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生物人教版 (2019)第1节 细胞中的元素和化合物教学设计
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这是一份生物人教版 (2019)第1节 细胞中的元素和化合物教学设计，共11页。教案主要包含了组成细胞的元素和化合物，检测生物组织中的糖类等内容，欢迎下载使用。
一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)种类：细胞中常见的化学元素有20多种。
(2)分类
巧记 谐音记忆组成细胞的元素
(1)大量元素：她(C)请(H)杨(O)丹(N)留(S)人(P)盖(Ca)美(Mg)家(K)。
(2)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(M)桶(Cu)。
2.组成细胞的化合物
思维启迪 元素与化合物的关系
组成细胞的元素在生物体中一般以化合物形式存在，如镁形成叶绿素、铁形成血红素，等等。但有少数元素是以单质存在的，如硫磺细菌中的S是以硫磺颗粒存在的。另外少数元素以离子的形式存在，如K以K＋形式存在于细胞内液中。
3.生物界和非生物界的统一性和差异性
(1)统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。
(2)差异性：从化学元素的含量分析，细胞与非生物相比有很大不同。
(1)生物界和非生物界在元素组成的种类上完全相同( )
(2)Ca、Fe、Mn、Zn、B、M等是组成细胞的微量元素( )
(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代( )
(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
1.生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？并说明理由。
提示 不都是。微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体还有一些元素如Pb含量少，但又不是必需的，这些元素不属于微量元素。
2.根据已经掌握的知识分析，不同生物材料中富含有机物的成分不同，下面的生物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有________、________、________。
①玉米种子 ②牛奶 ③甘蔗的茎 ④鸡蛋 ⑤花生种子 ⑥甜菜的根 ⑦蓖麻种子 ⑧大豆种子 ⑨苹果
提示 ①③⑥⑨ ⑤⑦ ②④⑧
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)＋斐林试剂―→砖红色沉淀。
(2)脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(3)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
制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)。
(3)蛋白质的检测
3.注意事项
(1)蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，而且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。
(2)还原糖、蛋白质的检测实验中，在加入相应试剂检测之前，要留出一部分组织样液，以便与检测后的样液颜色进行对比。
(3)在蛋白质检测实验中，需要将鸡蛋清稀释到一定程度，否则与双缩脲试剂发生反应后，会粘在试管的内壁上，反应不彻底，试管也不易刷洗。
1.还原糖检测时，溶液颜色变化：蓝色→棕色→砖红色(沉淀)的原因？
提示 开始时的蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是蓝色和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部生成Cu2O，溶液呈现砖红色。
2.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否鉴定蛋白质？
提示 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液大，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。
3.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？
提示 符合要求的无糖奶粉应该无糖，但是含有蛋白质，所以要用到斐林试剂和双缩脲试剂来检测。
关键点拨 (1)在有机物的检测实验中，最易考查到的知识点
①还原糖的检测应加热。
②教材中脂肪的检测需要显微镜。
③教材中脂肪检测的方法中，染色后要用50%的酒精洗去浮色，便于观测实验结果。
④斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用。
⑤斐林试剂和双缩脲试剂的用法和用量不同。
(2)利用“一同三不同”区分斐林试剂和双缩脲试剂
“一同”是指都含有NaOH溶液和CuSO4溶液。
“三不同”分别指：
①反应原理不同；
②使用方法不同；
③CuSO4溶液的浓度不同。
1.下列元素在生物体内含量很少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的是( )
A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、Ca
C.Zn、Cu、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、M
答案 C
解析 分析题干信息可知生物体内含量很少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素，即指细胞内的微量元素，Mg、Ca是大量元素，Fe、Mn、Zn、Cu、B、M是微量元素。
