第2章 1.细胞中的元素和化合物（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 该同步练习通过“基础巩固-综合运用-拓广探索”三层设计，实现从元素化合物基础概念到实验探究的进阶巩固，融入生命观念与科学思维，适配新授课知识内化需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|元素分类、化合物鉴定等单一知识点|10道选择/多选题，聚焦概念辨析（如大量/微量元素判断），夯实生命观念物质基础| |综合运用|元素与化合物综合应用|5道选择/多选题，结合概念图（11题）、实验数据（12题），培养科学思维分析能力| |拓广探索|实验设计与结果分析|1道非选择题（香蕉成熟物质变化），整合还原糖/蛋白质鉴定，强化探究实践能力|

第二章 组成细胞的分子 1. 细胞中的元素和化合物 基础巩固 1. 下列关于元素和化合物的叙述, 正确的是 ( ) A. Ca、Mg、Fe、Mn、Cu 是组成细胞的微量元素 B. 微量元素虽然含量较少, 但比大量元素重要 C. 组成人体的主要元素中, C 最多, O 次之 D. 活细胞中，氢原子数目多于氧原子数目 【答案】 D 【解析】 、 是大量元素, 错误; 微量元素与大量元素同等重要, B 错误; 人体中 O 的质量百分比最高, C 次之, C 错误；细胞中水占比例最高且有机物多含 H，氢原子总数多于氧原子, D 正确。 2. 苏东坡有“白云峰下两旗新，腻绿长鲜谷雨春”之句赞美龙井茶。下列关于西湖龙井的说法, 错误的是 ( ) A. 采摘的新鲜茶叶细胞中的元素大多以离子的形式存在 B. 茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量差异很大 C. 新鲜茶叶细胞中含有的 是大量元素 D. 采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的化合物是水 【答案】 A 【解析】细胞中的元素大多以化合物的形式存在，细胞内的无机盐大多以离子形式存在，A 错误；不同生物的细胞中， 元素种类大致相同体现了生物界的统一性, 元素含量差异很大体现了生物界的差异性，茶叶细胞和人体细胞也符合该规律, B正确; 大量元素包括 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，Mg 属于大量元素, C 正确; 活细胞中含量最高的化合物是水, 新鲜茶叶的细胞为活细胞, 其含量最高的化合物是水, D 正确。 3. 下列各组元素中, 大量参与组成线粒体内膜的是 ( ) A. O、P、N B. C, N、Si C. S、P、Ca D. N、P、Na 【答案】A 【解析】线粒体内膜含有大量蛋白质 (含 O、N) 和磷脂 (含 P), 这些是其结构和功能的主要物质基础。其他选项中的 Si、Ca、Na 等元素并非内膜的主要组成成分。 4. 下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述中, 错误的是 ( ) A. 生物体内含有的元素都是生物体所必需的 B. 组成生物体的最基本元素是碳 C. 组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D. Cu、Mn、Mo、B 都是组成生物体的微量元素 【答案】A 【解析】生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的, 随着环境污染的加剧，生物体不需要的元素也可能会进入生物体内，A 错误。 5. 袁隆平院士“禾下乘凉梦”已实现，2021 年 9 月 24 日国家杂交水稻工程技术研究中心重庆分中心种植的“巨型稻”迎来丰收。“巨型稻”平均株高 2 米左右，茎秆粗壮、穗大粒多、 产量高，富含 、 、 、 等营养元素。下列相关叙述正确的是 ( ) A. 是组成“巨型稻”细胞的微量元素 B. 构成“巨型稻”细胞的化合物中，淀粉的含量最高 C. “巨型稻”和普通稻的细胞中元素含量相同 D. “巨型稻”中的元素都可以在无机自然界中找到 【答案】D 【解析】Ca 是大量元素, Zn 是微量元素, A 错误; 细胞中含量最高的化合物是水，淀粉属于糖类，含量远低于水，B错误；“巨型稻”与普通稻细胞中元素的种类大体相同，但含量可能存在差异，C错误；生物体的元素均来自无机环境，没有特有元素, 符合生物界与非生物界的统一性, D 正确。 