高考生物一轮复习 第一单元 细胞及其分子组成 第二讲 组成细胞的元素及无机化合物精选教案.docx

高考生物一轮复习 第一单元 细胞及其分子组成 第二讲 组成细胞的元素及无机化合物精选教案.docx

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高考生物一轮复习第一单元细胞及其分子组成第二讲组成细胞的元素及无机化合物精选教案

第二讲组成细胞的元素及无机化合物

知识体系——定内容

核心素养——定能力

生命观念

通过分析水与细胞代谢及抗逆性的关系，建立起普遍联系的观点

理性思维

通过识图推断细胞中元素和化合物的含量及化合物的元素组成，培养图文转换能力和判断能力

科学探究

通过探究植物生长必需无机盐的作用，掌握实验设计的对照思想和单一变量原则

[基础知识·系统化]

知识点一　组成细胞的元素和化合物

知识点二　细胞中的无机物

1．细胞中水的存在形式和作用

2．细胞中的无机盐

[基本技能·问题化]

1．据下面无土栽培营养液的主要配方表回答问题：

成分

Ca（NO3）2

MgSO4

KH2PO4

KHCO3

Fe（NO3）3

H2O

含量（g）

1.0

0.25

0.25

0.12

0.005

1000

（1）表中属于大量元素的是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，属于微量元素的是Fe，除此外，微量元素还包括Mn、Zn、Cu、B、Mo等。

（2）上述元素中，C是最基本元素，C、H、O、N是基本元素，C、H、O、N、P、S是主要元素。

（3）表中化合物属于组成细胞的无机物（水和无机盐），除此之外，细胞中还含有糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物。

（4）上述元素在非生物界中都能找到，其原因是生物界和非生物界在元素种类上具有统一性。

2．据下面水的存在形式及生理作用图回答问题：

（1）写出A、B、C、D所反映的以上两种水的功能：

A．组成细胞结构。

B．提供细胞生活的液体环境。

C．作为反应物，参与反应。

D．有利于物质运输。

（2）判断在不同情况下细胞含水量的高低（填“>”或“<”）：

①生物种类：

水生生物含水量>陆生生物含水量。

②生长发育阶段：

幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。

③组织器官种类与代谢程度：

牙齿<骨骼<血液。

3．Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗？

提示：

不一样。

Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。

考点一组成细胞的元素和化合物

[典型图示]

细胞中元素与化合物的种类及含量的扇形图和柱状图

[问题设计]

（1）若图1表示组成人体活细胞的元素含量比例，则甲～丁依次是O、C、H、N，但占人体细胞干重百分比最高的元素是图1中的乙，其原因是人体细胞鲜重含量最多的化合物是H2O，而干重含量最多的化合物是蛋白质。

（2）若图2表示细胞干重中化合物的含量，则②为蛋白质，其标志性元素是图1中的丁（填“甲”“乙”“丙”或“丁”），若按鲜重计②应为水。

（3）图1所示元素在非生物界中一定能（填“一定能”“一定不能”或“不一定能”）找到，这说明生物界和非生物界具有统一性。

（4）C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右（占细胞干重的百分比），而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明生物界与非生物界具有差异性。

[对点落实]

1．图1是细胞中几种化合物含量的扇形图，图2是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法错误的是（　　）

A．若细胞代谢正常，则图1中的甲化合物是水

B．若细胞代谢正常，则图1中的乙化合物是蛋白质

C．若细胞代谢正常，则图2中的b元素是氢

D．若细胞完全脱水，则含量最多的元素不是图2中的a

解析：

选C　若细胞代谢正常，说明是正常的活细胞，活细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质；图2中的b元素占18%，应为碳，不是氢；活细胞中含量最多的元素是氧，但如果细胞完全脱水，则含量最多的元素是碳（即图2中的b）。

2．下表是两种生物干重中有关元素的质量分数（%）。

根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是（　　）

元素

C

H

O

N

P

S

生物甲

43.57

6.24

44.43

1.46

0.20

0.17

生物乙

55.99

7.46

14.62

9.33

3.11

0.78

A．如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物

B．等质量的组织中，甲所含的热量少于乙

C．两者体细胞中，乙的染色体（质）比甲多

D．两者的含水量比较，可推测甲比乙多

解析：

选B　动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多，因此甲为植物，乙为动物；等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多；生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体（质）多少的依据。

[类题通法]　判断元素与化合物的四个“明确”

1．归纳总结常见有机化合物的元素组成

2．组成细胞元素与化合物的相关推断

（1）根据特征元素推断化合物的种类：

（2）根据代谢产物推断化合物的元素组成：

代谢产物

化合物元素组成

实例

CO2和H2O

→

C、H、O

糖类、脂肪

CO2、H2O和尿素

→

C、H、O、N

蛋白质

（3）根据化合物中元素含量推断氧化分解时放能多少：

⇒

[对点落实]

