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高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第一节 细胞中的元素和无机化合物精练
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这是一份高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第一节 细胞中的元素和无机化合物精练，共13页。试卷主要包含了下列关于氢键的说法,正确的是等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 构成细胞的元素
1.(2020江苏扬州中学高一期中)有着“植物大熊猫”、世界上最长寿树种美称和在地球上已有250万年历史的红豆杉,入选2010年世博会中国馆珍稀植物展出品种。在活的红豆杉植株体内含量最多的元素是( )
A.C B.H C.N D.O
2.(2021江苏盐城伍佑中学学情调研)生物体中常见的元素有20多种,其中有些元素含量较多,称为大量元素;有些元素含量很少,称为微量元素。下列各组元素中,全是微量元素的是( )
A.H、Mg、B、M、S B.H、O、Ca、Mg
C.P、N、K、Ca、Mg D.M、Zn、Cu、B、Fe
3.(2021江苏南京河西外国语学校高一月考)牛通过吃草从草中获得化合物和元素。那么,牛和草体内的各种化学元素( )
A.种类差异很大,含量大体相同 B.种类和含量差异都很大
C.种类和含量都是大体相同的 D.种类大体相同,含量差异很大
4.组成人体细胞的主要元素种类及含量如表所示,下列有关说法不正确的是( 易错 )
组成人体细胞的主要元素及其平均含量(占细胞鲜重的百分比)
A.组成人体细胞的主要元素是碳、氢、氧、氮、磷、硫等
B.表中各种元素在无机自然界中都可以找到
C.表中C、H、O、N、P、S等元素是细胞结构和功能所需的基本物质
D.其他微量元素平均含量小于3,所以作用也很小
题组二 细胞中的水
5.(2020江苏南京师大附中高一期中)下列叙述不属于生物体中自由水的作用的是( )
A.许多离子和分子的良好溶剂
B.提高生物体的抗逆性
C.几乎所有的生化反应的介质
D.作为反应物直接参与生化反应
6.下列关于氢键的说法,正确的是( )
A.在水分子的内部可形成氢键
B.由于氢键的存在,水具有较高的比热容
C.1个水分子最多可通过氢键与另外2个水分子相连
D.氢键的形成与水分子的极性无关
7.下列与生产、生活实际相关的叙述,错误的是( 深度解析 )
A.沙漠地区的植物细胞内结合水含量高于自由水
B.新鲜的植物种子比干种子的新陈代谢相对旺盛
C.在一定条件下结合水和自由水可以相互转化
D.结合水含量高的生物抗旱、抗寒能力强
8.以静电引力相互吸引形成一种分子间相互联结的作用力,在化学上,这种作用力被称为氢键。关于氢键,下列说法正确的是( )
A.氢键比分子间作用力强,所以它属于化学键
B.冰中存在氢键,水中不存在氢键
C.分子间形成氢键使物质的熔点和沸点升高
D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由氢键导致的
9.(2021江苏南通金沙中学质量检测)绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。下列各图为植物在复苏过程中,细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图,其中表示正确的是( )
题组三 细胞中的无机盐
10.(2020江苏连云港高一期末)如图是生长在温室大棚中的番茄果实出现的脐腐现象,主要原因是 ( )
A.土壤溶液中缺少Ca2+
B.结果期遭遇病毒感染
C.土壤中缺少有机肥料
D.保温不够出现了冻害
11.(2020福建三明一中高一期中)在正常人的血浆中,NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中的NaHCO3含量减少时,会发生酸中毒;当血浆中的H2CO3含量减少时,则发生碱中毒。这个事实表明某些无机盐的作用是( )
A.调节酸碱度
B.调节渗透压
C.影响细胞形态
D.影响生物膜透性
12.(2020北京八中期中)已知Mn2+是许多酶的活化剂,如它能激活硝酸还原酶,缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。这说明无机盐离子( )
A.对维持细胞形态和功能有重要作用
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞酸碱平衡有重要作用
D.对调节细胞渗透压有重要作用
13.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐,某同学的构思大致为:本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照,以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是 ( )
A.甲组、乙组实验前
B.甲组、乙组实验后
C.乙组、乙组实验前
D.乙组、乙组实验后