2.(2019·湖北普通高中联考改编)在蚂蚁森林种树界面上，小伙伴们可以认领梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨等，用实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的理念，为建设美丽中国奉献自己的一份力量。梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木，它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分，这几种树的细胞中含量最多的有机物是( )
A.水 B.蛋白质 C.脂质 D.无机盐
答案 B
解析 活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。
3.(2018·北京师大附中期中)在人体中，C、H、N三种元素的质量分数约为73%，而这三种元素在岩石圈中的质量分数还不到1%。这个事实说明( )
A.生物界与非生物界的统一性
B.生物界与非生物界的差异性
C.各种元素在自然界中都可找到
D.生物界的特殊性
答案 B
解析 由题意可知，在人体中，C、H、N三种元素的质量分数约为73%，在岩石圈中这三种元素的质量分数还不到1%，说明在生物界和非生物界中元素的含量不同，即生物界和非生物界之间具有差异性。
4.(2018·四川成都外国语学校期中)在还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是( )
A.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的理想材料
B.花生种子含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
答案 D
解析 番茄的红色会影响实验结果的观察，故检测还原糖时不能选用番茄作为实验材料，D项错误。
5.研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病，急重症病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为，成人每天硒的摄取量约40～100 μg就可满足人体需要。根据资料，下列解释不正确的是( )
A.硒是人体必需的化学元素
B.硒在人体生长发育过程中的作用不可替代
C.硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育
D.硒是人体必需的微量元素
答案 C
解析 人体生长发育需要各种大量元素和微量元素，而不是只要有了硒，人体就能正常生长发育。
6.根据“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”的实验，回答下列问题：
(1)鉴定成熟苹果果肉中是否存在还原糖所用的试剂是______________，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成________沉淀。
(2)鉴定花生子叶细胞中是否存在脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是_________，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精来洗去浮色，这是因为_____________。
(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，所用的试剂是________________，发生的颜色反应是________。
答案 (1)斐林试剂 砖红色 (2)苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 (3)双缩脲试剂 紫色
题组一 组成细胞的元素和化合物
1.(2019·重庆万州二中高一模拟)虎是陆地上最强大的食肉动物之一，当其捕食动物后，从动物体中获得化合物和元素，那么，东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素( )
A.种类和含量差异都很大
B.种类和含量都是大体相同的
C.种类差异很大，含量大体相同
D.种类大体相同，含量差异很大
答案 D
解析 生物界内部也存在统一性和差异性，即各种不同的生物所含的化学元素的种类基本相同，但是含量差异较大。
2.下列关于细胞中化学元素和化合物的叙述，正确的是( )
A.元素与细胞的生命活动无关，化合物是细胞生命活动的物质基础
B.细胞干重中含量最多的是氮元素
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
答案 C
解析 元素和化合物是细胞生命活动的基础；细胞干重中含量最多的元素是碳元素；活细胞中含量最多的化合物是水；微量元素和大量元素区分的依据是含量的多少，不是在细胞中的作用，两者都是生命活动必不可少的。
3.(2018·河北衡水冀州中学期中改编)下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是( )
A.组成生物体的化学元素，根据其含量不同可分为大量元素和微量元素两大类
B.锌元素是人体中200多种酶的组成成分，这说明锌元素是人体内的大量元素
C.微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症
D.原核生物细胞内含微量元素，真核生物细胞内不含微量元素
答案 A
解析 组成生物体的化学元素根据其含量不同可分为大量元素(占生物体总量的万分之一以上)和微量元素(占生物体总量的万分之一以下)两大类，A正确；锌元素是人体中200多种酶的组成成分，但其在生物体内含量很少，故为微量元素，B错误；微量元素在生物体内含量很少，却是维持生物正常生命活动不可缺少的，若缺乏，会出现微量元素缺乏症，如缺锌、缺碘都会出现相应的病症，C错误；原核生物和真核生物的细胞内均既有大量元素，也有微量元素，D错误。
4.下列有关组成生物体的化学元素和化合物的叙述，正确的是( )
A.不同的化合物元素组成也完全不相同
B.肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质
C.人、动物与植物所含的化学元素含量和种类差异很大
D.细胞中的元素和化合物含量会随着细胞的生活状态改变而改变
