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

该高中生物学学历案聚焦人教版必修1“细胞中的元素和化合物”，1.5课时，核心任务为区分细胞元素种类及统一性差异性，比较化合物含量差异，掌握糖类、脂肪和蛋白质的检测实验原理与试剂使用，提供课前预习、口诀记忆、易错辨析及实验安全等学习支架。 以核心素养为导向，通过“问题探究”“思考·讨论”等课堂活动培养科学思维，结合实验视频与操作提升科学探究能力，借助分层作业与学后反思落实生命观念，突出学生主体参与，教师引导规范实验操作与概念辨析，助力知识内化与能力提升。

学历案 高中（学科）教材（选修/选择性必修/选修）所在册 第2章 组成细胞的分子 2.1细胞中的元素和化合物 【内容出处】人教版生物学必修1《分子与细胞》第2章第1节，1.5课时 【学习目标】 一、核心素养目标 1. 生命观念：通过学习组成细胞的元素和化合物，认同生命的物质性，建立生物界与非生物界既统一又存在差异的观念。 2. 科学思维：通过分析细胞中元素和化合物的含量数据，培养归纳与概括、比较与分析的科学思维能力。 3. 科学探究：通过"检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质"实验，掌握实验原理和操作方法，提升实验设计能力。 4. 社会责任：关注元素和化合物与人体健康的关系，形成科学的营养与健康观念。 二、具体学习目标 1. 说出组成细胞的元素的种类，区分大量元素和微量元素，阐明C是最基本元素的原因。 2. 说明生物界与非生物界的统一性和差异性。 3. 说出组成细胞的化合物的种类及含量，比较细胞鲜重与干重下化合物含量的差异。 4. 概述检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验原理，掌握斐林试剂与双缩脲试剂的使用方法及区别。 【评价任务】 1. 评价任务1（对应目标1、2）：通过课堂活动一、二的讨论与回答，能准确判断生物界与非生物界的统一性与差异性，正确区分大量元素与微量元素，解释C为最基本元素的原因。 2. 评价任务2（对应目标3）：通过课堂活动四的填空与思考，能正确排列细胞中化合物的含量顺序，区分细胞鲜重与干重下含量最多的化合物。 3. 评价任务3（对应目标4）：通过课堂活动五、六的实验学习与讨论，能准确说出检测还原糖、脂肪、蛋白质的实验原理，规范描述斐林试剂与双缩脲试剂的使用方法。 4. 评价任务4（对应目标1～4）：独立完成课后分层作业（基础巩固、易错辨析、能力提升），基础题正确率达到80%以上，提高题能正确辨析易混知识点。 【学习过程】 资源与建议 学习建议 1. 课前预习：第1课时学习前，建议预习教材P16"问题探究"和"思考·讨论"，带着问题进入课堂；第2课时实验前，务必预习实验原理和操作步骤。 2. 记忆方法：元素种类较多，可借助口诀记忆微量元素（如"铁猛碰新木桶"对应Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu），注意区分大量元素与微量元素的分类依据是含量，而非重要性。 3. 易错辨析：明确斐林试剂与双缩脲试剂在成分浓度、使用方法（混合后使用vs.分别加入）、反应条件（水浴加热vs.常温）上的区别；注意还原糖与非还原糖的判断。 4. 实验安全：实验操作中注意安全，水浴加热时规范操作，酒精使用时远离火源。 5. 课后巩固：及时完成分层作业，基础题巩固核心概念，易错辨析题澄清易混知识点，能力提升题训练综合应用能力。 一、组成细胞的元素和化合物（第1课时） 课堂活动一: 思考P16“问题探究”，小组之间进行,“你问我答”，并进行下列判断。 [判断]：细胞中的物质，归根结底是从无机自然界中获取的。（ ） 无机自然界中的元素，都能在细胞中找到。（ ） 课堂活动二：以小组为单位，合作完成教材P16“思考·讨论”中的问题1、2、3。 （提示：部分答案教材P17第一段文字回答。） [口诀速记]把元素按下列分类填写进对应的圆圈里。 [判断]：微量元素含量很少，对生命活动不重要。（ ） 二、细胞中的化合物 课堂活动三：根据教材P17图2-1，完成下面的填空。 1. 按照含量多少从大到小填写。 _______＞_______＞_______＞_______＞_______ 2. 细胞内含量最多的化合物是_______；细胞中含量最多的有机化合物是_______。 [思考]：超市里烤干咸鱼的细胞，含量最多的主要化合物是蛋白质还是水？ 3. 请回答下列问题 ① 精瘦肉细胞中含量最多的化合物是_________ ②沙漠植物细胞中含量最多的化合物是_________ ③成熟甜西瓜细胞中含量最多的有机化合物是_________ ④烘干的种子细胞中含量最多的化合物是__________ ⑤鲜重细胞中含量最多的化合物是___________,含量最多的有机化合物是____________。 ⑥干重细胞中含量最多的化合物是___________,含量最多的有机化合物是____________。 鲜重：指生物体或细胞在自然生活状态下（保持正常水分）的总重量。 干重：指生物体在去除水分（通常通过烘干、真空干燥等物理方法）后，达到恒重时的质量。 [思考]比较C、H、O、N四种元素在细胞鲜重和干重中的含量差异。 鲜重：_____________>__________> __________>__________ 干重：_____________>__________> __________>__________ 【及时训练】 1、 《课本P18》第一题、P19第四题 2、 基础巩固 1. 