高考生物细胞中的元素和化合物及无机物教学案生物热点题型例题分析解析版.docx
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高考生物细胞中的元素和化合物及无机物教学案生物热点题型例题分析解析版
20**年高考生物热点题型
专题02细胞中的元素和化合物及无机物（教学案）
1．水和无机盐的作用（Ⅰ）。
2．实验：
检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
热点题型一组成细胞的化学元素
例1、[20**·全国卷Ⅰ]下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（ ）
A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
【答案】B
【变式探究】下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是（ ）
A．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代
B．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
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
【提分秘籍】
1．存在形式：
大多以化合物的形式存在。
2．分类
项目
包含元素
判断依据
根据
含量
大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
生命活动必需，且占生物体总质量万分之一以上的元素
微量元素
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等
生命活动必需，但需要量很少的元素
根据
功能
最基本元素
C
构成有机物的基本骨架
主要元素
C、H、O、N、P、S
共占细胞鲜重的97%以上
分类概
念模型
3.细胞中化学元素和化合物的含量
细胞鲜重
细胞干重
元素含量
O>C>H>N
C>O>N>H
化合物含量
水最多
蛋白质最多
原子数量
H原子最多
－
4.几种重要化合物的元素组成
化合
物
糖类
脂质
蛋白
质
核酸
ATP
叶绿
素
类胡萝卜素
脂肪
固醇
磷脂
胡萝
卜素
叶黄素
组成
元素
C、H、
O
C、H、
O
C、H、
O、N、
P
C、H、
O、N
（P、S
等）
C、H、
O、N、
P
C、H、
O、N、
P
C、H、
O、N、
Mg
C、H
C、H、
O
【特别提醒】有关生物体内元素的错误认识
（1）易混淆元素与化合物的干重与鲜重
①在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：
O>C>H>N；占干重百分比：
C>O>N>H。
②在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：
水>蛋白质>脂质>糖类，但在占干重百分比中，蛋白质最多。
（2）误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要
大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。
无论是大量元素还是微量元素，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非常重要的作用。
（3）误以为细胞内含量最多的元素是C
活细胞内含量最多的元素是O而不是C，组成细胞干重最多的元素是C。
【举一反三】
下图1是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是（ ）
A．若图1表示正常细胞，则甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是a
B．若图l表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则甲化合物中含量最多的元素为图2中的b
C．图2中含量最多的元素是a，这与细胞中含量最多的化合物无关
D．若图1表示正常细胞，则乙化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N
【答案】C
【解析】正常细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质。
有活性的细胞中元素含量最多的是氧，其次是碳，再者是氢。
因此甲、乙分别为H2O和蛋白质，a、b、c分别为氧、碳、氢。
H2O和蛋白质共有元素为H、O，而O在活细胞中含量最多；细胞脱水后含量最多的是蛋白质，因此在脱水的细胞中甲为蛋白质，蛋白质是以碳元素为骨架建立的大分子物质，其中碳含量最多；细胞中含量最多的元素是氧，这与细胞中水的含量有关；蛋白质具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N。
热点题型二细胞中的无机物
例2、（20**年海南卷，4）无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量
D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
【答案】C
【提分秘籍】
1.水的含量、存在形式与代谢的关系
（1）影响细胞含水量的因素
①生物种类：
如水生生物含水量>陆生生物含水量。
②生长发育阶段：
如幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。
③组织器官种类与代谢程度：
如牙齿<骨骼<血液；衰老细胞自由水含量降低。
（2）水的含量与代谢及抗逆性的关系
自由水
结合水
（结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性增强）
2.植物必需无机盐的实验验证
（1）对照组：
正常植物＋完全培养液→生长正常
（2）实验组：
正常植物＋缺X完全培养液
↓
特别提醒：
在实验组中还可设置二次对照，即在出现病症后，再加入含X的培养液，植物恢复正常生长，以形成前后对照。
【举一反三】
下列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是（ ）
A．不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同
B．癌变细胞和衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢
C．给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压
D．血浆pH能维持相对稳定，与它含有的HCO
、HPO
等离子有关
【答案】D
【方法技巧】
（1）细胞内自由水/结合水比例升高，则代谢旺盛；反之代谢缓慢，如衰老细胞与癌变细胞相比，前者该比例下降，后者该比例升高。
（2）秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高有利于植物抗寒性提高。
（3）种子晾晒过程中，丧失的主要是自由水，此时细胞仍具活力，种子烘烤过程中可导致结合水丧失，此时种子丧失活性。
（4）无机盐离子中Na＋、Cl－对维持血浆渗透压至关重要——人体血浆渗透压90%以上来自Na＋和Cl－。
热点题型三实验：