答案 D
5.(2019·襄阳高一检测)生长在襄城县紫云山上许昌特有的树种——槲树的细胞中含量最多的化合物是( )
A.脂肪 B.水 C.蛋白质 D.盐类
答案 B
解析 生物体内或细胞中含量最多的化合物是水。
题组二 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
6.(2018·云南昆明一中期末)下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作的叙述，错误的是( )
A.只有还原糖鉴定实验中用到加热
B.双缩脲试剂需要分开使用
C.斐林试剂需要现配现用
D.用于检测还原糖的斐林试剂的甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测
答案 D
解析 只有在还原糖鉴定的实验中，需要用到加热，A正确；在蛋白质鉴定的实验中，需要先加双缩脲试剂A液(创造碱性环境)，再加双缩脲试剂B液，B正确；斐林试剂需要现配现用，C正确；斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同，但二者所用的CuSO4溶液浓度不同，D错误。
7.(2019·肇庆一模)关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述不正确的是( )
A.量取2 mL斐林试剂时应优先选用5 mL量筒而不用10 mL量筒
B.在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色，加热后先变绿，再变成砖红色
C.隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
D.实验结束时剩余的斐林试剂应该处理掉，不可长期保存备用
答案 B
解析 在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色，加热后先变棕色，再变成砖红色。
8.下列有关待测物质、检测试剂及颜色变化的描述，不正确的一组是( )
答案 A
解析 蔗糖属于非还原糖，不能与斐林试剂发生反应，因此，反应颜色仍为斐林试剂的颜色——蓝色，A错误；鸡蛋清中含有较多的蛋白质，与双缩脲试剂发生反应呈现紫色，B正确；淀粉遇碘液变蓝，C正确；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，D正确。
9.(2018·湖北宜昌一中期末)某学生进行了下面的实验：他将碘液滴在一块干面包上，面包变成了深蓝色；他嚼碎了另一块面包，并用斐林试剂检验，溶液中出现了砖红色沉淀。因此，他得出结论，面包被嚼碎时产生了还原糖。这位学生的实验设计的错误之处在于( )
A.未对嚼碎的面包做淀粉检验
B.未对唾液做淀粉检验
C.未对干面包做还原糖的检验
D.未考虑面包的制作时间
答案 C
解析 将碘液滴在干面包(未嚼碎)上，面包变成了深蓝色，只能说明其中含有淀粉，并不能排除是否有还原糖，因此还需对干面包做是否含还原糖的检验。
10.(2018·山东潍坊校级月考)现提供新配制的斐林试剂的甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)、乙液(质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)和蒸馏水，充分利用上述试剂及必需的实验用具，能鉴别出下列哪些物质( )
①葡萄糖 ②蔗糖 ③大豆蛋白 ④淀粉
A.只有① B.①和② C.①和③ D.②③④
答案 C
解析 斐林试剂的甲液和乙液可用来鉴定葡萄糖等还原糖，而蔗糖不是还原糖。斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液都是质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH溶液；斐林试剂的乙液和双缩脲试剂的B液都是CuSO4溶液，但它们的质量浓度不同，斐林试剂的乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的B液是质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液。双缩脲试剂的B液可以通过用蒸馏水稀释斐林试剂的乙液而得到。因此，利用题干给出的试剂可以检测大豆蛋白。
11.(2018·江西南昌八校高一联考)下列相关叙述正确的项数是( )
①细胞学说揭示了细胞的多样性和统一性
②无机自然界的元素在生物体内都能找到，表明生物界与非生物界具有统一性的一面
③苏丹Ⅲ染液可用于鉴定食用花生油中的脂肪
④不同生物组成细胞的化学元素种类大体相同，含量差异较大
⑤甘蔗汁含丰富的还原糖，可用于还原糖的鉴定
⑥微量元素含量虽少，但生命活动不可缺少，如Fe、Mg
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
答案 A
解析 细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，未说明细胞的多样性，①错误；生物体内的元素在无机自然界都能找到，表明生物界与非生物界具有统一性的一面，②错误；苏丹Ⅲ染液与脂肪的颜色反应为橘黄色，而花生油的颜色正好是橘黄色，如果使用苏丹Ⅲ染液，就会出现颜色重复的现象，不容易分清，③错误；不同生物组成细胞的化学元素种类大体相同，含量差异较大，④正确；甘蔗汁中主要含有蔗糖，蔗糖没有还原性，⑤错误；Mg是大量元素，⑥错误。综上所述，A符合题意。
12.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.对该野果进行脂肪的鉴定实验不一定使用显微镜
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.进行蛋白质的鉴定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.进行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
答案 A
