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高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第二章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物精品学案
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这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第二章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物精品学案，共18页。
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第1节 细胞中的元素和化合物
课前自主预习案
一、组成细胞的元素
3．人体细胞含量最多的元素
【巧学助记】 谐音记忆元素的种类
大量元素
微量元素
二、组成细胞的化合物[识图填空]
1．细胞内含量最多的化合物：水。
2．细胞内含量最多的无机化合物：水。
3．占细胞鲜重最多的化合物：水。
4．细胞内含量最多的有机化合物：蛋白质。
5．占细胞干重最多的化合物：蛋白质。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．实验原理[连线]
2．实验步骤[填图]
(1)还原糖的检测：
(2)淀粉的检测：
(3)脂肪的检测：
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→观察匀浆被染色情况(橘黄色)。
方法二：
(4)蛋白质的检测：
1.判断下列叙述的正误
(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素( )
(2)微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大( )
(3)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质( )
(4)还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下发生紫色反应( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．在生物体的组成元素中，最基本的元素和可能的微量元素分别是( )
A．H和Hg B．C和Fe C．O和K D．N和Ca
解析：组成生物体的最基本元素是C；K、Ca属于大量元素，Hg不属于生物体必需的元素，只有B项中的Fe属于微量元素。
答案：B
3．下列各种物质在活细胞中的含量从少到多的正确排序是( )
A．核酸、无机盐、蛋白质、水
B．无机盐、蛋白质、核酸、水
C．蛋白质、水、糖类、核酸
D．脂质、蛋白质、无机盐、核酸
解析：组成细胞的化合物中含量最多的是水，其次是蛋白质。
答案：A
4．下列可以说明样品中含有蛋白质的是( )
A．与斐林试剂混合后在水浴加热条件下出现砖红色沉淀
B．与苏丹Ⅲ染液混合呈橘黄色
C．与双缩脲试剂混合呈紫色
D．与碘液混合呈蓝色
解析：蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈紫色反应。
答案：C
5．在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料依次是( )
①甘蔗的茎 ②油菜籽 ③花生种子 ④梨 ⑤甜菜的块根 ⑥豆浆
A．④②⑥ B．⑤②⑥
C．①②⑥ D．④③⑥
解析：还原糖的检测要求实验材料含有还原糖且是浅色或白色；脂肪、蛋白质的检测要求实验材料含有丰富的脂肪或蛋白质。因此，最佳的一组实验材料是④梨、③花生种子和⑥豆浆。甘蔗的茎和甜菜的块根含有丰富的蔗糖，不是还原糖，因此不能作为实验材料。油菜籽制片较困难，所以也不能作为实验材料。
答案：D
课堂互动探究案
【课程标准】
说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子
检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
【素养达成】
1．结合材料分析，列举组成细胞的化学元素的种类并依据含量对元素进行分类。(科学思维)
2．通过细胞鲜重中各类化合物含量的比较分析，了解细胞中主要化合物的种类及含量。(科学思维)
3．通过实验分析，尝试设计实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(科学探究)
“补铁、补血效果好！补血口服液”；“健康的体魄，来自于‘点点滴滴’”；“万丈高楼平地起，层层都是‘钙’起来”；“聪明伶俐，坚持补锌，有锌万事成，用心妈妈会用锌”……
这是电视上经常播放的广告，请尝试解释广告用语中的科学道理。
探究点一 组成细胞的元素和化合物
【师问导学】
1．几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事，后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来，这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。据此分析回答下列问题：
(1)从含量分析，钼属于哪种元素？植物对钼的需求量很少，是不是钼对植物的作用不重要？
(2)如图1是某种牧草细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的牧草细胞中元素含量的柱形图，请分析回答下列问题：
①若图1表示牧草细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是什么？
②图2中a、b、c依次是哪些元素？
③研究表明该处土壤中与牧草细胞中含量最多的元素都是a，由此说明什么？
答案：
(1)钼属于微量元素；微量元素也是生物必需的元素，含量虽然很少，但是对生物体一样具有重要的作用，不可缺少。
(2)①蛋白质。
②活细胞中a、b、c元素依次是O、C、H。
③说明生物界与非生物界具有统一性。
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、蛋白质的分别有哪些？
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
答案：①③⑥⑨；⑤⑦；②④⑧
【智涂笔记】
关于元素和化合物的3个易错点
(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用，含量少的不一定不重要。
(2)大量元素和微量元素都是必需元素，而生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。这样的元素含量再多也不是大量元素。
(3)分析含量之“最”时，要看清楚是干重还是鲜重，是有机物、无机物还是化合物。如在细胞的鲜重中，含量最多的元素是O，最多的化合物(无机物)是水，最多的有机物是蛋白质；在细胞的干重中，含量最多的元素是C，最多的化合物(有机物)是蛋白质。
【师说核心】
1．组成细胞的元素的种类和含量
基本元素占人体细胞鲜重比例是O＞C＞H＞N，而占人体细胞干重比例是C＞O＞N＞H。
2．元素的统一性和差异性
3．组成细胞元素的主要作用
(1)维持生命活动：如K＋可保持心肌正常兴奋性，硼(B)可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。
(2)组成化合物：如糖类、脂质和蛋白质中都含有C、H、O等元素。
【归纳拓展】 判断元素与化合物的四个“明确”
【检测反馈】
1．(合格必考)判断下列叙述的正误
(1)生活在沙漠中的仙人掌细胞中，各种化合物占细胞鲜重的含量由多到少顺序排列是蛋白质、糖类、脂质、水( )
(2)细胞中绝大多数元素以化合物的形式存在( )
(3)有机化合物对细胞重要，无机化合物在活细胞中不重要( )
(4)人体的肌肉细胞中含量最多的化合物与过度肥胖者的脂肪细胞中含量最多的化合物分别是蛋白质、脂肪( )