14.(2021江苏南通如皋中学高一学情调研改编)如图是人体中常见元素的平均含量柱形图,回答下列问题:
(1)组成人体的化学元素在元素周期表上都能找到,它们普遍存在于无机自然界,生物体内不包含特殊的“生命元素”,这个事实说明 。
(2)人体中的钙在骨和牙齿中以 (填化合物名称)的形式存在。钙在血液中主要以 形式存在,哺乳动物如果血液中钙的含量太低会出现 现象,如果血液中的钙含量过多则会出现 现象。
(3)铁在人体中是构成 的成分,人的食物中长时间缺铁会引起 。
(4)构成人体的化学元素中,H、O、C含量最多的原因是 。
能力提升练
题组 细胞中的元素和化合物的综合
1.(2021江苏苏州高一期中改编,)下列有关无机盐功能的叙述,错误的是( )
A.植物缺镁会影响其光合作用的进行
B.人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输
C.精准农业能高效地利用各类农业资源
D.人体血液中钙离子浓度太低,往往会出现肌无力等症状
2.(2020江苏盐城滨海高一期末,)下列有关人体中水和无机盐的叙述,正确的是( )
A.冬眠的动物体内自由水与结合水的比值较低
B.细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂
C.作物秸秆充分晒干后剩余物质主要是无机盐
D.血液中Ca2+浓度较高时会出现肌肉抽搐现象
3.[2021新高考八省(市)1月联考改编,江苏卷,]水、无机盐是人体所必需的物质。下列叙述错误的是( )
A.呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水
B.运动出汗后,只需要补充不含无机盐的水
C.缺钙引起的肌肉抽搐,可通过增加户外活动、合理膳食得到改善
D.铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁
4.(2021山东菏泽一中等六校联考,)结合下列曲线,分析有关无机物在生物体内含量的说法,正确的是( 深度解析 )
A.曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值会随年龄变化
B.曲线①可以表示冬季来临过程中,植物体内结合水含量的变化
C.曲线②可表示细胞由休眠状态转入旺盛代谢状态过程中,结合水与自由水的比值的变化
D.曲线③可以表示一粒新鲜的小麦种子在烘箱中被烘干的过程中,其内无机盐的相对含量变化
5.(2021河北武邑中学高一月考,)图甲表示A、B两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系;图乙表示钙对某种植物花粉管生长的影响。下列相关叙述中,不正确的是( )
A.据图甲可知,B的浓度为b时,对提高作物的产量最有利
B.据图甲可知,B的浓度为d时,虽然对提高产量有利,但会造成肥料的浪费
C.据图乙可知,适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D.据图乙可知,钙对花粉管生长速率的影响随浓度变化而变化
6.(多选)(2021江苏扬州中学学情调研改编,)下列有关图示的分析中,正确的是( 深度解析 )
A.如果该图表示的是组成活细胞中的化合物,则A是蛋白质
B.如果该图表示的是组成活细胞中的化合物,则A中含有的元素是H、O
C.如果该图表示的是组成活细胞中的元素含量,则A是氧元素
D.如果该图表示的是组成活细胞中的元素含量,则其中M的含量很少
7.(2021江苏苏州五中高一学情调研改编,)有人认为苹果小叶病是土壤中缺锌引起的,而有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你完成下列实验,证实上面的猜测哪个是正确的。
(1)材料用具:30株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
(2)实验原理:任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用,一旦缺乏,就会表现出相应的症状。根据完全培养液和相应缺锌、缺镁的完全培养液对苹果幼苗生长发育状况的比较,判断苹果小叶病的病因。
(3)方法步骤:
①首先配制完全培养液和相应的缺锌完全培养液和 培养液,分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
②将30株长势相同的幼苗分成三等份,分别培养在上述三种培养液中。
③放在适宜的条件下培养一段时间,观察苹果幼苗的生长发育状况。
(4)结果预测和分析:
① 缸内的苹果幼苗正常生长。
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病,而C缸没有,则说明 ;若C缸内苹果幼苗表现出小叶病,而B缸没有,则说明 ;若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病,则说明 ;若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病,则说明 。
(5)若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,还应增加的实验步骤是 。增加步骤后的实验结果是 。