解析 可以用向组织样液中加入苏丹Ⅲ染液的方法对该野果进行脂肪的鉴定，该方法不需要使用显微镜，A项正确；向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还原糖，而不能确定是否含葡萄糖，B项错误；双缩脲试剂和斐林试剂的成分虽然相同，但成分的浓度不同，C项错误；斐林试剂使用时是现用现配，不能长期放置，D项错误。
13.(2018·甘肃兰州一中期中)组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)如表所示。请据表回答下列问题：
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞特有的，这一事实说明________________________________________________________________________。
(2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明___________。
(3)由上表数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多，请据下表分析，其原因是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案 (1)生物界与非生物界具有统一性
(2)生物界与非生物界具有差异性
(3)①构成细胞的化合物中含量最多的是水，占70%～90% ②构成细胞的有机物都含有C、H、O三种元素
14.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题：
(1)检测成熟梨汁中是否存在还原糖所用的试剂是_______________________________，该试剂极不稳定，使用时需_________________________________________，检测还原糖时还需要进行的处理方法是________________。
(2)检测花生子叶中脂肪的实验中，苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成________________。用其染色时，要用体积分数为50%的酒精溶液冲洗，目的是________________。
(3)检测黄豆组织中存在蛋白质时，首先向试管内注入2 mL待测组织样液，再向组织样液中加入双缩脲试剂，其中双缩脲试剂B液的量不能超过_______________________________，
这是因为_____________________________________________________________________。
答案 (1)斐林试剂 现配现用 水浴加热(放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热)
(2)橘黄色 洗去浮色
(3)4滴 过量的双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色
解析 (1)检测还原糖用斐林试剂，该试剂极不稳定，使用时需现配现用，鉴定时还需要水浴加热。(2)检测花生子叶中脂肪的实验中，苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精溶液冲洗，目的是洗去浮色。(3)检测黄豆组织中是否存在蛋白质时，首先向试管内注入2 mL待测组织样液，再向组织样液中加入双缩脲试剂，其中双缩脲试剂B液的量不能超过4滴，这是因为过量的双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。
15.有人提出植物体除种子外，其他部位如根尖细胞是否也有脂肪。有同学对此开展课题研究，假设你是其中的一员，请根据课题研究要求，回答以下问题：
(1)探究课题：洋葱根尖细胞中是否含有脂肪。
(2)实验假设：__________________________________。
(3)材料用具：新鲜洋葱根尖、显微镜、体积分数为50%的酒精溶液、蒸馏水、_________、刀片、培养皿、镊子、滴管等。
(4)方法步骤：
①选取新鲜的洋葱根尖并做徒手切片，选取2～3片最薄切片放置在载玻片的中央。
②用滴管吸取______________________对根尖切片进行染色3 min。
③用吸水纸吸去染液，滴加________________________，洗去________。
④用吸水纸吸去根尖切片周围的酒精溶液，__________________________，在显微镜下观察。
(5)预期结果与相应结论：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
答案 (2)洋葱根尖细胞中含有脂肪
(3)苏丹Ⅲ染液
(4)②苏丹Ⅲ染液 ③体积分数为50%的酒精溶液 浮色 ④滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片
(5)①若在切片中看到被染成橘黄色的脂肪颗粒，则说明假设成立(或洋葱根尖细胞中含有脂肪)
②若在切片中看不到被染成橘黄色的颗粒，则说明假设不成立(或洋葱根尖细胞中不含有脂肪)
解析 (2)根据实验课题“洋葱的根尖细胞中是否含有脂肪”可作出假设：洋葱根尖细胞中含有脂肪。(4)②脂肪鉴定实验中，需要用苏丹Ⅲ染液对根尖切片染色3 min。③脂肪鉴定实验中，需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。④用吸水纸吸去根尖切片周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片，在显微镜下观察。(5)苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色。①若在装片中观察到橘黄色的圆形颗粒，则说明洋葱根尖细胞中含有脂肪。②若在装片中观察不到橘黄色的圆形颗粒，则说明洋葱根尖细胞中不含有脂肪。组别
待测物质
检测试剂
颜色变化
A
蔗糖
斐林试剂
砖红色
B
鸡蛋清
双缩脲试剂
紫色
C
淀粉
碘液
蓝色
D
脂肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
元素
O
Si
C
N
H
地壳
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
细胞
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
