02 組成生物體的化學(xué)元素

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1、恩施清江外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2006年秋季學(xué)期高三生物教案 備課教師：彭邦鳳 備課時(shí)間：2006.7 第2講 組成生物體的化學(xué)元素 一、考點(diǎn)內(nèi)容全解 （一）本講考什么 1．組成生物體的化學(xué)元素 2．元素的作用 （二）考點(diǎn)例析 [例1]氮是植物體內(nèi)的重要元素之一，下列物質(zhì)不含氮元素的是 A.酶 B.纖維素 C.RNA D.ATP [精析] 本題主要考查生物體內(nèi)的主要元素及分布。酶不是蛋白質(zhì)就是RNA，這兩種物質(zhì)中都含有氮元素，ATP是由腺苷和三個(gè)磷酸基所組成，腺苷中的腺嘌呤是含氮的堿基；纖維素是植物體內(nèi)的多糖，是由C、H、O

2、三種元素組成的，不含氮。 [答案] B [解題警示] 解答本題時(shí)，應(yīng)注意組成生物體的化學(xué)元素是多以化合物的形式存在，本題意在考查元素，實(shí)則考查常見化合物的元素組成。 [同類變式] 生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是指 A.各種化學(xué)元素 B.大量元素和微量元素 C.各種化合物 D.組成生物體的各種元素和化合物 [精析] 本題不同于上題的是將構(gòu)成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行綜合總結(jié)。生物體含有多種化學(xué)元素，但這些元素大多不能單獨(dú)完成生命活動(dòng)。除部分化學(xué)元素能影響生命活動(dòng)外，大多數(shù)元素通過(guò)形成各種化合物，由這些化合物來(lái)進(jìn)行

3、生命活動(dòng)。 [答案] D [例2] 幾十年前，新西蘭有一個(gè)牧場(chǎng)的大片牧草長(zhǎng)勢(shì)很弱，有的甚至發(fā)黃枯萎，即使施用了大量氮、磷、鉀肥也無(wú)濟(jì)于事。后來(lái)人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場(chǎng)內(nèi)的一小片牧草長(zhǎng)得十分茂盛。原來(lái)，這一小片“綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工上下班總是抄近路走，他們的鞋子上粘有鉬礦粉，正是礦工鞋子踩過(guò)的地方，牧草長(zhǎng)得綠油油的。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的化驗(yàn)和分析，一公頃牧草只需1的克鉬就足夠了。下列關(guān)于這一現(xiàn)象的解釋，不正確的是 A.鉬是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的一種化學(xué)元素 B.鉬是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的一種微量元素 C.鉬是一種高效肥料，只要有了鉬，植物就能正常生

4、長(zhǎng)發(fā)育 D.植物雖然對(duì)鉬的需要量很少，但鉬的作用不可用其他化學(xué)元素代替 [精析] 本題以背景材料為基礎(chǔ)，考查微量元素的功能。在解題思維中，要善于根據(jù)題目中提供的材料，提取有效信息，題目中的信息說(shuō)明，鉬是植物正常生長(zhǎng)和發(fā)育所必需的化學(xué)元素，但需要量很少，并且鉬的作用不可代替。 [答案] C [特別提示] 近年來(lái)的生物高考題非常注重在題目中提供數(shù)據(jù)、圖表、資料等信息，考查考生對(duì)資料中有效信息的分析、提取和轉(zhuǎn)換能力。本題的功能是培養(yǎng)和激活同學(xué)們這方面的思維能力。 二、能力提升技巧 1.本部分知識(shí)可結(jié)合生物物質(zhì)性原理進(jìn)行，將各種化學(xué)元素劃分為結(jié)構(gòu)性元素功能與調(diào)節(jié)性元素功能

5、進(jìn)行分析和掌握。大量元素一般主要作為生物體的組成成分發(fā)揮功能，而微量元素更多的是行使調(diào)節(jié)功能，具體分析時(shí)一定要結(jié)合具體情景分析。計(jì)算時(shí)則結(jié)合化學(xué)知識(shí)進(jìn)行。 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力 （1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意對(duì)照實(shí)驗(yàn)的確定 （2）實(shí)驗(yàn)步驟要注意前后順序，不要使前面的實(shí)驗(yàn)對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)造成干擾。 （3）確定實(shí)驗(yàn)變量要準(zhǔn)確，一般遵循單因子變量原則。 [例3] 下表為人體與海水中幾種離子的相對(duì)含量(其中將人體體液中Na+的含量規(guī)定為100)： Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl_ 海水 100 3．50 3．90 12．10

6、181．00 人的體液 100 6．80 3．10 0．70 129．00 請(qǐng)根據(jù)上表回答下列問(wèn)題： (1)從上表可以看出，在人的體液和海水中， 和 的含量最多，這兩種離子對(duì)人體的主要作用是 。 (2)從上表還可以看出，人的體液中各種離子的含量與海水中接近，這一事實(shí)可以說(shuō)明 。 [精析] 從表中可以看出，Na+和Cl—的含量在人體內(nèi)最高，在無(wú)機(jī)鹽對(duì)人體生理活動(dòng)的多種作用中，判斷應(yīng)屬于哪一種,就應(yīng)針對(duì)離子含量多這一特點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)