答案全解全析
基础过关练
1.D 在活的红豆杉植株体内含量最多的元素是O,D正确。
2.D H、Mg、S属于大量元素,A错误;H、O、Ca、Mg均属于大量元素,B错误;P、N、K、Ca、Mg均属于大量元素,C错误;M、Zn、Cu、B、Fe均属于微量元素,D正确。
3.D 不同生物体内所含的元素种类基本相同,但每种元素的含量存在一定的差异(教材P6),因此牛和草体内的各种化学元素的种类大体相同,但是含量差异很大,D正确。
4.D 据题表可知,组成人体细胞的主要元素是碳、氢、氧、氮、磷、硫等,A正确;组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界中找到(教材P6),B正确;C、H、O、N、P、S等元素属于大量元素,是细胞结构和功能所需的基本物质,C正确;其他微量元素平均含量小于3,但同样具有重要的作用,D错误。
易错警示 误认为生物体内大量元素重要,微量元素不重要
大量元素、微量元素是依据元素的平均含量划分的,二者都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着重要的作用。
5.B 细胞生命活动所需的许多离子、分子都可以溶解在自由水中,因此自由水是许多离子和分子的良好溶剂,A不符合题意;结合水是组成细胞的重要成分,结合水含量越高,生物体的抗逆性越强,B符合题意;自由水参与细胞中各种代谢活动,细胞中几乎所有的生化反应都是以自由水为介质进行的,有些水还直接作为反应物参与生化反应(教材P7),C、D不符合题意。
6.B 水分子之间可形成氢键,A错误;由于氢键的存在,水具有较高的比热容,B正确;1个水分子最多可通过氢键与另外4个水分子相连,C错误;氢键的形成与水分子的极性有关,D错误。
7.A 沙漠地区的植物为了抵御干旱等不良环境,结合水含量高于一些内陆地区的植物,但是沙漠地区的植物细胞内自由水含量高于结合水,A错误;新鲜的植物种子比干种子的自由水与结合水的比值高,细胞代谢相对旺盛,B正确;在一定条件下结合水和自由水可以相互转化,C正确;细胞内结合水的含量相对较多,抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力也较强,D正确。
关键点拨 自由水、结合水与细胞新陈代谢及抗性之间的关系
(1)自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。
(2)当自由水/结合水的值高时,细胞代谢旺盛;当自由水/结合水的值低时,细胞代谢减慢,但细胞的抗逆性增强。
8.C 氢键比分子间作用力强,比化学键弱,A错误;冰中存在氢键,水中也存在氢键,B错误;氢键使水分子间的作用力大大增强,水的熔点和沸点也因此而增高(教材P7),C正确;水分子内不含氢键,只存在于水分子之间,水分子内氢原子和氧原子以共价键的形式结合,D错误。
9.B 春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花的过程中细胞新陈代谢活动逐渐增强,因此自由水含量升高,结合水含量降低。
10.A 番茄果实出现脐腐现象与缺少钙有关,即番茄植株不能从土壤中吸收足够的钙,A正确。
11.A 由题意可知,当血浆中的NaHCO3含量减少时,会发生酸中毒,当血浆中的H2CO3含量减少时,则发生碱中毒,这个事实表明某些无机盐可以调节酸碱度。
12.B 由题意知,Mn2+是许多酶的活化剂,缺Mn2+时,生物体的生命活动不能正常进行,这说明无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。
13.D 分析题图可知,空白对照实验中,甲组培养液是完全营养液,乙组是缺乏X的完全营养液,因此甲组是对照组,乙组是实验组;自身对照实验中,乙组实验前营养液缺乏元素X,幼苗不能正常生长,实验后加入元素X,幼苗恢复正常生长,实验后实验现象与实验前的实验现象进行对照,因此,该组实验中实验前是对照组,实验后是实验组。综上分析,D正确,A、B、C错误。
14.答案 (1)生物界与无机自然界具有统一性 (2)碳酸钙 离子 肌肉抽搐 肌肉乏力 (3)血红蛋白 贫血 (4)构成细胞的化合物中含量最多的是H2O;构成细胞的有机物共有的化学元素也是C、H、O
解析 (1)组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界中找到,生物体内不包含特殊的“生命元素”,这个事实说明生物界和无机自然界具有统一性。(2)人体中的钙在骨和牙齿中以碳酸钙的形式存在;细胞中的无机盐常以离子形式存在,因此钙在血液中以离子的形式存在;哺乳动物缺少钙时,会出现肌肉抽搐现象,而钙过多时,又会出现肌肉乏力现象(教材P8)。(3)铁在人体中参与构成血红蛋白;若人体长时间缺铁,会造成血红蛋白无法合成,进而引发缺铁性贫血。(4)在活细胞中,水的含量最多,且C、H、O、P、N、S等元素构成了细胞结构和功能所需的基本物质,故构成人体的化学元素中,H、O、C含量最多。
能力提升练
1.D Mg是合成叶绿素的成分,植物体缺镁会影响光合作用的进行,A正确;Fe是构成血红蛋白的重要成分,人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输,B正确;精准农业能根据农田的土壤元素状况和作物的元素缺乏情况,实施定位、定量的精准施肥,高效地利用各类农业资源(教材P8),C正确;人体血液中钙离子浓度太高,会出现肌无力等症状,D错误。