化合物
水
无机盐
蛋白质
脂质
糖类和核酸
质量分数(%)
70～90
1～1.5
7～10
1～2
1～1.5
一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)种类：细胞中常见的化学元素有20多种。
(2)分类
巧记 谐音记忆组成细胞的元素
(1)大量元素：她(C)请(H)杨(O)丹(N)留(S)人(P)盖(Ca)美(Mg)家(K)。
(2)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(M)桶(Cu)。
2.组成细胞的化合物
思维启迪 元素与化合物的关系
组成细胞的元素在生物体中一般以化合物形式存在，如镁形成叶绿素、铁形成血红素，等等。但有少数元素是以单质存在的，如硫磺细菌中的S是以硫磺颗粒存在的。另外少数元素以离子的形式存在，如K以K＋形式存在于细胞内液中。
3.生物界和非生物界的统一性和差异性
(1)统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。
(2)差异性：从化学元素的含量分析，细胞与非生物相比有很大不同。
(1)生物界和非生物界在元素组成的种类上完全相同( )
(2)Ca、Fe、Mn、Zn、B、M等是组成细胞的微量元素( )
(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代( )
(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
1.生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？并说明理由。
提示 不都是。微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体还有一些元素如Pb含量少，但又不是必需的，这些元素不属于微量元素。
2.根据已经掌握的知识分析，不同生物材料中富含有机物的成分不同，下面的生物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有________、________、________。
①玉米种子 ②牛奶 ③甘蔗的茎 ④鸡蛋 ⑤花生种子 ⑥甜菜的根 ⑦蓖麻种子 ⑧大豆种子 ⑨苹果
提示 ①③⑥⑨ ⑤⑦ ②④⑧
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)＋斐林试剂―→砖红色沉淀。
(2)脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(3)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
制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)。
(3)蛋白质的检测
3.注意事项
(1)蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，而且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。
(2)还原糖、蛋白质的检测实验中，在加入相应试剂检测之前，要留出一部分组织样液，以便与检测后的样液颜色进行对比。
(3)在蛋白质检测实验中，需要将鸡蛋清稀释到一定程度，否则与双缩脲试剂发生反应后，会粘在试管的内壁上，反应不彻底，试管也不易刷洗。
1.还原糖检测时，溶液颜色变化：蓝色→棕色→砖红色(沉淀)的原因？
提示 开始时的蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是蓝色和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部生成Cu2O，溶液呈现砖红色。
2.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否鉴定蛋白质？
提示 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液大，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。
3.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？
提示 符合要求的无糖奶粉应该无糖，但是含有蛋白质，所以要用到斐林试剂和双缩脲试剂来检测。
关键点拨 (1)在有机物的检测实验中，最易考查到的知识点
①还原糖的检测应加热。
②教材中脂肪的检测需要显微镜。
③教材中脂肪检测的方法中，染色后要用50%的酒精洗去浮色，便于观测实验结果。
④斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用。
⑤斐林试剂和双缩脲试剂的用法和用量不同。
(2)利用“一同三不同”区分斐林试剂和双缩脲试剂
“一同”是指都含有NaOH溶液和CuSO4溶液。
“三不同”分别指：
①反应原理不同；
②使用方法不同；
③CuSO4溶液的浓度不同。
1.下列元素在生物体内含量很少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的是( )
A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、Ca
C.Zn、Cu、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、M
答案 C
解析 分析题干信息可知生物体内含量很少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素，即指细胞内的微量元素，Mg、Ca是大量元素，Fe、Mn、Zn、Cu、B、M是微量元素。
2.(2019·湖北普通高中联考改编)在蚂蚁森林种树界面上，小伙伴们可以认领梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨等，用实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的理念，为建设美丽中国奉献自己的一份力量。梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木，它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分，这几种树的细胞中含量最多的有机物是( )