3．（2013·海南高考）关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是（　　）

A．叶绿素含有镁元素　　B．血红蛋白含有铁元素

C．脱氧核糖含有磷元素D．胰岛素含有碳元素

解析：

选C　叶绿素的组成元素中含有镁；血红蛋白的组成元素中含有铁；胰岛素的本质为蛋白质，故含有碳；脱氧核糖为五碳糖，不含有磷元素。

4．（2018·鹤壁段考）如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是（　　）

A．若①是某种大分子物质的基本组成单位，则①是氨基酸

B．若②是生命活动的主要能源物质，则②是糖类

C．若②是细胞中的储能物质，则②一定是脂肪

D．若③是携带遗传信息的大分子物质，则③一定是核酸

解析：

选C　氨基酸通常由元素C、H、O、N组成，是蛋白质的基本组成单位；糖类是生命活动的主要能源物质；细胞内的储能物质有脂肪、淀粉和糖原等；核酸是携带遗传信息的大分子物质，由元素C、H、O、N、P组成。

5．根据下表相关信息判断，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时会出现差异的相关分析，错误的是（　　）

物质

各元素比例

氧化分解时

C

O

耗氧量

释放能量

产生的水

脂肪

75%

13%

较多

较多

X

糖类

44%

50%

较少

较少

Y

A．脂肪和糖类中的H的比例分别是12%和6%

B．相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多

C．糖类中O的比例高，因此氧化分解时产生的水为X

D．脂肪中H的比例较高，所以释放的能量较多

解析：

选C　根据表格信息可知，脂肪中C＝75%，O＝13%，因此H＝12%；糖类中C＝44%，O＝50%，因此H＝6%；糖类和脂肪氧化分解的最终产物都是CO2和H2O，耗氧量的多少取决于有机物中H、C所占的比例，而脂肪中H、C的含量高，氧化分解时耗氧量多，释放的能量多，形成的CO2和H2O也多，故X>Y。

考点二细胞中的水和无机盐

1．理清自由水与结合水比值和细胞代谢的关系

（1）关系：

自由水/结合水

（2）实例：

衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。

2．熟知细胞中水的存在、产生及利用

[对点落实]

1．（2014·海南高考）下列关于植物体内水分的叙述，错误的是（　　）

A．植物体内的水分参与营养物质的运输

B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一

C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物

D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同

解析：

选D　植物体内的水分参与营养物质的运输；水是构成叶肉细胞的重要化合物之一；自由水可作为细胞内化学反应的反应物；同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的含水量。

2．（2014·四川高考）生物体的生命活动离不开水。

下列关于水的叙述，错误的是（　　）

A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式

B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基

C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解

D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成（CH2O）

解析：

选C　水在最基本的生命系统中有两种存在形式：

自由水和结合水。

在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基。

有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量。

线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。

光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成（CH2O）。

对照法探究植物生长必需的无机盐

1．实验目的：

探究无机盐X是否是植物生长发育所必需。

2．实验设计

3．实验中的对照

（1）空白对照

（2）自身对照

[对点落实]

3．如图是某同学设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐的构思，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。

（1）实验中的自变量、因变量分别是__________________、________________。

（2）两次对照中属于实验组的依次是_______、___________。

（3）实验培养过程中，需要不断通入空气（或不断更换等量新鲜培养液），目的是___________________，由此可见，植物根细胞对无机盐的吸收方式是____________。

答案：

（1）无机盐X的有无　植物的生长状况　

（2）乙组　乙组实验后　（3）为植物根细胞提供O2　主动运输

4．有些无机盐离子可重复利用，有的不能重复利用，可重复利用的无机盐离子缺乏时，老叶先表现出缺乏症，不可重复利用的无机盐离子缺乏时，幼叶先表现出缺乏症。

请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。

实验材料：

长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。

实验步骤：

（1）配制全素培养液和缺镁培养液，分别放入两组培养瓶中，并编号A、B。

（2）___________________________________________________________________。

（3）放在适宜条件下培养一段时间，________________________________________。

实验现象：

在全素培养液中的玉米幼苗生长正常，___________________________

________________________________________________________________________。

解析：

据题干信息可知，可重复利用的元素缺乏时，老叶先表现症状，此实验的自变量是镁的有无，因变量是老叶先变黄，还是幼叶先变黄。

答案：

（2）将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中　（3）观察玉米幼苗的生长情况　实验现象：

在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄

[类题通法]　对照实验的类型及实验组、对照组的确认

空白对照

对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组

自身对照

实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组

相互对照

不单设对照组，而是几个实验组相互对照。

如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性