2.A 冬眠的动物体内代谢减弱,结合水的相对含量较高,因此自由水与结合水的比值较低,A正确;自由水是良好的溶剂,结合水是组成细胞的重要成分,B错误;作物秸秆充分晒干后剩余物质主要是有机物,C错误;血液中钙离子浓度较高时,会出现肌肉乏力现象,D错误。
3.B 呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水,以补充能源物质,同时可保持细胞正常的形态,A正确;运动出汗后,人体需要补充淡盐水,B错误;缺钙引起肌肉抽搐,通过户外活动、合理膳食,可增加血液中的钙离子浓度,改善肌肉抽搐状况,C正确;铁参与血红蛋白的组成,摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁,D正确。
4.A 人的一生中,随年龄增长,细胞代谢活动逐渐降低,因此曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值会随年龄变化,A正确;冬季来临时,,越冬的植物细胞内结合水的含量升高,植物抗寒性增强,因此曲线②可表示冬季来临过程中,植物体内结合水含量的变化,B错误;结合水与自由水的比值越小,细胞代谢越旺盛,因此曲线①可以表示细胞由休眠状态转入旺盛代谢状态过程中,结合水与自由水的比值的变化,C错误;玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少,其内的无机盐相对含量逐渐增加,最后达到一恒定值,D错误。
思路点拨 细胞内自由水与结合水的比值与细胞代谢呈正相关;新鲜玉米种子在烘箱烘干过程中,丢失的是自由水,无机盐含量不变。
5.A 据图甲可知,对于A无机盐离子来说,在一定的范围内,随离子浓度升高,作物产量升高,超过一定浓度,随浓度升高,作物产量降低,浓度为a时,作物的产量最高,高于或低于最适宜浓度a,作物的产量都会降低;对于B无机盐离子来说,在一定的范围内,随离子浓度升高,作物产量升高,超过一定浓度,随浓度升高,作物产量降低,在c~d之间,作物的产量较高,因此当A的浓度为a时,B的浓度在c~d范围内时,作物的产量相对较高,A错误。分析图甲,当B浓度为c或d时对作物产量的影响相同,因此B浓度为d时,虽然对提高产量有利,但会造成肥料的浪费,B正确。据图乙可知,钙离子浓度对花粉管的生长速率有影响,适宜浓度的钙有利于花粉管的生长,C正确。据图乙可知,花粉管生长速率随钙的浓度的变化而变化,D正确。
6.BCD 如果该图表示的是组成活细胞中的化合物,则A是水,在活细胞中,水的含量最多,其含有的元素是H、O,A错误,B正确;如果该图表示的是组成活细胞中的元素含量,则A是氧元素,生物细胞中含量最多的元素是氧元素,M属于微量元素,含量很少,C、D正确。
思路点拨 分析题图中的扇形图可知,A在活细胞中含量最多;在活细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,在活细胞中含量最多的元素是氧元素,碳元素是最基本的元素。
7.答案 (3)缺镁 (4)①A ②苹果小叶病是由缺锌引起的 苹果小叶病是由缺镁引起的 苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关 苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关 (5)在缺锌的完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐 一段时间后小叶病消失,幼苗恢复正常生长
解析 该实验为探究性实验,实验的自变量是培养液中缺乏的某种矿质元素的不同,因变量是苹果幼苗的生长发育状况,设计实验时,利用完全培养液作为对照,设置缺锌和缺镁的完全培养液作为实验组,其他培养条件都相同,通过比较苹果幼苗的生长发育状况即可得出结论。(3)①由实验目的分析出实验的自变量是培养液中是否含有锌元素和是否含有镁元素,实验还应遵循对照原则,因此实验分为三组,一组是完全培养液作为对照,一组是缺锌的完全培养液,一组是缺镁的完全培养液。(4)①A缸是完全培养液,因此A缸中的苹果幼苗正常生长。②如果苹果小叶病是由缺锌引起的,则B缸内苹果幼苗表现出小叶病,而C缸没有小叶病;如果苹果小叶病是由缺镁引起的,则C缸内苹果幼苗表现出小叶病,而B缸没有小叶病。若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病,则说明苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关;若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病,则说明苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关。(5)由题意可知,该实验的目的是证明苹果小叶病是由缺锌引起的,还应增加一组实验,在缺锌的完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐,观察苹果幼苗的小叶病是否恢复正常,若恢复正常,说明苹果小叶病是由缺锌引起的。元素
平均含量
氧(O)