A.水 B.蛋白质 C.脂质 D.无机盐
答案 B
解析 活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。
3.(2018·北京师大附中期中)在人体中，C、H、N三种元素的质量分数约为73%，而这三种元素在岩石圈中的质量分数还不到1%。这个事实说明( )
A.生物界与非生物界的统一性
B.生物界与非生物界的差异性
C.各种元素在自然界中都可找到
D.生物界的特殊性
答案 B
解析 由题意可知，在人体中，C、H、N三种元素的质量分数约为73%，在岩石圈中这三种元素的质量分数还不到1%，说明在生物界和非生物界中元素的含量不同，即生物界和非生物界之间具有差异性。
4.(2018·四川成都外国语学校期中)在还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是( )
A.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的理想材料
B.花生种子含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
答案 D
解析 番茄的红色会影响实验结果的观察，故检测还原糖时不能选用番茄作为实验材料，D项错误。
5.研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病，急重症病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为，成人每天硒的摄取量约40～100 μg就可满足人体需要。根据资料，下列解释不正确的是( )
A.硒是人体必需的化学元素
B.硒在人体生长发育过程中的作用不可替代
C.硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育
D.硒是人体必需的微量元素
答案 C
解析 人体生长发育需要各种大量元素和微量元素，而不是只要有了硒，人体就能正常生长发育。
6.根据“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”的实验，回答下列问题：
(1)鉴定成熟苹果果肉中是否存在还原糖所用的试剂是______________，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成________沉淀。
(2)鉴定花生子叶细胞中是否存在脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是_________，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精来洗去浮色，这是因为_____________。
(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，所用的试剂是________________，发生的颜色反应是________。
答案 (1)斐林试剂 砖红色 (2)苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 (3)双缩脲试剂 紫色
题组一 组成细胞的元素和化合物
1.(2019·重庆万州二中高一模拟)虎是陆地上最强大的食肉动物之一，当其捕食动物后，从动物体中获得化合物和元素，那么，东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素( )
A.种类和含量差异都很大
B.种类和含量都是大体相同的
C.种类差异很大，含量大体相同
D.种类大体相同，含量差异很大
答案 D
解析 生物界内部也存在统一性和差异性，即各种不同的生物所含的化学元素的种类基本相同，但是含量差异较大。
2.下列关于细胞中化学元素和化合物的叙述，正确的是( )
A.元素与细胞的生命活动无关，化合物是细胞生命活动的物质基础
B.细胞干重中含量最多的是氮元素
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
答案 C
解析 元素和化合物是细胞生命活动的基础；细胞干重中含量最多的元素是碳元素；活细胞中含量最多的化合物是水；微量元素和大量元素区分的依据是含量的多少，不是在细胞中的作用，两者都是生命活动必不可少的。
3.(2018·河北衡水冀州中学期中改编)下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是( )
A.组成生物体的化学元素，根据其含量不同可分为大量元素和微量元素两大类
B.锌元素是人体中200多种酶的组成成分，这说明锌元素是人体内的大量元素
C.微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症
D.原核生物细胞内含微量元素，真核生物细胞内不含微量元素
答案 A
解析 组成生物体的化学元素根据其含量不同可分为大量元素(占生物体总量的万分之一以上)和微量元素(占生物体总量的万分之一以下)两大类，A正确；锌元素是人体中200多种酶的组成成分，但其在生物体内含量很少，故为微量元素，B错误；微量元素在生物体内含量很少，却是维持生物正常生命活动不可缺少的，若缺乏，会出现微量元素缺乏症，如缺锌、缺碘都会出现相应的病症，C错误；原核生物和真核生物的细胞内均既有大量元素，也有微量元素，D错误。
4.下列有关组成生物体的化学元素和化合物的叙述，正确的是( )
A.不同的化合物元素组成也完全不相同
B.肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质
C.人、动物与植物所含的化学元素含量和种类差异很大
D.细胞中的元素和化合物含量会随着细胞的生活状态改变而改变
答案 D
5.(2019·襄阳高一检测)生长在襄城县紫云山上许昌特有的树种——槲树的细胞中含量最多的化合物是( )
A.脂肪 B.水 C.蛋白质 D.盐类
答案 B
解析 生物体内或细胞中含量最多的化合物是水。