解析：(1)无论是生活在沙漠中，还是在海洋中，所有活细胞中含量最多的化合物都是水。蛋白质是细胞内含量最多的有机化合物，或者说是细胞干重中含量最多的化合物，再次是脂质、糖类和核酸，它们所占比例更小。(3)细胞中的化合物对细胞来说都重要，如缺铁影响红细胞运输氧的功能，进而影响生命活动。(4)人体的肌肉细胞中含量最多的化合物与过度肥胖者的脂肪细胞中含量最多的化合物都是水。
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)×
2．(合格必考)大海中的水母、海带，沙漠中的仙人掌，陆地上的蜥蜴、小草等生物，都是由细胞组成的。这些生物的细胞中含量最多的化合物、含量最多的有机物分别是( )
A．水 蛋白质 B．糖类 水
C．糖类 蛋白质 D．水 脂质
解析：不论生物生活在什么样的环境中，一般来说，其细胞中鲜重含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。
答案：A
3．(等级选考)如图表示人体细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，以下按①②③④顺序排列，正确的是( )
A．水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C
B．蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、H
C．水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、N
D．蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N
解析：细胞鲜重中：化学元素的相对含量由大到小依次为O、C、H、N；化合物中相对含量由大到小依次为水、蛋白质、脂质、糖类。
答案：D
探究点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【师问导学】
1．实验在材料选择上有哪些原则？
答案：
(1)选择的材料应富含待检测的物质。
(2)材料应该为无色、白色或者颜色较浅，有利于实验结果的观察。
2．试归纳斐林试剂和双缩脲试剂的区别，并分析下面两个问题：
比较
项目
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液
乙液
A液
B液
成分
____ g/mL
NaOH溶液
____ g/mL
CuSO4溶液
____ g/mL
NaOH溶液
____ g/mL
CuSO4溶液
鉴定
物质
可溶性还原糖
蛋白质
添加
顺序
甲、乙两液____混匀后立即使用
先加入A液____，摇匀，再加入B液____，摇匀
反应
条件
水浴50～65 ℃加热
____加热，摇匀即可
反应
现象
组织样液变为____色
组织样液变为____色
(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。
(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？
答案：0.1 0.05 0.1 0.01 等量 1 mL 4滴 不需 砖红 紫
(1)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。
(2)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。
【智涂笔记】
1．易混淆的三个误区
(1)易忽略斐林试剂本身的颜色。
非还原糖(如蔗糖) ＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(2)易写错“斐”和“脲”字。
“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。
(3)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜。
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
2．斐林试剂的用法概括为：甲、乙等量，先混后用，水浴砖红；双缩脲试剂的用法概括为：先A后B，A多B少，常温变紫。
3．(1)斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。
(2)在检测有机物的实验中，唯一可能会使用显微镜的实验是脂肪的检测；唯一需水浴加热的实验是还原糖的检测。
(3)一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应。
【师说核心】
1．实验步骤的简要归纳
2．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
3．有关实验的四个注意事项
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。
(2)脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。
(3)蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液作对比。
(4)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入的成分为已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
【检测反馈】
1．(合格必考)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是( )
待测物质
检测试剂
预期显色结果
①
葡萄糖
苏丹Ⅳ染液
红色
②
脂肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
③
淀粉
斐林试剂
蓝色
④
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
解析：葡萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀；检测淀粉用碘液，呈现蓝色；检测脂肪可以用苏丹Ⅲ染液，呈现橘黄色，也可以用苏丹Ⅳ染液，呈现红色；蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。
答案：D
2．(合格必考)将面团用纱布包裹在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆所用的试剂分别是( )
A．碘液、苏丹Ⅲ染液 B．双缩脲试剂、碘液
C．斐林试剂、碘液 D．碘液、斐林试剂
解析：面团是由小麦种子碾碎所得，其主要成分为淀粉和蛋白质。在清水中搓洗后，黏在纱布上的物质主要是蛋白质，用双缩脲试剂鉴定；洗出的白浆主要是淀粉，用碘液鉴定，故选B。
答案：B
3．(等级选考)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)用一种试剂可将上述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及鉴定结果是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查还原糖和蛋白质的鉴定。稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶可以分为两类：蛋白质(稀蛋清和淀粉酶)、糖类(葡萄糖、淀粉)。因此，可以通过与双缩脲试剂是否发生显色反应把它们初步分开，对于不发生显色反应的葡萄糖、淀粉，又可以利用斐林试剂区分开来，对于稀蛋清和淀粉酶则应利用淀粉酶能催化淀粉水解产生葡萄糖的特性来鉴别。
答案：
(1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉
(2)斐林
(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液
【网络建构】
【主干落实】
1．大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