6. 下列关于物质鉴定实验的叙述, 正确的是 ( ) A. 甘蔗含糖量高且近于白色，是用作可溶性还原糖鉴定的良好材料 B. 脂肪鉴定中使用体积分数 50%的酒精是为了洗去浮色 C. 双缩脲试剂检测性激素时不需要水浴加热即可出现紫色反应 D. 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 【答案】 B 【解析】甘蔗中主要含有蔗糖, 而蔗糖属于非还原糖, 无法与斐林试剂在水浴条件下生成砖红色沉淀，因此不能作为检测可溶性还原糖的材料，A 错误；脂肪鉴定中，苏丹Ⅲ染色后需用体积分数 50%的酒精洗去切片外的浮色，以便于显微镜观察，B正确；性激素属于固醇类(脂质)，而双缩脲试剂用于检测蛋白质, 性激素不含肽键, 无法与双缩脲试剂发生紫色反应，C错误；斐林试剂需现用现配，其成分为 和 的混合液，长期保存会失效，可长期保存的是双缩脲试剂，D错误。 7. 对某种饮料的营养成分进行鉴定，结果如下表。据此判断该饮料中至少含有的物质是( ) 鉴定操作 所用试剂 实验现象 1 双缩脲试剂 蓝色 2 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 3 斐林试剂 砖红色 A. 还原糖、蛋白质、脂肪 B. 蛋白质和还原糖 C. 还原糖和脂肪 D. 蛋白质和脂肪 【答案】C 【解析】双缩脲试剂检测蛋白质时发生紫色反应, 苏丹Ⅲ 染液与脂肪结合呈现橘黄色，斐林试剂在水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀。据表分析，双缩脲试剂检测蛋白质时，若显示蓝色 (试剂原色)，说明未发生颜色变化，表明不含蛋白质，故据此判断该饮料中至少含有的物质是脂肪和还原糖，C 正确。 8. (多选)下表表示玉米和人体细胞的部分元素及含量[干重, 质量分数 (%)]。下列说法正确的是 ( ) 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 P 0.20 3.11 S 0.17 0.78 Mg 0.18 0.16 A. 玉米和人体细胞中 C 元素质量分数差异显著，说明 C 不是两者细胞的最基本元素 B. 人体细胞中 O 元素质量分数低于玉米，可能与人体细胞中糖类含量高于玉米有关 C. 玉米细胞中 元素质量分数较低,推测其细胞中蛋白质等含 N 化合物的含量较少 D. 两种生物细胞中元素种类基本相同，说明不同生物细胞的元素组成具有统一性 【答案】CD 【解析】C元素是细胞中最基本的元素, 因为它是构成所有有机物的骨架。表格中玉米细胞C含量为 43.57%，人体细胞为 55.99%，差异显著，但这主要是由于两种细胞生物大分子组成不同，并不改变 作为最基本元素的事实， 错误；人体细胞干重中糖类含量远低于玉米细胞(玉米细胞富含纤维素等糖类)，且糖类中氧元素的质量分数较高，B错误；玉米细胞 N 含量低，N 主要用于合成蛋白质、核酸和磷脂，核酸在动植物细胞(玉米和人)中差异较小，磷脂参与构成生物膜，在动植物细胞(玉米和人)中差异也较小，说明其蛋白质等含 化合物较少， 正确；两种细胞元素种类基本相同(如 C、H、O、N 等)，体现不同生物细胞元素组成的统一性, D 正确。 9.(教材改编题)下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述，正确的是 ( ) A. 检测还原糖时，斐林试剂甲液与乙液可直接加入待测组织样液中, 再水浴加热 B. 用苏丹Ⅲ染液检测花生种子中的脂肪时, 需用体积分数为 50%的酒精洗去浮色 C. 鸡蛋清稀释液中加入双缩脲试剂 A 液后立即加入 B 液，溶液呈现紫色 D. 白萝卜匀浆用斐林试剂检测不出现砖红色沉淀，说明其不含任何糖类 【答案】 B 【解析】斐林试剂需先混匀再使用, A 错误; 脂肪鉴定需用体积分数为 酒精洗浮色，B 正确；双缩脲试剂需先加 A 液摇匀，C 错误；不显色仅能说明不含还原糖，不能排除其他糖类, D 错误。 10. (教材改编题)(多选)下列与细胞元素组成及化合物检测相关的叙述，正确的有( ) A. 细胞中的化学元素在无机自然界中都能找到, 没有一种元素是细胞特有的 B. 细胞中的微量元素含量极少, 对生命活动无足轻重 C. 不同生物组织细胞中元素和化合物种类完全相同，因此可用相同试剂检测 D. 玉米和人体细胞干重中含量最多的元素相同，这与细胞内主要化合物的种类有关 【答案】 AD 【解析】微量元素虽少但对生命活动至关重要, B 错误; 不同生物组织细胞的化合物种类和含量存在差异, 并非完全相同，C错误。 