7、應(yīng)的濃度就高，而溶液的濃度與其滲透壓有直接關(guān)系。海洋是生命的搖籃，從上表中，人體體液中各種離子的含量與海水中近似，也可證實(shí)這一結(jié)論的正確性。 [答案] (1)Na+ Cl— -維持細(xì)胞的滲透壓 (2)海洋是生命的搖籃 [例4]血液中的鈣離子在血液凝固過(guò)程中起重要作用，缺乏則血 液不能凝固，草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發(fā)生反應(yīng)形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用。請(qǐng)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具，簡(jiǎn)要寫出第二步及以后的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證鈣離子在血液凝固中的作用并回答問(wèn)題。 一、實(shí)驗(yàn)材料和用具 (1)家兔 (2)生理鹽水 (3)酒精棉 (4)適宜濃度的草酸鉀

8、溶液 (5)適宜濃度的氯化鈣溶液 (6)試管、注射器(針管、針頭) 二、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 第一步；在A、B試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水(見右圖)； 第二步： 問(wèn)題：設(shè)置B管的目的是-------。 [精析] 本題作為實(shí)驗(yàn)試題，考查實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性和可重復(fù)性,要無(wú)懈可擊。作為能力考試，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾榭勺鳛橐环N主要的區(qū)分方式.實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要將鈣離子除掉，即將新鮮血加入兩試管中,由于有草酸鉀的作用，A試管中已無(wú)鈣離子，而B管中仍有，會(huì)出現(xiàn)A管：不凝固；B管：凝固。后再加入氯化鈣，使A管中無(wú)鈣離子的環(huán)境重新有此離子，它的作用立即表現(xiàn)出來(lái),由此

9、也證明了鈣離子的作用。特別強(qiáng)調(diào)的是在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一定要有對(duì)照實(shí)驗(yàn)，以說(shuō)明實(shí)驗(yàn)究竟因何變量引起. [答案] 第二步:用酒精棉消毒，用注射器取家兔血。 第三步：立即將等量的新鮮血分別加入到A、B兩試管中，經(jīng)一段時(shí)間后，結(jié)果：A管：不凝固；B管，凝固。 第四步：將等量的氯化鈣溶液分別加入到A、B兩試管中。結(jié)果：A管：凝固；B管，仍凝固。 問(wèn)題：作為A管的對(duì)照。 [特別提示] 本題是一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，這是近年高考的熱點(diǎn)題型，要求將平時(shí)的知識(shí)在新的環(huán)境中能再利用。但在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意每一步操作的可行性和正確性；若步驟顛倒，都有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗.此題中應(yīng)抓住鈣離子的作用而不要被掩飾

10、:即突出鈣離子在凝血中的作用. 三、基礎(chǔ)能力測(cè)試 1.生活細(xì)胞含量最多的物質(zhì)和最重要的物質(zhì)是 A. 水和蛋白質(zhì)、糖類 B．水和蛋白質(zhì)、核酸 C．水和蛋白質(zhì)、脂類 D. 蛋白質(zhì)和水、核酸 2.夏季，人在高溫作業(yè)或劇烈活動(dòng)后，要喝淡鹽水；在患急性腸胃炎時(shí)，要及時(shí)注射生理鹽水；不慎受外傷后，用0．9％的鹽水清洗傷口。這樣做的主要目的依為 ①降溫 ②維持水代謝的平衡 ③維持無(wú)機(jī)鹽代謝的平衡 ④消毒 ⑤是細(xì)胞的等滲溶液并有清潔作用 A. ①②④ B．③②⑤ C．②③⑤ D.②③④ 3.生物界在基

11、本組成上的高度一致性表現(xiàn)在 ①組成生物體的化學(xué)元素基本一致 ②各種生物體的核酸都相同 ③構(gòu)成核酸的堿基都相同 ④各種生物的蛋白質(zhì)都相同 ⑤構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都相同 A. ①③④ B.①③⑤ C．②④⑤ D.①②③ 4.紅細(xì)胞內(nèi)鐵含量降低時(shí)，其血紅蛋白減少，紅細(xì)胞的輸氧功能相應(yīng)減弱。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明鐵的作用是 A. 以化合物形式存在 B．細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì) C．調(diào)節(jié)離子平衡 D．調(diào)切滲透壓平衡和pH值 5.一個(gè)足球運(yùn)動(dòng)員在足球場(chǎng)上劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，突然發(fā)生抽搐現(xiàn)象，這是因?yàn)樗难褐锌赡苁窍铝心捻?xiàng)含