2．占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。
3．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
4．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
5．脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。
6．蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。
课后分层检测案3 细胞中的元素和化合物
授课提示：对应学生用书133页
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．“黄金搭档”维生素片中含Ca、Fe、Zn、Se等元素，其中属于组成生物体的大量元素的是( )
A．Ca B．Fe
C．Zn D．Se
解析：大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
答案：A
2．牛通过吃草获得化合物和元素，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
解析：不同生物体的细胞内元素种类大体相同，含量相差较大。
答案：D
3．无机自然界中最丰富的元素是O、Si、Al、Fe，而生物体的细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N，这说明生物界和非生物界具有( )
A．多样性 B．分割性
C．统一性 D．差异性
解析：组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性，而含量上的差别很大，这说明生物界和非生物界具有差异性。
答案：D
4．下列可能用到显微镜的实验是( )
A．淀粉的鉴定 B．还原糖的鉴定
C．蛋白质的鉴定 D．脂肪的鉴定
解析：鉴定脂肪时，由于脂肪颗粒比较微小，分散在细胞中，因此需要借助显微镜观察。
答案：D
5．青苹果汁遇碘液显蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂发生显色反应。这说明( )
A．青苹果汁中含有淀粉，不含糖类
B．熟苹果汁中含糖类，不含淀粉
C．苹果转熟时，淀粉水解为还原糖
D．苹果转熟时，淀粉水解为葡萄糖
解析：由题干可知，青苹果含有较多的淀粉，而熟苹果含有较多的还原糖，但并不排除含有淀粉的可能。苹果转熟时，根据颜色变化，可推断淀粉水解为还原糖，该还原糖可能是麦芽糖，也可能是葡萄糖。
答案：C
6．人体内的微量元素的含量甚微，但是对人体的健康却起着重要作用。下列各组元素全部是微量元素的是( )
A．I、K、O、S
B．B、Mo、Fe、Zn、Cu
C．N、H、O、P、C
D．Fe、Ca、Cu、Mg、C
解析：观察比较可知，选项A中有O、S、K三种大量元素，选项B中全部都是微量元素，选项C中全部为大量元素，选项D中有C、Mg、Ca三种大量元素。
答案：B
7．构成细胞内生命物质的主要有机成分是( )
A．蛋白质和核酸 B．水和蛋白质
C．蛋白质和无机盐 D．水和核酸
解析：注意题干中说的是主要有机成分，要从有机物功能角度来判定，水的含量虽然最多，但不是有机成分，无机盐也不是有机成分，答案为A项。
答案：A
8．在实验室鉴定蛋白质时，需事先留出一些样液的目的是( )
A．与反应混合液的颜色做对照
B．失败后重做一遍
C．鉴定还原糖用
D．留作下一次实验用
解析：鉴定蛋白质的原理是双缩脲试剂与蛋白质发生颜色反应，实验时事先留出一些样液是为了与反应后的混合液作对照，从而得出准确的结论。
答案：A
9．用斐林试剂检测还原糖时，其溶液的颜色变化过程为( )
A．浅蓝色→无色→棕色 B．浅蓝色→棕色→砖红色
C．棕色→浅蓝色→砖红色 D．棕色→砖红色→绿色
解析：实验中，刚加入的斐林试剂中CuSO4和NaOH反应生成Cu(OH)2，呈浅蓝色，随后，还原糖与Cu(OH)2反应生成Cu2O沉淀，随着Cu2O的逐渐积累，颜色就由棕色(蓝色和砖红色的混合色)变成砖红色。
答案：B
10．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)鉴定成熟苹果果肉中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，因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在________。
(2)在鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，要用酒精来冲洗浮色，这是因为
________________________________________________________________________。
(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴，而不能过量，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)本实验注意事项：
①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_____________________________________，使用时再临时混合均匀后用于实验。
②双缩脲试剂的使用，应先加______________________，造成碱性环境，再加________________。
③在还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及________，试管口不要朝向______________________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。
④蛋白质的鉴定样品液浓度不能__________________，以免实验后粘住试管壁，洗不干净。
解析：本题是对糖类、脂肪、蛋白质的鉴定原理与操作的考查。其中一些细节需要注意，如鉴定蛋白质实验，向组织液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液时，要少量，否则双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。
答案：(1)斐林试剂 砖红色 葡萄糖(还原糖) (2)苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 (3)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 (4)①分别配制、储存 ②0.1 g/mL NaOH溶液 0.01 g/mL CuSO4溶液 ③烧杯底部 实验者或其他人 ④太大
【等级考选学做】(学业水平三、四)
11．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：
离子
K＋
Na＋
Mg2＋
Ca2＋
NO
H2PO
SO
Zn2＋
培养液浓度
mmol/L
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
其中植物根细胞吸收量最少的离子是( )
A．Ca2＋ B．SO
C．Zn2＋ D．H2PO
解析：因Zn属于微量元素，因此花卉对它的吸收量最少。
答案：C
12．在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是( )
A．1、3、5号试管内都呈砖红色
B．3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C．4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
D．4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色
