0.01g/mL苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精溶液 1、体积分数为50%的酒精溶液作用？ 2、为什么采用体积分数为50%的酒精溶液？ 1、洗去浮色 2、苏丹Ⅲ是有机染料，酒精是有机溶剂，根据相似相溶原理，酒精能够溶解这些染料，而且苏丹Ⅲ在50%的酒精中溶解度最高。 18 取材： 花生种子(浸泡3～4h），将子叶削成薄片 切片： 用刀片在子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。 制片 吸去多余染液 滴 溶液 1～2滴， 吸去多余酒精 盖盖玻片 临时装片 选取最薄的薄片 滴苏丹Ⅲ染液2－3滴 染色3min 50%酒精 洗去浮色 滴1~2滴蒸馏水 2.脂肪的检测 显微观察 显微 观察 结论 低倍镜下找到花生子叶最薄处 移至视野中央 换高倍镜观察 脂肪微粒 花生种子中有脂肪存在 方法二： 花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 检测花生组织的脂肪实验必须用显微镜吗？ 3.蛋白质的检测 （1）原理 （3）实质 （2）试剂 依次添加，先A后B，A多B少 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 蛋白质+双缩脲试剂 紫色 双缩脲试剂 A液: B液: 0.1g/mLNaOH 0.01g/mLCuSO4 B液过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。 先加A液的目的： 制造碱性环境 B液不能过量的原因： 21 3.蛋白质的检测 选材 结论 豆浆、鸡蛋清稀释液 组织样液含有蛋白质。 制备 样液 颜色 反应 摇匀 2mL组 织样液 1mL双缩脲试剂A液 创设碱性环境 4滴双缩脲试剂B液 提供Cu2+ 无色 蓝色 紫色 22 斐林试剂和双缩脲试剂的比较 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 相同点 不 同 点 鉴定原理 使用方法 使用条件 浓 度 都含有NaOH和CuSO4两种成分 且NaOH溶液的质量浓度都为0.1g/mL CuSO4溶液的浓度为0.05g/mL CuSO4溶液的浓度为0.01g/mL 还原糖中的醛基在加热条件下能将Cu(OH)₂中的Cu2+还原成Cu+，从而生成砖红色的Cu2O沉淀 蛋白质中的肽键在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物 甲、乙两液等量混匀后使用 先加A液摇匀，再加B液摇匀 检测还原糖时需要50-65℃水浴加热 检测蛋白质时不需要加热 23 某同学在鉴定还原糖和蛋白质时，只配制了斐林试剂甲液和乙液，忘记配制双缩脲试剂了。如果鉴定完还原糖后仍想鉴定蛋白质,该如何操作才最快捷呢? 只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍，即成为双缩脲试剂B液 而双缩脲试剂A液 = 斐林试剂甲液，无需配制 24 (1)现有两瓶没有标记的尿液样品，分别是1名糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和1名肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿样，请用所学的知识对其进行区分。 方法一：用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；没有砖红色沉淀生成的是肾炎患者的尿样。 方法二：用双缩脲试剂来检测，有紫色反应的是肾炎患者的尿样，另一瓶是糖尿病患者的尿样。 25 (2)无糖奶粉中因不含葡萄糖等糖类，受到患糖尿病老年人的喜爱，要检验某种无糖奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？ 符合要求的无糖奶粉应该无糖，但是含有蛋白质，因此要用到斐林试剂和双缩脲试剂来检测。 26 （3）现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答： ①用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是____________，其中发生显色反应的一组是_________和_________溶液，不发生显色反应的一组是_________和_________溶液。 ②用_______试剂区分不发生显色反应的一组溶液。 ③区分发生显色反应一组溶液的方法是________________________ _____________________________________________________。 预期结果和结论：________________________________________________________。 斐林 双缩脲试剂 稀蛋清 葡萄糖 淀粉酶 淀粉 先加入淀粉溶液，一段时间 后再加斐林试剂并水浴加热观察是否出现砖红色沉淀 出现砖红色的是淀粉酶溶液，不出现的砖红色的是稀蛋清 27 总结 28 谢谢大家 29 $