下列关于细胞中元素的叙述，正确的是(　　) A.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代 B.人体细胞干重中含量最多的元素是N C.活细胞中含量最多的化合物是水 D.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要 2. 下列关于组成细胞的化合物的叙述，正确的是(　　) A.在任何活细胞中含量最多的化学元素都是C B.在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸 C.某生物细胞中化合物的种类与其食物中相同 D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同，含量有所差别 3. 图为元素在生物体内的含量分布情况，下列说法错误的是(　　) A.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在 B.Ⅱ含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的 C.Ⅱ和Ⅲ一旦缺乏可能会导致相应的病症 D.P、S、K、Ca、Zn属于大量元素 【课后作业1】（易错辨析） 1. 黔东南有黎平雀舌、黎平红茶、雷山银球茶、脚尧绿茶等茶叶品牌。下列关于茶树及其叶肉细胞的叙述，错误的是(　　) A.组成茶叶细胞的化学元素在无机自然界中都能找到 B.茶树新鲜的叶肉细胞中含量最多的元素是氧 C.茶叶细胞中的元素大多以离子的形式存在 D.Mg是构成叶绿素的大量元素，茶树缺镁会影响光合作用 2. 夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食，小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法，错误的是(　　) A．体内含量最多的有机物是蛋白质 B．含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn等微量元素，有助于稳定人体神经系统 C．外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖 D．细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架 3.科学家发现大脑中的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”具有重要作用，下列叙述正确的是(　　) A.“位置细胞”和“网格细胞”鲜重中质量分数最高的元素是C B.“位置细胞”和“网格细胞”中含量最多的化合物都是蛋白质 C.“位置细胞”和“网格细胞”中都含有磷脂 D.P和Mg分别是“位置细胞”和“网格细胞”中的大量元素和微量元素 【课后作业2】（能力提升） 1. 【提高】如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是组成细胞的部分元素含量的柱形图，下列说法错误的是(　　) A.若图1表示细胞干重，则A化合物一定含图2中的元素a、b、c B.若图1表示细胞鲜重，则A、B分别是水、蛋白质;图2中a、b、c依次为氧、碳、氢 C.若图1表示正常活细胞，则A化合物中必含图2中的b D.若图1表示完全脱水的细胞，则此时含量最多的元素为图2中的b 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（第2课时） 课堂活动五：阅读教材P18“探究·实践——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”左侧第一段文字，完成下列填空。 1. 实验原理 还原糖＋___________ ___________ 脂肪＋___________ → 橘黄色 蛋白质＋___________→___________ 课堂活动六：带着下列问题，阅读读课本P18-P19页（观看视频）后尝试回答 1. 检测生物组织中的还原糖 [问题1]配制斐林试剂的甲液和乙液分别是什么？甲、乙液是如何加入样品中？西瓜和番茄等都含有较多的糖，可以用于还原糖的鉴定吗？甘蔗富含糖，是做还原糖鉴定的理想材料吗？ 2. 检测生物组织中的蛋白质 [问题1]配制双缩脲试剂的A液和B液分别是什么？A、B液是如何加入样品中？只有斐林试剂时，可以检测蛋白质吗？ [问题2]在检测生物组织中的蛋白质时，B液加过量会发生什么现象？（提高） 3. 检测生物组织中的脂肪 [问题1]为什么洗去浮色用体积分数为50%的酒精而不用水？为什么不用体积分数为100%的无水酒精？ 【及时训练】 1、 《课本》P18第二题、第三题 3、 基础巩固 1. 下列试剂与鉴定的物质及颜色变化的对应关系错误的一组是(　　) A．双缩脲试剂—蛋白质—紫色 B．碘液—淀粉—蓝色 C．苏丹Ⅲ染液—脂肪—橘黄色 D．斐林试剂—蔗糖—砖红色 2. 对检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的分析，正确的是(　　) A．糖类遇斐林试剂都变砖红色 B．脂肪鉴定时要用体积分数为75%的酒精溶液洗去浮色 C．鉴定蛋白质不需要加热 D．使用双缩脲试剂时将A液和B液等量混合 【课后作业1】（易错辨析） 1. 