解析：小麦匀浆中含有糖类和蛋白质等物质，还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色，而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂和双缩脲试剂原本的颜色，即蓝色，因此试管1、2、3、5为蓝色、4号为砖红色、6号为紫色。
答案：D
13．用不同的化学试剂可以鉴定某些物质的存在。在植物和动物体内，存在着许多物质，用斐林试剂可以鉴定还原糖(葡萄糖、麦芽糖和果糖)的存在，用双缩脲试剂可以鉴定蛋白质的存在。医学上，可用这两种试剂检验尿液以进行疾病诊断。请分析这两种试剂能够诊断的疾病应该是( )
A．糖尿病、肠炎 B．胃炎、肾炎
C．糖尿病、肾炎 D．胃炎、肠炎
解析：糖尿病患者尿液中有葡萄糖，可用斐林试剂鉴定；肾炎患者的尿中会出现蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定。
答案：C
14．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示，将不同成熟阶段的种子制成匀浆后检测，结果正确的是( )
选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10天
斐林试剂
不显色
B
第20天
双缩脲试剂
不显色
C
第30天
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
D
第40天
碘液
蓝色
解析：A项，分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀。B项，蛋白质是生物体生命活动的主要承担者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在。C项，在第30天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹Ⅲ染液发生反应呈现橘黄色。D项，在第40天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应。
答案：C
15．请回答下列与物质鉴定有关的问题：
(1)斐林试剂可以用来鉴定梨汁中是否含有
________________________________________________________________________。
(2)脂肪的检测和观察有两种方法，方法一是在待测组织样液中滴加3滴________染液，观察样液被染色的情况；方法二是制作临时玻片标本，用显微镜观察细胞被着色的情况。
(3)要鉴定某待测样液中是否含有蛋白质，可以使用________试剂，若待测样液出现了________色，则可推测该待测样液中含有蛋白质。
(4)某研究性学习小组用质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液等试剂做物质鉴定实验，请依据下列实验步骤回答问题：
试管
第1步加入
第2步加入
第3步加入
颜色变化
1
2 mL NaOH
溶液
2 mL CuSO4
溶液
2 mL梨汁
相应处理
2
2 mL NaOH
溶液
2 mL梨汁
2 mL CuSO4
溶液
3
2 mL梨汁
2 mL NaOH
溶液
2 mL CuSO4
溶液
4
2 mL CuSO4
溶液
2 mL梨汁
2 mL NaOH
溶液
5
2 mL CuSO4
溶液
2 mL NaOH
溶液
2 mL梨汁
6
2 mL梨汁
2 mL NaOH
和CuSO4
的混合液
2 mL蒸馏水
7
2 mL梨汁
2 mL NaOH
和CuSO4
的混合液
2 mL
0.1 g/mL
的HCl溶液
①设计1～5号试管的实验目的是探究
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②7号与6号试管相比，设计7号试管的实验目的是探究
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
(1)鉴定梨汁中是否含有还原糖可以用斐林试剂。
(2)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定待测组织样液，呈橘黄色(或红色)，方法二是制作临时玻片标本，用显微镜观察细胞被着色的情况。(3)鉴定某待测样液中的蛋白质，可使用双缩脲试剂，若产生紫色反应，则可推测该待测样液中含有蛋白质。(4)①1～5号试管的自变量只有梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液的加入顺序，因此实验目的是探究梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液的加入顺序是否影响实验结果。②7号与6号试管相比其变量是盐酸的有无，所以设计7号试管的实验目的是探究质量浓度为0.1 g/mL的HCl溶液对实验结果的影响。
答案：
(1)还原糖
(2)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)
(3)双缩脲 紫
(4)①梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH和0.05 g/mL CuSO4的加入顺序是否影响实验结果 ②质量浓度为0.1 g/mL的HCl溶液对实验结果的影响
16．洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100克含维生素A 5毫克、维生素C 9.3毫克、钙(Ca)45毫克、磷(P)50毫克、铁(Fe)8毫克，以及18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是可溶性还原糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。
(1)实验目的：探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。
(2)实验原理：淀粉可用__________来检测，可溶性还原糖可用__________试剂来检测。
(3)实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等(略)。
(4)实验步骤：
Ⅰ.鉴定可溶性还原糖：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②________________________________________________________________________；
③观察颜色变化。
Ⅱ.鉴定淀粉：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②________________________________________________________________________；
③观察颜色变化。
(5)预期实验结果与结论：
现象
结论
①若步骤Ⅰ出现____________________________________，步骤Ⅱ出现________________
说明洋葱鳞茎中所含的糖类既有还原糖又有淀粉
②若步骤Ⅰ__________________________________________，步骤Ⅱ____________________
说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉
③若__________________________________________________________________________
说明洋葱鳞茎中所含糖类__________________________________
解析：本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是可溶性还原糖。向洋葱组织样液中加入碘液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入斐林试剂，水浴加热2 min后，若出现砖红色沉淀，说明含有可溶性还原糖。预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：①同时含有可溶性还原糖和淀粉；②只含有可溶性还原糖；③只含有淀粉。