综合运用 11. (多选)如图所示，某兴趣小组画了一个简单的概念图用于梳理生物学知识中的某些关系。下列相关说法正确的有 ( ) 第 11 题 A. 若①代表生物，②代表原核生物，则③为真核生物 B. 若①代表归纳法，②代表完全归纳法，则 ③ 为不完全归纳法 C. 若①代表组成细胞的元素，②代表大量元素，则③为微量元素 D. 若①代表原核生物，②代表大肠杆菌，则 ③ 为绿藻 【答案】BC 【解析】若①代表“生物”，生物的类群包括原核生物、真核生物、病毒(病毒既非原核也非真核)，因此②原核生物和 ③真核生物无法完全涵盖①生物的所有类型，A错误；归纳法的类型分为完全归纳法和不完全归纳法, 若 ①代表“归纳法”, 则②完全归纳法和③不完全归纳法是①的全部子类型, B 正确；组成细胞的元素仅分为大量元素和微量元素两类， 若①代表“组成细胞的元素”，则②大量元素和③微量元素涵盖了①的所有类型，C 正确；若①代表“原核生物”，绿藻属于真核生物(并非原核生物)，因此③绿藻不能作为①的子类型, 错误。 12.(多选)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可计算出葡萄糖含量。 下表是用该方法检测不同样本的结果。相关叙述正确的有 ( ) 样本 吸光值 葡萄糖含量 ① 0.616 0 ② 0.606 0.1 ③ 0.595 0.2 ④ 0.583 0.3 ⑤ 0.571 0.4 ⑥ 0.564 0.5 A. 斐林试剂是由等体积的斐林试剂甲液和乙液混合配制而成 B. 吸光值与样本的葡萄糖含量有关, 与斐林试剂的用量无关 C. 若某样本的吸光值为 0.578 , 则其葡萄糖含量大于 0.4 mg·mL-1 D. 在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅 【答案】 AD 【解析】斐林试剂需将甲液 和乙液 等体积混合后使用,但需在水浴条件下反应, A 正确; 吸光值与葡萄糖含量相关, 但若斐林试剂用量不足, 可能无法完全反应, 导致吸光值受试剂用量影响, B 错误；吸光值0.578 介于样本 ④(0.583，0.3 mg/mL)和 ⑤ 之间，说明葡萄糖含量在 0.4 mg/mL之间，C错误；葡萄糖含量越高，消耗的斐林试剂越多,剩余 越少,蓝色越浅,吸光值越低, 正确。 13. (多选)如图所示，先在 1~6 号试管中分别加入 2 mL 相应的溶液 (1 和 2 为花生子叶匀浆，3 为麦芽糖溶液，4 为蔗糖溶液，5 和 6 为豆浆)；然后在 1 号和 2 号试管中再分别加入一定量的苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂后摇匀， 3 号和 4 号试管中加入一定量的斐林试剂后水浴加热 2 min，5 号和 6 号试管分别加入一定量的双缩脲试剂和蒸馏水后摇匀；最后观察实验现象。则下列有关分析正确的有( ) 第 13 题 A. 1 号和 2 号试管的颜色分别为红色和蓝色 B. 5 号和 6 号试管的颜色分别为紫色和白色，说明豆浆中含有蛋白质 C. 3 号和 4 号试管的颜色分别为砖红色和无色，说明蔗糖属于非还原糖 D. 丙组实验有对照组, 是 6 号试管 【答案】 BD 【解析】1 号和 2 号为花生子叶匀浆, 分别加入一定量的苏丹 II 和双缩脲试剂后摇匀，因此 1 号和 2 号的颜色分别为橘黄色和浅紫色(花生子叶中含有少量蛋白质)，A 错误；5 号和 6 号试管鉴定蛋白质，颜色分别为紫色和白色，说明豆浆中含有蛋白质, B 正确; 3 号和 4 号试管鉴定还原糖, 颜色分别为砖红色和蓝色, 说明蔗糖属于非还原糖, C 错误; 三组实验中有对照组, 甲组是相互对照, 乙组是 4 号, 丙组是 6 号, D 正确。 14. 下列关于有机物鉴定实验的叙述, 正确的是 ( ) A. 向新榨的苹果匀浆中加入新配制的斐林试剂并水浴加热，会出现由无色到砖红色沉淀的颜色变化 B. 向新榨的 豆浆中依次加入 双缩脲试剂 B 液、 4 滴 A 液，混匀后出现紫色反应 C. 观察先经体积分数为 的酒精洗去浮色，再用苏丹Ⅲ染色的切片，可见视野中清晰的橘黄色脂肪颗粒 D. 