65
碳(C)
18
氢(H)
10
氮(N)
3
磷(P)
1.4
硫(S)
0.3
其他微量元素
小于3
1.D
2.D
3.D
4.D
5.B
6.B
7.A
8.C
9.B
10.A
11.A
12.B
13.D
1.D
2.A
3.B
4.A
5.A
6.BCD
基础过关练
题组一 构成细胞的元素
1.(2020江苏扬州中学高一期中)有着“植物大熊猫”、世界上最长寿树种美称和在地球上已有250万年历史的红豆杉,入选2010年世博会中国馆珍稀植物展出品种。在活的红豆杉植株体内含量最多的元素是( )
A.C B.H C.N D.O
2.(2021江苏盐城伍佑中学学情调研)生物体中常见的元素有20多种,其中有些元素含量较多,称为大量元素;有些元素含量很少,称为微量元素。下列各组元素中,全是微量元素的是( )
A.H、Mg、B、M、S B.H、O、Ca、Mg
C.P、N、K、Ca、Mg D.M、Zn、Cu、B、Fe
3.(2021江苏南京河西外国语学校高一月考)牛通过吃草从草中获得化合物和元素。那么,牛和草体内的各种化学元素( )
A.种类差异很大,含量大体相同 B.种类和含量差异都很大
C.种类和含量都是大体相同的 D.种类大体相同,含量差异很大
4.组成人体细胞的主要元素种类及含量如表所示,下列有关说法不正确的是( 易错 )
组成人体细胞的主要元素及其平均含量(占细胞鲜重的百分比)
A.组成人体细胞的主要元素是碳、氢、氧、氮、磷、硫等
B.表中各种元素在无机自然界中都可以找到
C.表中C、H、O、N、P、S等元素是细胞结构和功能所需的基本物质
D.其他微量元素平均含量小于3,所以作用也很小
题组二 细胞中的水
5.(2020江苏南京师大附中高一期中)下列叙述不属于生物体中自由水的作用的是( )
A.许多离子和分子的良好溶剂
B.提高生物体的抗逆性
C.几乎所有的生化反应的介质
D.作为反应物直接参与生化反应
6.下列关于氢键的说法,正确的是( )
A.在水分子的内部可形成氢键
B.由于氢键的存在,水具有较高的比热容
C.1个水分子最多可通过氢键与另外2个水分子相连
D.氢键的形成与水分子的极性无关
7.下列与生产、生活实际相关的叙述,错误的是( 深度解析 )
A.沙漠地区的植物细胞内结合水含量高于自由水
B.新鲜的植物种子比干种子的新陈代谢相对旺盛
C.在一定条件下结合水和自由水可以相互转化
D.结合水含量高的生物抗旱、抗寒能力强
8.以静电引力相互吸引形成一种分子间相互联结的作用力,在化学上,这种作用力被称为氢键。关于氢键,下列说法正确的是( )
A.氢键比分子间作用力强,所以它属于化学键
B.冰中存在氢键,水中不存在氢键
C.分子间形成氢键使物质的熔点和沸点升高
D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由氢键导致的
9.(2021江苏南通金沙中学质量检测)绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。下列各图为植物在复苏过程中,细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图,其中表示正确的是( )
题组三 细胞中的无机盐
10.(2020江苏连云港高一期末)如图是生长在温室大棚中的番茄果实出现的脐腐现象,主要原因是 ( )
A.土壤溶液中缺少Ca2+
B.结果期遭遇病毒感染
C.土壤中缺少有机肥料
D.保温不够出现了冻害
11.(2020福建三明一中高一期中)在正常人的血浆中,NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中的NaHCO3含量减少时,会发生酸中毒;当血浆中的H2CO3含量减少时,则发生碱中毒。这个事实表明某些无机盐的作用是( )
A.调节酸碱度
B.调节渗透压
C.影响细胞形态
D.影响生物膜透性
12.(2020北京八中期中)已知Mn2+是许多酶的活化剂,如它能激活硝酸还原酶,缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。这说明无机盐离子( )
A.对维持细胞形态和功能有重要作用
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞酸碱平衡有重要作用
D.对调节细胞渗透压有重要作用
13.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐,某同学的构思大致为:本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照,以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是 ( )
A.甲组、乙组实验前
B.甲组、乙组实验后
C.乙组、乙组实验前
D.乙组、乙组实验后
14.(2021江苏南通如皋中学高一学情调研改编)如图是人体中常见元素的平均含量柱形图,回答下列问题:
(1)组成人体的化学元素在元素周期表上都能找到,它们普遍存在于无机自然界,生物体内不包含特殊的“生命元素”,这个事实说明 。
(2)人体中的钙在骨和牙齿中以 (填化合物名称)的形式存在。钙在血液中主要以 形式存在,哺乳动物如果血液中钙的含量太低会出现 现象,如果血液中的钙含量过多则会出现 现象。