答案：(2)碘液 斐林
(4)Ⅰ.②加入新制的斐林试剂1 mL混匀，将试管置于50 ℃～65 ℃的水浴锅中加热2 min
Ⅱ.②加入2滴碘液 (5)①砖红色沉淀 蓝色 ②出现砖红色沉淀 不出现蓝色 ③步骤Ⅰ不出现砖红色沉淀，步骤Ⅱ出现蓝色 没有还原糖只有淀粉
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第1节 细胞中的元素和化合物
课前自主预习案
一、组成细胞的元素
3．人体细胞含量最多的元素
【巧学助记】 谐音记忆元素的种类
大量元素
微量元素
二、组成细胞的化合物[识图填空]
1．细胞内含量最多的化合物：水。
2．细胞内含量最多的无机化合物：水。
3．占细胞鲜重最多的化合物：水。
4．细胞内含量最多的有机化合物：蛋白质。
5．占细胞干重最多的化合物：蛋白质。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．实验原理[连线]
2．实验步骤[填图]
(1)还原糖的检测：
(2)淀粉的检测：
(3)脂肪的检测：
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→观察匀浆被染色情况(橘黄色)。
方法二：
(4)蛋白质的检测：
1.判断下列叙述的正误
(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素( )
(2)微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大( )
(3)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质( )
(4)还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下发生紫色反应( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．在生物体的组成元素中，最基本的元素和可能的微量元素分别是( )
A．H和Hg B．C和Fe C．O和K D．N和Ca
解析：组成生物体的最基本元素是C；K、Ca属于大量元素，Hg不属于生物体必需的元素，只有B项中的Fe属于微量元素。
答案：B
3．下列各种物质在活细胞中的含量从少到多的正确排序是( )
A．核酸、无机盐、蛋白质、水
B．无机盐、蛋白质、核酸、水
C．蛋白质、水、糖类、核酸
D．脂质、蛋白质、无机盐、核酸
解析：组成细胞的化合物中含量最多的是水，其次是蛋白质。
答案：A
4．下列可以说明样品中含有蛋白质的是( )
A．与斐林试剂混合后在水浴加热条件下出现砖红色沉淀
B．与苏丹Ⅲ染液混合呈橘黄色
C．与双缩脲试剂混合呈紫色
D．与碘液混合呈蓝色
解析：蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈紫色反应。
答案：C
5．在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料依次是( )
①甘蔗的茎 ②油菜籽 ③花生种子 ④梨 ⑤甜菜的块根 ⑥豆浆
A．④②⑥ B．⑤②⑥
C．①②⑥ D．④③⑥
解析：还原糖的检测要求实验材料含有还原糖且是浅色或白色；脂肪、蛋白质的检测要求实验材料含有丰富的脂肪或蛋白质。因此，最佳的一组实验材料是④梨、③花生种子和⑥豆浆。甘蔗的茎和甜菜的块根含有丰富的蔗糖，不是还原糖，因此不能作为实验材料。油菜籽制片较困难，所以也不能作为实验材料。
答案：D
课堂互动探究案
【课程标准】
说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子
检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
【素养达成】
1．结合材料分析，列举组成细胞的化学元素的种类并依据含量对元素进行分类。(科学思维)
2．通过细胞鲜重中各类化合物含量的比较分析，了解细胞中主要化合物的种类及含量。(科学思维)
3．通过实验分析，尝试设计实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(科学探究)
“补铁、补血效果好！补血口服液”；“健康的体魄，来自于‘点点滴滴’”；“万丈高楼平地起，层层都是‘钙’起来”；“聪明伶俐，坚持补锌，有锌万事成，用心妈妈会用锌”……
这是电视上经常播放的广告，请尝试解释广告用语中的科学道理。
探究点一 组成细胞的元素和化合物
【师问导学】
1．几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事，后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来，这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。据此分析回答下列问题：
(1)从含量分析，钼属于哪种元素？植物对钼的需求量很少，是不是钼对植物的作用不重要？
(2)如图1是某种牧草细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的牧草细胞中元素含量的柱形图，请分析回答下列问题：
①若图1表示牧草细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是什么？
②图2中a、b、c依次是哪些元素？
③研究表明该处土壤中与牧草细胞中含量最多的元素都是a，由此说明什么？
答案：
(1)钼属于微量元素；微量元素也是生物必需的元素，含量虽然很少，但是对生物体一样具有重要的作用，不可缺少。
(2)①蛋白质。
②活细胞中a、b、c元素依次是O、C、H。
③说明生物界与非生物界具有统一性。
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、蛋白质的分别有哪些？
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
答案：①③⑥⑨；⑤⑦；②④⑧
【智涂笔记】
关于元素和化合物的3个易错点
(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用，含量少的不一定不重要。
(2)大量元素和微量元素都是必需元素，而生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。这样的元素含量再多也不是大量元素。
(3)分析含量之“最”时，要看清楚是干重还是鲜重，是有机物、无机物还是化合物。如在细胞的鲜重中，含量最多的元素是O，最多的化合物(无机物)是水，最多的有机物是蛋白质；在细胞的干重中，含量最多的元素是C，最多的化合物(有机物)是蛋白质。
【师说核心】
1．组成细胞的元素的种类和含量
基本元素占人体细胞鲜重比例是O＞C＞H＞N，而占人体细胞干重比例是C＞O＞N＞H。
2．元素的统一性和差异性
3．组成细胞元素的主要作用
(1)维持生命活动：如K＋可保持心肌正常兴奋性，硼(B)可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。
(2)组成化合物：如糖类、脂质和蛋白质中都含有C、H、O等元素。
【归纳拓展】 判断元素与化合物的四个“明确”
【检测反馈】
1．(合格必考)判断下列叙述的正误
(1)生活在沙漠中的仙人掌细胞中，各种化合物占细胞鲜重的含量由多到少顺序排列是蛋白质、糖类、脂质、水( )
(2)细胞中绝大多数元素以化合物的形式存在( )
(3)有机化合物对细胞重要，无机化合物在活细胞中不重要( )
(4)人体的肌肉细胞中含量最多的化合物与过度肥胖者的脂肪细胞中含量最多的化合物分别是蛋白质、脂肪( )
解析：(1)无论是生活在沙漠中，还是在海洋中，所有活细胞中含量最多的化合物都是水。蛋白质是细胞内含量最多的有机化合物，或者说是细胞干重中含量最多的化合物，再次是脂质、糖类和核酸，它们所占比例更小。(3)细胞中的化合物对细胞来说都重要，如缺铁影响红细胞运输氧的功能，进而影响生命活动。(4)人体的肌肉细胞中含量最多的化合物与过度肥胖者的脂肪细胞中含量最多的化合物都是水。
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)×