12、量太低引起的 A.蛋白質(zhì) B.鈣鹽 C.鐵 D.鎂 6.C、H、N 3種元素在組成人體的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)占73％左右，而這3種元素在組成巖石圈的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不到1％，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明 A。生物界和非生物界具有統(tǒng)一性 B．生物界和非生物界具有差異性 C．這三種元素是組成人體的主要元素 D．生物界和非生物界的組成元素是完全不同的 7.能滿足綠色植物合成蛋白質(zhì)需要的離子是 A.Ca B.Na

13、 C.N D.K 8.下列物質(zhì)中都含有N的是 ①核糖核酸 ②.糖原 ③.胰島素 ④.淀粉 A.①② B.①③ C.②③ D.③④ 四、潛能挑戰(zhàn)測(cè)試 9.已知Mn2+是許多酶的活化劑，例如它能激活硝酸還原酶，缺Mn2+的植物就無(wú)法利用硝酸鹽，這說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽離子 A．對(duì)維持酸堿平衡有重要作用 B．對(duì)維持細(xì)胞形態(tài)有重要作用 C．對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓有重要作用 D．對(duì)維持生物體內(nèi)生

14、命活動(dòng)有重要作用 10．鈣是骨骼和牙齒的主要成分。調(diào)控人體正常肌肉收縮和心肌收縮，同時(shí)起細(xì)胞信使作用，如圖所示。例如，血液中Ca2+過(guò)多，會(huì)造成神經(jīng)傳導(dǎo)和肌肉反應(yīng)的減弱，使人對(duì)任何刺激都無(wú)反應(yīng)，但血液中Ca2+太少，又會(huì)造成神經(jīng)和肌肉的超應(yīng)激性，在這種極度興奮的情況下，微小的刺激，比如一個(gè)響聲、咳嗽，就可能使人陷入痙攣性抽搐。 牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5（PO4）3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中 存在下列平衡： (1)進(jìn)食后，細(xì)胞和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒會(huì)受到腐蝕，其原因是： (2)人患齲齒損傷到——時(shí)，病菌容易侵入而發(fā)炎，使人感到劇烈的疼痛。 (3)

15、已知Ca5（PO4）3F(固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅(jiān)固。當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防齲齒的原因是(用離子方程式表示) (4)根據(jù)以上原理，請(qǐng)你提出一種其他促進(jìn)礦化的方法。 (5)鈣是人體必不可少的常量元素。成年人每天大約需要攝人800mg的鈣。你認(rèn)為人體內(nèi)鈣的主要存在形式是 A．CaO B．CaS04 C. CaCO3 D．Ca5（PO4）3OH (6)在人體內(nèi)的下列組織或器官中，含鈣量最多的是 A. 骨 B．血液 C．肌肉 D．皮膚 (7)人體內(nèi)缺鈣時(shí)需要補(bǔ)鈣，下列補(bǔ)鈣途徑中不正

16、確的是 A.人常吃骨頭湯 B．經(jīng)常飲用牛奶 C．常飲Ca2+含量高的硬水 D．常食用海鮮 (8)在臨床上采取新鮮血液時(shí)，需要加一些消毒過(guò)的檸檬酸鈉或草酸鈉，就能起到防止血液凝固的作用。所以檸檬酸鈉和草酸鈉被稱為抗凝血?jiǎng)?。下列有關(guān)檸檬酸鈉和草酸鈉抗凝血原理的敘述，正確的是 A.檸檬酸鈉和草酸鈉能抑制可溶性的纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成不溶性的纖維蛋白 B.能除去血液中的鈣離子，因?yàn)檠耗痰倪^(guò)程中需要鈣離子的參與 C.檸檬酸鈉和草酸鈉能破壞血小板，從而抑制血液凝固 D.檸檬酸鈉和草酸鈉能溶解不溶性的纖維蛋白 五、答案與點(diǎn)撥 1.B （水含量超過(guò)50%，蛋白質(zhì)和

17、核酸是生命的特征物和決定物質(zhì)） 2.B （出汗過(guò)多會(huì)導(dǎo)致無(wú)機(jī)鹽代謝的失衡，腸胃炎會(huì)大量失水，0.9%的生理鹽水與細(xì)胞液濃度一致） 3.B. （基本元素組成的一致性是生命物質(zhì)性的一種表現(xiàn)） 4.B （鐵是血紅蛋白的組分，其含量減少會(huì)影響它對(duì)氧的運(yùn)輸） 5.B （鈣對(duì)維持神經(jīng)的正常興奮有重要意義） 6.B （差異性的表現(xiàn)） 7.C （蛋白質(zhì)含N） 8.B （胰島素是蛋白質(zhì)類的物質(zhì)） 9.D （調(diào)節(jié)作用的表現(xiàn)） 10.需要和生理衛(wèi)生及化學(xué)知識(shí)結(jié)合考慮，全面考查了對(duì)組成生物體化學(xué)元素知識(shí)的理解。答案： （1）H++OH—=H2O 使平衡向脫礦化方向移動(dòng) （2）牙髓 （3）5 Ca2++3 PO43—+F—=Ca5（PO4）3F（4）加Ca2+或PO43—加等 （5）D（6）A （7）C （8）B 5