(3)铁在人体中是构成 的成分,人的食物中长时间缺铁会引起 。
(4)构成人体的化学元素中,H、O、C含量最多的原因是 。
能力提升练
题组 细胞中的元素和化合物的综合
1.(2021江苏苏州高一期中改编,)下列有关无机盐功能的叙述,错误的是( )
A.植物缺镁会影响其光合作用的进行
B.人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输
C.精准农业能高效地利用各类农业资源
D.人体血液中钙离子浓度太低,往往会出现肌无力等症状
2.(2020江苏盐城滨海高一期末,)下列有关人体中水和无机盐的叙述,正确的是( )
A.冬眠的动物体内自由水与结合水的比值较低
B.细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂
C.作物秸秆充分晒干后剩余物质主要是无机盐
D.血液中Ca2+浓度较高时会出现肌肉抽搐现象
3.[2021新高考八省(市)1月联考改编,江苏卷,]水、无机盐是人体所必需的物质。下列叙述错误的是( )
A.呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水
B.运动出汗后,只需要补充不含无机盐的水
C.缺钙引起的肌肉抽搐,可通过增加户外活动、合理膳食得到改善
D.铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁
4.(2021山东菏泽一中等六校联考,)结合下列曲线,分析有关无机物在生物体内含量的说法,正确的是( 深度解析 )
A.曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值会随年龄变化
B.曲线①可以表示冬季来临过程中,植物体内结合水含量的变化
C.曲线②可表示细胞由休眠状态转入旺盛代谢状态过程中,结合水与自由水的比值的变化
D.曲线③可以表示一粒新鲜的小麦种子在烘箱中被烘干的过程中,其内无机盐的相对含量变化
5.(2021河北武邑中学高一月考,)图甲表示A、B两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系;图乙表示钙对某种植物花粉管生长的影响。下列相关叙述中,不正确的是( )
A.据图甲可知,B的浓度为b时,对提高作物的产量最有利
B.据图甲可知,B的浓度为d时,虽然对提高产量有利,但会造成肥料的浪费
C.据图乙可知,适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D.据图乙可知,钙对花粉管生长速率的影响随浓度变化而变化
6.(多选)(2021江苏扬州中学学情调研改编,)下列有关图示的分析中,正确的是( 深度解析 )
A.如果该图表示的是组成活细胞中的化合物,则A是蛋白质
B.如果该图表示的是组成活细胞中的化合物,则A中含有的元素是H、O
C.如果该图表示的是组成活细胞中的元素含量,则A是氧元素
D.如果该图表示的是组成活细胞中的元素含量,则其中M的含量很少
7.(2021江苏苏州五中高一学情调研改编,)有人认为苹果小叶病是土壤中缺锌引起的,而有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你完成下列实验,证实上面的猜测哪个是正确的。
(1)材料用具:30株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
(2)实验原理:任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用,一旦缺乏,就会表现出相应的症状。根据完全培养液和相应缺锌、缺镁的完全培养液对苹果幼苗生长发育状况的比较,判断苹果小叶病的病因。
(3)方法步骤:
①首先配制完全培养液和相应的缺锌完全培养液和 培养液,分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
②将30株长势相同的幼苗分成三等份,分别培养在上述三种培养液中。
③放在适宜的条件下培养一段时间,观察苹果幼苗的生长发育状况。
(4)结果预测和分析:
① 缸内的苹果幼苗正常生长。
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病,而C缸没有,则说明 ;若C缸内苹果幼苗表现出小叶病,而B缸没有,则说明 ;若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病,则说明 ;若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病,则说明 。
(5)若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,还应增加的实验步骤是 。增加步骤后的实验结果是 。
答案全解全析
基础过关练
1.D 在活的红豆杉植株体内含量最多的元素是O,D正确。
2.D H、Mg、S属于大量元素,A错误;H、O、Ca、Mg均属于大量元素,B错误;P、N、K、Ca、Mg均属于大量元素,C错误;M、Zn、Cu、B、Fe均属于微量元素,D正确。
3.D 不同生物体内所含的元素种类基本相同,但每种元素的含量存在一定的差异(教材P6),因此牛和草体内的各种化学元素的种类大体相同,但是含量差异很大,D正确。