2．(合格必考)大海中的水母、海带，沙漠中的仙人掌，陆地上的蜥蜴、小草等生物，都是由细胞组成的。这些生物的细胞中含量最多的化合物、含量最多的有机物分别是( )
A．水 蛋白质 B．糖类 水
C．糖类 蛋白质 D．水 脂质
解析：不论生物生活在什么样的环境中，一般来说，其细胞中鲜重含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。
答案：A
3．(等级选考)如图表示人体细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，以下按①②③④顺序排列，正确的是( )
A．水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C
B．蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、H
C．水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、N
D．蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N
解析：细胞鲜重中：化学元素的相对含量由大到小依次为O、C、H、N；化合物中相对含量由大到小依次为水、蛋白质、脂质、糖类。
答案：D
探究点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【师问导学】
1．实验在材料选择上有哪些原则？
答案：
(1)选择的材料应富含待检测的物质。
(2)材料应该为无色、白色或者颜色较浅，有利于实验结果的观察。
2．试归纳斐林试剂和双缩脲试剂的区别，并分析下面两个问题：
比较
项目
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液
乙液
A液
B液
成分
____ g/mL
NaOH溶液
____ g/mL
CuSO4溶液
____ g/mL
NaOH溶液
____ g/mL
CuSO4溶液
鉴定
物质
可溶性还原糖
蛋白质
添加
顺序
甲、乙两液____混匀后立即使用
先加入A液____，摇匀，再加入B液____，摇匀
反应
条件
水浴50～65 ℃加热
____加热，摇匀即可
反应
现象
组织样液变为____色
组织样液变为____色
(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。
(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？
答案：0.1 0.05 0.1 0.01 等量 1 mL 4滴 不需 砖红 紫
(1)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。
(2)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。
【智涂笔记】
1．易混淆的三个误区
(1)易忽略斐林试剂本身的颜色。
非还原糖(如蔗糖) ＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(2)易写错“斐”和“脲”字。
“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。
(3)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜。
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
2．斐林试剂的用法概括为：甲、乙等量，先混后用，水浴砖红；双缩脲试剂的用法概括为：先A后B，A多B少，常温变紫。
3．(1)斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。
(2)在检测有机物的实验中，唯一可能会使用显微镜的实验是脂肪的检测；唯一需水浴加热的实验是还原糖的检测。
(3)一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应。
【师说核心】
1．实验步骤的简要归纳
2．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
3．有关实验的四个注意事项
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。
(2)脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。
(3)蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液作对比。
(4)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入的成分为已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
【检测反馈】
1．(合格必考)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是( )
待测物质
检测试剂
预期显色结果
①
葡萄糖
苏丹Ⅳ染液
红色
②
脂肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
③
淀粉
斐林试剂
蓝色
④
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
解析：葡萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀；检测淀粉用碘液，呈现蓝色；检测脂肪可以用苏丹Ⅲ染液，呈现橘黄色，也可以用苏丹Ⅳ染液，呈现红色；蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。
答案：D
2．(合格必考)将面团用纱布包裹在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆所用的试剂分别是( )
A．碘液、苏丹Ⅲ染液 B．双缩脲试剂、碘液
C．斐林试剂、碘液 D．碘液、斐林试剂
解析：面团是由小麦种子碾碎所得，其主要成分为淀粉和蛋白质。在清水中搓洗后，黏在纱布上的物质主要是蛋白质，用双缩脲试剂鉴定；洗出的白浆主要是淀粉，用碘液鉴定，故选B。
答案：B
3．(等级选考)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)用一种试剂可将上述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及鉴定结果是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查还原糖和蛋白质的鉴定。稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶可以分为两类：蛋白质(稀蛋清和淀粉酶)、糖类(葡萄糖、淀粉)。因此，可以通过与双缩脲试剂是否发生显色反应把它们初步分开，对于不发生显色反应的葡萄糖、淀粉，又可以利用斐林试剂区分开来，对于稀蛋清和淀粉酶则应利用淀粉酶能催化淀粉水解产生葡萄糖的特性来鉴别。
答案：
(1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉
(2)斐林
(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液
【网络建构】
【主干落实】
1．大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
2．占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。
3．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
4．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
5．脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。