题组二 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
6.(2018·云南昆明一中期末)下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作的叙述，错误的是( )
A.只有还原糖鉴定实验中用到加热
B.双缩脲试剂需要分开使用
C.斐林试剂需要现配现用
D.用于检测还原糖的斐林试剂的甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测
答案 D
解析 只有在还原糖鉴定的实验中，需要用到加热，A正确；在蛋白质鉴定的实验中，需要先加双缩脲试剂A液(创造碱性环境)，再加双缩脲试剂B液，B正确；斐林试剂需要现配现用，C正确；斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同，但二者所用的CuSO4溶液浓度不同，D错误。
7.(2019·肇庆一模)关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述不正确的是( )
A.量取2 mL斐林试剂时应优先选用5 mL量筒而不用10 mL量筒
B.在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色，加热后先变绿，再变成砖红色
C.隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
D.实验结束时剩余的斐林试剂应该处理掉，不可长期保存备用
答案 B
解析 在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色，加热后先变棕色，再变成砖红色。
8.下列有关待测物质、检测试剂及颜色变化的描述，不正确的一组是( )
答案 A
解析 蔗糖属于非还原糖，不能与斐林试剂发生反应，因此，反应颜色仍为斐林试剂的颜色——蓝色，A错误；鸡蛋清中含有较多的蛋白质，与双缩脲试剂发生反应呈现紫色，B正确；淀粉遇碘液变蓝，C正确；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，D正确。
9.(2018·湖北宜昌一中期末)某学生进行了下面的实验：他将碘液滴在一块干面包上，面包变成了深蓝色；他嚼碎了另一块面包，并用斐林试剂检验，溶液中出现了砖红色沉淀。因此，他得出结论，面包被嚼碎时产生了还原糖。这位学生的实验设计的错误之处在于( )
A.未对嚼碎的面包做淀粉检验
B.未对唾液做淀粉检验
C.未对干面包做还原糖的检验
D.未考虑面包的制作时间
答案 C
解析 将碘液滴在干面包(未嚼碎)上，面包变成了深蓝色，只能说明其中含有淀粉，并不能排除是否有还原糖，因此还需对干面包做是否含还原糖的检验。
10.(2018·山东潍坊校级月考)现提供新配制的斐林试剂的甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)、乙液(质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)和蒸馏水，充分利用上述试剂及必需的实验用具，能鉴别出下列哪些物质( )
①葡萄糖 ②蔗糖 ③大豆蛋白 ④淀粉
A.只有① B.①和② C.①和③ D.②③④
答案 C
解析 斐林试剂的甲液和乙液可用来鉴定葡萄糖等还原糖，而蔗糖不是还原糖。斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液都是质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH溶液；斐林试剂的乙液和双缩脲试剂的B液都是CuSO4溶液，但它们的质量浓度不同，斐林试剂的乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的B液是质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液。双缩脲试剂的B液可以通过用蒸馏水稀释斐林试剂的乙液而得到。因此，利用题干给出的试剂可以检测大豆蛋白。
11.(2018·江西南昌八校高一联考)下列相关叙述正确的项数是( )
①细胞学说揭示了细胞的多样性和统一性
②无机自然界的元素在生物体内都能找到，表明生物界与非生物界具有统一性的一面
③苏丹Ⅲ染液可用于鉴定食用花生油中的脂肪
④不同生物组成细胞的化学元素种类大体相同，含量差异较大
⑤甘蔗汁含丰富的还原糖，可用于还原糖的鉴定
⑥微量元素含量虽少，但生命活动不可缺少，如Fe、Mg
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
答案 A
解析 细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，未说明细胞的多样性，①错误；生物体内的元素在无机自然界都能找到，表明生物界与非生物界具有统一性的一面，②错误；苏丹Ⅲ染液与脂肪的颜色反应为橘黄色，而花生油的颜色正好是橘黄色，如果使用苏丹Ⅲ染液，就会出现颜色重复的现象，不容易分清，③错误；不同生物组成细胞的化学元素种类大体相同，含量差异较大，④正确；甘蔗汁中主要含有蔗糖，蔗糖没有还原性，⑤错误；Mg是大量元素，⑥错误。综上所述，A符合题意。
12.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.对该野果进行脂肪的鉴定实验不一定使用显微镜
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.进行蛋白质的鉴定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.进行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
答案 A
解析 可以用向组织样液中加入苏丹Ⅲ染液的方法对该野果进行脂肪的鉴定，该方法不需要使用显微镜，A项正确；向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还原糖，而不能确定是否含葡萄糖，B项错误；双缩脲试剂和斐林试剂的成分虽然相同，但成分的浓度不同，C项错误；斐林试剂使用时是现用现配，不能长期放置，D项错误。