4.D 据题表可知,组成人体细胞的主要元素是碳、氢、氧、氮、磷、硫等,A正确;组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界中找到(教材P6),B正确;C、H、O、N、P、S等元素属于大量元素,是细胞结构和功能所需的基本物质,C正确;其他微量元素平均含量小于3,但同样具有重要的作用,D错误。
易错警示 误认为生物体内大量元素重要,微量元素不重要
大量元素、微量元素是依据元素的平均含量划分的,二者都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着重要的作用。
5.B 细胞生命活动所需的许多离子、分子都可以溶解在自由水中,因此自由水是许多离子和分子的良好溶剂,A不符合题意;结合水是组成细胞的重要成分,结合水含量越高,生物体的抗逆性越强,B符合题意;自由水参与细胞中各种代谢活动,细胞中几乎所有的生化反应都是以自由水为介质进行的,有些水还直接作为反应物参与生化反应(教材P7),C、D不符合题意。
6.B 水分子之间可形成氢键,A错误;由于氢键的存在,水具有较高的比热容,B正确;1个水分子最多可通过氢键与另外4个水分子相连,C错误;氢键的形成与水分子的极性有关,D错误。
7.A 沙漠地区的植物为了抵御干旱等不良环境,结合水含量高于一些内陆地区的植物,但是沙漠地区的植物细胞内自由水含量高于结合水,A错误;新鲜的植物种子比干种子的自由水与结合水的比值高,细胞代谢相对旺盛,B正确;在一定条件下结合水和自由水可以相互转化,C正确;细胞内结合水的含量相对较多,抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力也较强,D正确。
关键点拨 自由水、结合水与细胞新陈代谢及抗性之间的关系
(1)自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。
(2)当自由水/结合水的值高时,细胞代谢旺盛;当自由水/结合水的值低时,细胞代谢减慢,但细胞的抗逆性增强。
8.C 氢键比分子间作用力强,比化学键弱,A错误;冰中存在氢键,水中也存在氢键,B错误;氢键使水分子间的作用力大大增强,水的熔点和沸点也因此而增高(教材P7),C正确;水分子内不含氢键,只存在于水分子之间,水分子内氢原子和氧原子以共价键的形式结合,D错误。
9.B 春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花的过程中细胞新陈代谢活动逐渐增强,因此自由水含量升高,结合水含量降低。
10.A 番茄果实出现脐腐现象与缺少钙有关,即番茄植株不能从土壤中吸收足够的钙,A正确。
11.A 由题意可知,当血浆中的NaHCO3含量减少时,会发生酸中毒,当血浆中的H2CO3含量减少时,则发生碱中毒,这个事实表明某些无机盐可以调节酸碱度。
12.B 由题意知,Mn2+是许多酶的活化剂,缺Mn2+时,生物体的生命活动不能正常进行,这说明无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。
13.D 分析题图可知,空白对照实验中,甲组培养液是完全营养液,乙组是缺乏X的完全营养液,因此甲组是对照组,乙组是实验组;自身对照实验中,乙组实验前营养液缺乏元素X,幼苗不能正常生长,实验后加入元素X,幼苗恢复正常生长,实验后实验现象与实验前的实验现象进行对照,因此,该组实验中实验前是对照组,实验后是实验组。综上分析,D正确,A、B、C错误。
14.答案 (1)生物界与无机自然界具有统一性 (2)碳酸钙 离子 肌肉抽搐 肌肉乏力 (3)血红蛋白 贫血 (4)构成细胞的化合物中含量最多的是H2O;构成细胞的有机物共有的化学元素也是C、H、O
解析 (1)组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界中找到,生物体内不包含特殊的“生命元素”,这个事实说明生物界和无机自然界具有统一性。(2)人体中的钙在骨和牙齿中以碳酸钙的形式存在;细胞中的无机盐常以离子形式存在,因此钙在血液中以离子的形式存在;哺乳动物缺少钙时,会出现肌肉抽搐现象,而钙过多时,又会出现肌肉乏力现象(教材P8)。(3)铁在人体中参与构成血红蛋白;若人体长时间缺铁,会造成血红蛋白无法合成,进而引发缺铁性贫血。(4)在活细胞中,水的含量最多,且C、H、O、P、N、S等元素构成了细胞结构和功能所需的基本物质,故构成人体的化学元素中,H、O、C含量最多。
能力提升练
1.D Mg是合成叶绿素的成分,植物体缺镁会影响光合作用的进行,A正确;Fe是构成血红蛋白的重要成分,人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输,B正确;精准农业能根据农田的土壤元素状况和作物的元素缺乏情况,实施定位、定量的精准施肥,高效地利用各类农业资源(教材P8),C正确;人体血液中钙离子浓度太高,会出现肌无力等症状,D错误。
2.A 冬眠的动物体内代谢减弱,结合水的相对含量较高,因此自由水与结合水的比值较低,A正确;自由水是良好的溶剂,结合水是组成细胞的重要成分,B错误;作物秸秆充分晒干后剩余物质主要是有机物,C错误;血液中钙离子浓度较高时,会出现肌肉乏力现象,D错误。