6．蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。
课后分层检测案3 细胞中的元素和化合物
授课提示：对应学生用书133页
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．“黄金搭档”维生素片中含Ca、Fe、Zn、Se等元素，其中属于组成生物体的大量元素的是( )
A．Ca B．Fe
C．Zn D．Se
解析：大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
答案：A
2．牛通过吃草获得化合物和元素，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
解析：不同生物体的细胞内元素种类大体相同，含量相差较大。
答案：D
3．无机自然界中最丰富的元素是O、Si、Al、Fe，而生物体的细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N，这说明生物界和非生物界具有( )
A．多样性 B．分割性
C．统一性 D．差异性
解析：组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性，而含量上的差别很大，这说明生物界和非生物界具有差异性。
答案：D
4．下列可能用到显微镜的实验是( )
A．淀粉的鉴定 B．还原糖的鉴定
C．蛋白质的鉴定 D．脂肪的鉴定
解析：鉴定脂肪时，由于脂肪颗粒比较微小，分散在细胞中，因此需要借助显微镜观察。
答案：D
5．青苹果汁遇碘液显蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂发生显色反应。这说明( )
A．青苹果汁中含有淀粉，不含糖类
B．熟苹果汁中含糖类，不含淀粉
C．苹果转熟时，淀粉水解为还原糖
D．苹果转熟时，淀粉水解为葡萄糖
解析：由题干可知，青苹果含有较多的淀粉，而熟苹果含有较多的还原糖，但并不排除含有淀粉的可能。苹果转熟时，根据颜色变化，可推断淀粉水解为还原糖，该还原糖可能是麦芽糖，也可能是葡萄糖。
答案：C
6．人体内的微量元素的含量甚微，但是对人体的健康却起着重要作用。下列各组元素全部是微量元素的是( )
A．I、K、O、S
B．B、Mo、Fe、Zn、Cu
C．N、H、O、P、C
D．Fe、Ca、Cu、Mg、C
解析：观察比较可知，选项A中有O、S、K三种大量元素，选项B中全部都是微量元素，选项C中全部为大量元素，选项D中有C、Mg、Ca三种大量元素。
答案：B
7．构成细胞内生命物质的主要有机成分是( )
A．蛋白质和核酸 B．水和蛋白质
C．蛋白质和无机盐 D．水和核酸
解析：注意题干中说的是主要有机成分，要从有机物功能角度来判定，水的含量虽然最多，但不是有机成分，无机盐也不是有机成分，答案为A项。
答案：A
8．在实验室鉴定蛋白质时，需事先留出一些样液的目的是( )
A．与反应混合液的颜色做对照
B．失败后重做一遍
C．鉴定还原糖用
D．留作下一次实验用
解析：鉴定蛋白质的原理是双缩脲试剂与蛋白质发生颜色反应，实验时事先留出一些样液是为了与反应后的混合液作对照，从而得出准确的结论。
答案：A
9．用斐林试剂检测还原糖时，其溶液的颜色变化过程为( )
A．浅蓝色→无色→棕色 B．浅蓝色→棕色→砖红色
C．棕色→浅蓝色→砖红色 D．棕色→砖红色→绿色
解析：实验中，刚加入的斐林试剂中CuSO4和NaOH反应生成Cu(OH)2，呈浅蓝色，随后，还原糖与Cu(OH)2反应生成Cu2O沉淀，随着Cu2O的逐渐积累，颜色就由棕色(蓝色和砖红色的混合色)变成砖红色。
答案：B
10．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)鉴定成熟苹果果肉中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，因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在________。
(2)在鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，要用酒精来冲洗浮色，这是因为
________________________________________________________________________。
(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴，而不能过量，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)本实验注意事项：
①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_____________________________________，使用时再临时混合均匀后用于实验。
②双缩脲试剂的使用，应先加______________________，造成碱性环境，再加________________。
③在还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及________，试管口不要朝向______________________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。
④蛋白质的鉴定样品液浓度不能__________________，以免实验后粘住试管壁，洗不干净。
解析：本题是对糖类、脂肪、蛋白质的鉴定原理与操作的考查。其中一些细节需要注意，如鉴定蛋白质实验，向组织液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液时，要少量，否则双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。
答案：(1)斐林试剂 砖红色 葡萄糖(还原糖) (2)苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 (3)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 (4)①分别配制、储存 ②0.1 g/mL NaOH溶液 0.01 g/mL CuSO4溶液 ③烧杯底部 实验者或其他人 ④太大
【等级考选学做】(学业水平三、四)
11．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：
离子
K＋
Na＋
Mg2＋
Ca2＋
NO
H2PO
SO
Zn2＋
培养液浓度
mmol/L
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
其中植物根细胞吸收量最少的离子是( )
A．Ca2＋ B．SO
C．Zn2＋ D．H2PO
解析：因Zn属于微量元素，因此花卉对它的吸收量最少。
答案：C
12．在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是( )
A．1、3、5号试管内都呈砖红色
B．3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C．4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
D．4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色
解析：小麦匀浆中含有糖类和蛋白质等物质，还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色，而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂和双缩脲试剂原本的颜色，即蓝色，因此试管1、2、3、5为蓝色、4号为砖红色、6号为紫色。
答案：D
13．用不同的化学试剂可以鉴定某些物质的存在。在植物和动物体内，存在着许多物质，用斐林试剂可以鉴定还原糖(葡萄糖、麦芽糖和果糖)的存在，用双缩脲试剂可以鉴定蛋白质的存在。医学上，可用这两种试剂检验尿液以进行疾病诊断。请分析这两种试剂能够诊断的疾病应该是( )