可用斐林试剂的甲液和乙液、蒸馏水来鉴定待测样液中是否含有蛋白质 【答案】 D 【解析】向新榨的苹果匀浆中加入新配制的斐林试剂水浴加热，出现由蓝色到砖红色的变化，A 错误；向新榨的 豆浆中依次加入 双缩脲试剂 液 、 4 滴双缩脲试剂 B 液 ，会出现紫色，二者顺序不可反，B 错误；在脂肪的鉴定实验中，用体积分数为 50%的酒精洗去花生子叶表面的苏丹Ⅲ浮色，而后制成装片，借助显微镜可观察到橘黄色的脂肪颗粒，C 错误；斐林试剂的甲液(0.1g/mL NaOH)和双缩脲试剂的 A 液是相同的，斐林试剂的乙液(0.05g/mL )浓度是双缩脲试剂B液 的 5 倍，因此，可用斐林试剂的甲液和乙液、蒸馏水来鉴定待测样液中是否含有蛋白质, D 正确。 15. (多选)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。下列叙述正确的有 ( ) A. 将糖尿病患者的尿液与斐林试剂混合，即出现砖红色沉淀 B. 高温变性后的牛奶中加入双缩脲试剂，混匀后仍然会变成紫色 C. 用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪，观察实验结果不一定需要用到显微镜 D. 糯米匀浆液中加入碘液，可直接观察到匀浆变蓝色 【答案】 【解析】糖尿病患者的尿液,含有还原糖，如葡萄糖，将尿液与斐林试剂混合，需要水浴加热才能出现砖红色沉淀， A 错误；高温使蛋白质变性，会破坏蛋白质的空间结构但不破坏肽键, 因此在高温处理后的豆浆中加入双缩脲试剂, 混匀后会逐渐变成紫色，B 正确；用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪，观察实验结果不一定需要用到显微镜，若观察脂肪颗粒需用显微镜，若只观察有无脂肪，可不使用显微镜直接观察颜色变化即可, C 正确; 糯米中富含淀粉, 淀粉遇碘变蓝色, 因此糯米匀浆液中加入碘液，可直接观察到匀浆变蓝色，D 正确。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 题号 13 14 15 答案 拓广探索 16. 香蕉果实的成熟过程中，果实中的贮藏物质不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图甲中 I、II 两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取成熟到第 天和第 天的等量香蕉果肉,分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在 试管中各加入 第 天的提取液，在 试管中各加入 第 天的提取液，如图乙所示。回答下列问题: 第 16 题 (1)在 试管中各加入等量斐林试剂_____后，b 管出现砖红色沉淀，且与 d 试管相比，b 试管的颜色更_____， b、d 两试管中被检测的物质是_____， 图甲中表示这种物质含量变化趋势的曲线是_____。 (2)如果实验材料由香蕉果实改为西瓜果实，进行上述操作_____(选填“能” 或“不能”)得到理想的实验结果，理由是 。 (3)为了验证香蕉提取液中含有蛋白质。某同学利用 a、c 两支试管提取液设计了实验,请补充他的实验方案: ① 实验原理: 。 ② 实验步骤:向 a、c 两支试管分别注入等量双缩脲试剂 A 液 1 mL 摇匀，再注入双缩脲试剂 B 液 4 滴摇匀。 ③ 预期实验现象: 。 【答案】(1)水浴加热 浅 还原糖 II (2)不能 西瓜果实有颜色，会干扰实验结果(3)蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色 两支试管均呈紫色 【解析】( 1 )斐林试剂的使用方法为等量混合、现配现用、水浴加热，故在 、 试管中各加入等量斐林试剂，水浴加热后，b 试管呈砖红色。因为 b 试管检测的是成熟后 天的还原糖, d 试管检测的是成熟后 天的还原糖，故 d 试管还原糖含量多，所以 b、d 试管会出现砖红色沉淀，且与 d 管相比，b 管的颜色更浅。由 “香蕉成熟过程中, 果实中的贮藏物不断代谢转化, 香蕉逐渐变甜”可知此过程中淀粉转化成还原糖，因此图甲中 I 为淀粉，II 为还原糖。(2)因为西瓜果实的颜色会干扰实验现象的观察，故如果实验材料由香蕉果实改为西瓜果实进行上述操作, 不能得到理想的实验结果。(3)验证香蕉提取液中是否含有蛋白质的实验原理是蛋白质与双缩脲试剂发生化学反应呈现紫色。向 a、c 两支试管分别注入等量双缩脲试剂 A 液 ，摇匀，再分别注入双缩脲试剂 B 液 4 滴，摇匀。然后可以观察到两支试管中溶液的颜色均呈紫色，即可证明香蕉提取液中含有蛋白质。 学科网（北京）股份有限公司 $