3.B 呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水,以补充能源物质,同时可保持细胞正常的形态,A正确;运动出汗后,人体需要补充淡盐水,B错误;缺钙引起肌肉抽搐,通过户外活动、合理膳食,可增加血液中的钙离子浓度,改善肌肉抽搐状况,C正确;铁参与血红蛋白的组成,摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁,D正确。
4.A 人的一生中,随年龄增长,细胞代谢活动逐渐降低,因此曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值会随年龄变化,A正确;冬季来临时,,越冬的植物细胞内结合水的含量升高,植物抗寒性增强,因此曲线②可表示冬季来临过程中,植物体内结合水含量的变化,B错误;结合水与自由水的比值越小,细胞代谢越旺盛,因此曲线①可以表示细胞由休眠状态转入旺盛代谢状态过程中,结合水与自由水的比值的变化,C错误;玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少,其内的无机盐相对含量逐渐增加,最后达到一恒定值,D错误。
思路点拨 细胞内自由水与结合水的比值与细胞代谢呈正相关;新鲜玉米种子在烘箱烘干过程中,丢失的是自由水,无机盐含量不变。
5.A 据图甲可知,对于A无机盐离子来说,在一定的范围内,随离子浓度升高,作物产量升高,超过一定浓度,随浓度升高,作物产量降低,浓度为a时,作物的产量最高,高于或低于最适宜浓度a,作物的产量都会降低;对于B无机盐离子来说,在一定的范围内,随离子浓度升高,作物产量升高,超过一定浓度,随浓度升高,作物产量降低,在c~d之间,作物的产量较高,因此当A的浓度为a时,B的浓度在c~d范围内时,作物的产量相对较高,A错误。分析图甲,当B浓度为c或d时对作物产量的影响相同,因此B浓度为d时,虽然对提高产量有利,但会造成肥料的浪费,B正确。据图乙可知,钙离子浓度对花粉管的生长速率有影响,适宜浓度的钙有利于花粉管的生长,C正确。据图乙可知,花粉管生长速率随钙的浓度的变化而变化,D正确。
6.BCD 如果该图表示的是组成活细胞中的化合物,则A是水,在活细胞中,水的含量最多,其含有的元素是H、O,A错误,B正确;如果该图表示的是组成活细胞中的元素含量,则A是氧元素,生物细胞中含量最多的元素是氧元素,M属于微量元素,含量很少,C、D正确。
思路点拨 分析题图中的扇形图可知,A在活细胞中含量最多;在活细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,在活细胞中含量最多的元素是氧元素,碳元素是最基本的元素。
7.答案 (3)缺镁 (4)①A ②苹果小叶病是由缺锌引起的 苹果小叶病是由缺镁引起的 苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关 苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关 (5)在缺锌的完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐 一段时间后小叶病消失,幼苗恢复正常生长
解析 该实验为探究性实验,实验的自变量是培养液中缺乏的某种矿质元素的不同,因变量是苹果幼苗的生长发育状况,设计实验时,利用完全培养液作为对照,设置缺锌和缺镁的完全培养液作为实验组,其他培养条件都相同,通过比较苹果幼苗的生长发育状况即可得出结论。(3)①由实验目的分析出实验的自变量是培养液中是否含有锌元素和是否含有镁元素,实验还应遵循对照原则,因此实验分为三组,一组是完全培养液作为对照,一组是缺锌的完全培养液,一组是缺镁的完全培养液。(4)①A缸是完全培养液,因此A缸中的苹果幼苗正常生长。②如果苹果小叶病是由缺锌引起的,则B缸内苹果幼苗表现出小叶病,而C缸没有小叶病;如果苹果小叶病是由缺镁引起的,则C缸内苹果幼苗表现出小叶病,而B缸没有小叶病。若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病,则说明苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关;若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病,则说明苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关。(5)由题意可知,该实验的目的是证明苹果小叶病是由缺锌引起的,还应增加一组实验,在缺锌的完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐,观察苹果幼苗的小叶病是否恢复正常,若恢复正常,说明苹果小叶病是由缺锌引起的。元素
平均含量
氧(O)
65
碳(C)
18
氢(H)
10
氮(N)
3
磷(P)
1.4
硫(S)
0.3
其他微量元素
小于3
1.D
2.D
3.D
4.D
5.B
6.B
7.A
8.C
9.B
10.A
11.A
12.B
13.D
1.D
2.A
3.B
4.A
5.A
6.BCD
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