A．糖尿病、肠炎 B．胃炎、肾炎
C．糖尿病、肾炎 D．胃炎、肠炎
解析：糖尿病患者尿液中有葡萄糖，可用斐林试剂鉴定；肾炎患者的尿中会出现蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定。
答案：C
14．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示，将不同成熟阶段的种子制成匀浆后检测，结果正确的是( )
选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10天
斐林试剂
不显色
B
第20天
双缩脲试剂
不显色
C
第30天
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
D
第40天
碘液
蓝色
解析：A项，分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀。B项，蛋白质是生物体生命活动的主要承担者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在。C项，在第30天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹Ⅲ染液发生反应呈现橘黄色。D项，在第40天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应。
答案：C
15．请回答下列与物质鉴定有关的问题：
(1)斐林试剂可以用来鉴定梨汁中是否含有
________________________________________________________________________。
(2)脂肪的检测和观察有两种方法，方法一是在待测组织样液中滴加3滴________染液，观察样液被染色的情况；方法二是制作临时玻片标本，用显微镜观察细胞被着色的情况。
(3)要鉴定某待测样液中是否含有蛋白质，可以使用________试剂，若待测样液出现了________色，则可推测该待测样液中含有蛋白质。
(4)某研究性学习小组用质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液等试剂做物质鉴定实验，请依据下列实验步骤回答问题：
试管
第1步加入
第2步加入
第3步加入
颜色变化
1
2 mL NaOH
溶液
2 mL CuSO4
溶液
2 mL梨汁
相应处理
2
2 mL NaOH
溶液
2 mL梨汁
2 mL CuSO4
溶液
3
2 mL梨汁
2 mL NaOH
溶液
2 mL CuSO4
溶液
4
2 mL CuSO4
溶液
2 mL梨汁
2 mL NaOH
溶液
5
2 mL CuSO4
溶液
2 mL NaOH
溶液
2 mL梨汁
6
2 mL梨汁
2 mL NaOH
和CuSO4
的混合液
2 mL蒸馏水
7
2 mL梨汁
2 mL NaOH
和CuSO4
的混合液
2 mL
0.1 g/mL
的HCl溶液
①设计1～5号试管的实验目的是探究
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②7号与6号试管相比，设计7号试管的实验目的是探究
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
(1)鉴定梨汁中是否含有还原糖可以用斐林试剂。
(2)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定待测组织样液，呈橘黄色(或红色)，方法二是制作临时玻片标本，用显微镜观察细胞被着色的情况。(3)鉴定某待测样液中的蛋白质，可使用双缩脲试剂，若产生紫色反应，则可推测该待测样液中含有蛋白质。(4)①1～5号试管的自变量只有梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液的加入顺序，因此实验目的是探究梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液的加入顺序是否影响实验结果。②7号与6号试管相比其变量是盐酸的有无，所以设计7号试管的实验目的是探究质量浓度为0.1 g/mL的HCl溶液对实验结果的影响。
答案：
(1)还原糖
(2)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)
(3)双缩脲 紫
(4)①梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH和0.05 g/mL CuSO4的加入顺序是否影响实验结果 ②质量浓度为0.1 g/mL的HCl溶液对实验结果的影响
16．洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100克含维生素A 5毫克、维生素C 9.3毫克、钙(Ca)45毫克、磷(P)50毫克、铁(Fe)8毫克，以及18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是可溶性还原糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。
(1)实验目的：探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。
(2)实验原理：淀粉可用__________来检测，可溶性还原糖可用__________试剂来检测。
(3)实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等(略)。
(4)实验步骤：
Ⅰ.鉴定可溶性还原糖：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②________________________________________________________________________；
③观察颜色变化。
Ⅱ.鉴定淀粉：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②________________________________________________________________________；
③观察颜色变化。
(5)预期实验结果与结论：
现象
结论
①若步骤Ⅰ出现____________________________________，步骤Ⅱ出现________________
说明洋葱鳞茎中所含的糖类既有还原糖又有淀粉
②若步骤Ⅰ__________________________________________，步骤Ⅱ____________________
说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉
③若__________________________________________________________________________
说明洋葱鳞茎中所含糖类__________________________________
解析：本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是可溶性还原糖。向洋葱组织样液中加入碘液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入斐林试剂，水浴加热2 min后，若出现砖红色沉淀，说明含有可溶性还原糖。预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：①同时含有可溶性还原糖和淀粉；②只含有可溶性还原糖；③只含有淀粉。
答案：(2)碘液 斐林
(4)Ⅰ.②加入新制的斐林试剂1 mL混匀，将试管置于50 ℃～65 ℃的水浴锅中加热2 min
Ⅱ.②加入2滴碘液 (5)①砖红色沉淀 蓝色 ②出现砖红色沉淀 不出现蓝色 ③步骤Ⅰ不出现砖红色沉淀，步骤Ⅱ出现蓝色 没有还原糖只有淀粉
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