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
例3．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，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试剂
橘黄色
D
第40天
碘液
蓝色
【答案】C
【提分秘籍】
1．还原糖的检测
2．脂肪的检测
（1）实验原理
脂肪＋苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液→橘黄色（或红色）
（2）方法步骤
①方法一：
花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
②方法二：
取材：
花生种子（浸泡），将子叶切成薄片
↓
↓
观察：
先在低倍镜下寻找到已着色的颗粒，再用高倍镜观察，花生子叶切片中有橘黄色颗粒
↓
结论：
花生种子的子叶有脂肪存在
3．蛋白质的检测
4．注意事项
（1）实验材料的选择、处理、染色
①还原糖的检测
a．还原糖的含量、生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择可溶性还原糖含量高、组织颜色较浅或近于白色的植物，如苹果、梨、白萝卜。
b．斐林试剂应该现用现配，且先将甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中，并进行水浴加热。
②脂肪的检测
a．所用材料最好是富含脂肪的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡3～4h。
b．染色后，一定要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
③蛋白质的检测
富含蛋白质的生物组织（或器官），如大豆、鸡蛋。
如用大豆可直接用豆浆作实验材料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上，使反应不彻底，且试管不易清洗。
④物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
（2）斐林试剂与双缩脲试剂比较
比较项目
斐林试剂
双缩脲试剂
成分
甲液
乙液
A液
B液
0.1g/mL
NaOH溶液
0.05g/mL
CuSO4溶液
0.1g/mL
NaOH溶液
0.01g/mL
CuSO4溶液
反应原理
含醛基的可溶性还原糖将Cu（OH）2还原为Cu2O沉淀
具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物
添加顺序
甲、乙两液等量混匀后立即使用
先加入A液2mL摇匀，再加3～4滴B液摇匀
反应条件
50～65℃水浴加热
不需加热
反应现象
样液浅蓝色→棕色→砖红色
样液变紫色
相同点
都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液浓度都是0.1g/mL
【高考警示】实验过程中的4个易错点
（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）易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用
混合后加入——斐林试剂，且现配现用；分别加入——双缩脲试剂（先加A液，后加B液，且B液不能过量）。
（3）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”。
（4）误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若要通过溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
【举一反三】
下列关于实验鉴定还原糖、脂肪和蛋白质操作的叙述中，正确的是（ ）
A．鉴定还原糖的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．鉴定脂肪的存在，可用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒
C．鉴定可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．鉴定蛋白质时，双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后再加入含样液的试管中
【答案】B
【方法技巧】三类有机物检测在操作步骤上的差异
（1）加热。
只有鉴定还原糖时，需要在50～65℃温水浴中加热才能出现砖红色沉淀，其余两个实验不需加热。
（2）用量。
鉴定蛋白质时，如待测组织样液为2mL，则A液为1mL，B液为4滴。
注意B液用量不能过量，否则会与A液产生蓝色Cu（OH）2沉淀，干扰实验的紫色现象。
（3）显微镜。
用花生子叶切片为材料做脂肪鉴定时可用显微镜，如要观察橘黄色脂肪颗粒，则一定要在显微镜下观察。
1．[20**·全国卷Ⅰ]下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（ ）
A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
【答案】B
2．（20**年海南卷，4）无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量
D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
【答案】C
【解析】草酸与食物中钙结合形成沉淀物不利于吸收，A正确。
铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运氧，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确。
无机盐在生物体中的是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，C错误。
燃烧过程中有机物被分解，剩下来的是无机物，D正确。
1.（20**•北京卷.1）将与生物学有关的内容依次填入下图各框中，其中包含关系错误的选项是
框号
选项
1
2
3
4
5
A
组成细胞的化合物
有机物
无机物
水
无机盐
B
人体细胞的染色体
常染色体
性染色体
X染色体
Y染色体
C
物质跨膜运输
主动运输
被动运输
自由扩散
协助（易化）扩散
D
有丝分裂
分裂期
分裂间期
染色单体分离
同源染色体分离
【答案】D
2.【20**·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）
【答案】C
【解析】细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种，A正确；氨基酸之间脱水缩合过程中生成物H2O中的氢一个来自—NH2，一个来自—COOH，B正确；有氧呼吸生成物H2O中的氢来自第一阶段葡萄糖的分解以及第二阶段丙酮酸和水的分解，C错误；光反应阶段，H2O的光解产生的[H]用于暗反应C3的还原，D正确。
3.【20**·广东高考】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试剂
橘黄色
D
第40天
碘液
蓝色
【答案】C
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