13.(2018·甘肃兰州一中期中)组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)如表所示。请据表回答下列问题：
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞特有的，这一事实说明________________________________________________________________________。
(2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明___________。
(3)由上表数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多，请据下表分析，其原因是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案 (1)生物界与非生物界具有统一性
(2)生物界与非生物界具有差异性
(3)①构成细胞的化合物中含量最多的是水，占70%～90% ②构成细胞的有机物都含有C、H、O三种元素
14.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题：
(1)检测成熟梨汁中是否存在还原糖所用的试剂是_______________________________，该试剂极不稳定，使用时需_________________________________________，检测还原糖时还需要进行的处理方法是________________。
(2)检测花生子叶中脂肪的实验中，苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成________________。用其染色时，要用体积分数为50%的酒精溶液冲洗，目的是________________。
(3)检测黄豆组织中存在蛋白质时，首先向试管内注入2 mL待测组织样液，再向组织样液中加入双缩脲试剂，其中双缩脲试剂B液的量不能超过_______________________________，
这是因为_____________________________________________________________________。
答案 (1)斐林试剂 现配现用 水浴加热(放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热)
(2)橘黄色 洗去浮色
(3)4滴 过量的双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色
解析 (1)检测还原糖用斐林试剂，该试剂极不稳定，使用时需现配现用，鉴定时还需要水浴加热。(2)检测花生子叶中脂肪的实验中，苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精溶液冲洗，目的是洗去浮色。(3)检测黄豆组织中是否存在蛋白质时，首先向试管内注入2 mL待测组织样液，再向组织样液中加入双缩脲试剂，其中双缩脲试剂B液的量不能超过4滴，这是因为过量的双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。
15.有人提出植物体除种子外，其他部位如根尖细胞是否也有脂肪。有同学对此开展课题研究，假设你是其中的一员，请根据课题研究要求，回答以下问题：
(1)探究课题：洋葱根尖细胞中是否含有脂肪。
(2)实验假设：__________________________________。
(3)材料用具：新鲜洋葱根尖、显微镜、体积分数为50%的酒精溶液、蒸馏水、_________、刀片、培养皿、镊子、滴管等。
(4)方法步骤：
①选取新鲜的洋葱根尖并做徒手切片，选取2～3片最薄切片放置在载玻片的中央。
②用滴管吸取______________________对根尖切片进行染色3 min。
③用吸水纸吸去染液，滴加________________________，洗去________。
④用吸水纸吸去根尖切片周围的酒精溶液，__________________________，在显微镜下观察。
(5)预期结果与相应结论：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
答案 (2)洋葱根尖细胞中含有脂肪
(3)苏丹Ⅲ染液
(4)②苏丹Ⅲ染液 ③体积分数为50%的酒精溶液 浮色 ④滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片
(5)①若在切片中看到被染成橘黄色的脂肪颗粒，则说明假设成立(或洋葱根尖细胞中含有脂肪)
②若在切片中看不到被染成橘黄色的颗粒，则说明假设不成立(或洋葱根尖细胞中不含有脂肪)
解析 (2)根据实验课题“洋葱的根尖细胞中是否含有脂肪”可作出假设：洋葱根尖细胞中含有脂肪。(4)②脂肪鉴定实验中，需要用苏丹Ⅲ染液对根尖切片染色3 min。③脂肪鉴定实验中，需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。④用吸水纸吸去根尖切片周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片，在显微镜下观察。(5)苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色。①若在装片中观察到橘黄色的圆形颗粒，则说明洋葱根尖细胞中含有脂肪。②若在装片中观察不到橘黄色的圆形颗粒，则说明洋葱根尖细胞中不含有脂肪。组别
待测物质
检测试剂
颜色变化
A
蔗糖
斐林试剂
砖红色
B
鸡蛋清
双缩脲试剂
紫色
C
淀粉
碘液
蓝色
D
脂肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
元素
O
Si
C
N
H
地壳
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
细胞
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
化合物
水
无机盐
蛋白质
脂质
糖类和核酸
质量分数(%)
70～90
1～1.5
7～10
1～2
1～1.5
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