生物学实验常呈现“五颜六色”的变化，可以通过颜色变化来确定某些化学成分或结构的存在从而达到实验目的。下列叙述正确的是(　　) A.糖尿病患者尿液中的葡萄糖与斐林试剂混合，即出现砖红色沉淀 B.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后会逐渐发生紫色反应 C.花生子叶切片经苏丹Ⅲ染液染色后，用吸水纸吸去周围的染液，需要用体积分数为50%的酒精洗去浮色，用吸水纸吸去酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时切片，在显微镜下即可见橘黄色颗粒 D.甘蔗汁也可以用来检测还原糖，是理想材料 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。该小组把这种野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是(　　) A.鉴定该野果中是否含有脂肪时，不一定使用显微镜 B.若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并用酒精灯直接加热出现较深的砖红色，则说明该野果中含有大量的还原糖 C.进行蛋白质的鉴定时，可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂的A液和B液，因为它们的成分相同 D.还原糖鉴定实验结束时，将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用 【课后作业2】（能力提升） 1. 某校生物学兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如图所示)，下列叙述错误的是(　　) A.苹果使用前去皮，可有效排除果皮色素对实验结果的干扰 B.研磨时加入了石英砂，有助于研磨充分 C.由于斐林试剂不稳定，在使用时应当先加入甲液后加入乙液 D.由于甘蔗中富含蔗糖，该实验中的苹果不能用其替代 2. 在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后测定溶液中Cu2+吸光值，可用于计算葡萄糖浓度，用该方法检测不同样本的结果如图。下列说法正确的是(　　) A．需将斐林试剂的两种溶液等量均匀混合后再加入样本溶液 B．吸光值与样本的葡萄糖浓度有关，与斐林试剂的用量无关 C．若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖浓度大于0.4mg/mL D．该方法可对蔗糖、麦芽糖、果糖等可溶性糖的浓度进行测定 3. 据报道，某县农科所经多年研究，培育出了玉米新品种虹玉6号。回答下列有关问题。 (1)经食用发现虹玉6号玉米口感非常甜，研究人员为确定该甜味的产生是不是由于玉米细胞中存在还原糖，选用___________(鉴定试剂)进行检测，该试剂与玉米细胞内的还原糖发生作用形成___________沉淀。该鉴定实验中还需要___________加热。 (2)经鉴定，该虹玉6号玉米胚芽中含有脂肪，鉴定过程中能将脂肪染成橘黄色的染液是___________，该过程中体积分数为50%的酒精溶液的作用是______________________。 (3)该新品种玉米中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的知识设计实验加以验证(实验原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，且蛋白质含量越高紫色越深)。 材料用具：新鲜的普通玉米籽粒，新鲜的虹玉6号玉米籽粒，研钵，试管，滴管，清水，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，量筒等。 方法步骤： ①将两种玉米籽粒分别进行研磨，制备组织样液；②取甲、乙两支试管，向甲试管中加入2 mL新鲜的虹玉6号玉米籽粒组织样液，向乙试管中加入 ______________________；③向甲、乙两支试管中分别加入1 mL___________，摇匀，再分别加入4滴___________，摇匀；④观察；⑤预期结果______________________。 【学后反思】 1. 本节课自我掌握情况：□全部听懂 □大部分掌握，2 个概念容易混淆 □多数内容听不懂理解模糊、没学明白的知识点（只写关键词即可）：________________ 2. 错题产生原因（勾选）：□概念区分不清 □读题粗心 □专业名词记不住 □其他________ 【每节一背】 1.细胞中常见大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。常见微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。 2.细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。 3.还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀；脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 4.检测还原糖时，斐林试剂的甲液和乙液需等量混合均匀后再注入，并需要水浴加热。 3 学科网（北京）股份有限公司 $