蛋白質(zhì)和核酸教學(xué)設(shè)計 市賽一等獎

《蛋白質(zhì)和核酸》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)內(nèi)容課標(biāo)中的內(nèi)容《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》主題3糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)，第2點：能說出氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)，查閱資料了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系。第3點：了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，認(rèn)識人工合成多肽、蛋白質(zhì)、核酸等的意義，體會化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用?；顒优c探究建議②實驗：酶的催化作用。③閱讀與討論：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。④實驗：蛋白質(zhì)的性質(zhì)。教材中的內(nèi)容蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，是一類非常重要的含氮生物高分子化合物，它水解的最終產(chǎn)物是氨基酸。這節(jié)內(nèi)容從蛋白質(zhì)在生物界的廣泛存在引入，教材先介紹氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合插圖常識性地介紹了蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)，然后重點討論了蛋白質(zhì)的水解、鹽析、變性、顏色反應(yīng)等性質(zhì)。教材最后對酶和核酸作了介紹。本節(jié)教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生動手實驗及與對生活現(xiàn)象的解釋，通過這節(jié)知識的學(xué)習(xí)使學(xué)生真正體會到“沒有蛋白質(zhì)就沒有生命”。氨基酸的教學(xué)，應(yīng)抓住氨基酸是多官能團(tuán)化合物，在教學(xué)中應(yīng)用遷移、替代、延伸的方法來突破難點。蛋白質(zhì)的性質(zhì)是本節(jié)的重點，可考慮用邊講邊學(xué)生實驗的方法進(jìn)行，并注意結(jié)合生活中的一些事例來加深學(xué)生對蛋白質(zhì)性質(zhì)的理解。酶和核酸是現(xiàn)代生物工程研究的一個重要內(nèi)容，它的作用和意義越來越為人們所認(rèn)識，越來越被人們所重視，可以結(jié)合我國在這一領(lǐng)域所取得的成就對學(xué)生進(jìn)行生動的愛國主義教育。二、教學(xué)對象分析知識技能方面：在必修2教材中，有“基本營養(yǎng)物質(zhì)”一節(jié)，已經(jīng)簡單介紹了蛋白質(zhì)的性質(zhì)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)羧基的有關(guān)性質(zhì)，在生物課中已學(xué)習(xí)酶和核酸的知識，本節(jié)教學(xué)可在這些學(xué)生已有知識的基礎(chǔ)上展開。學(xué)習(xí)方法方面：學(xué)生已具備一定的實驗探究能力及應(yīng)用所學(xué)知識對身邊生活問題進(jìn)行解釋的能力。三、設(shè)計思想本節(jié)的教學(xué)設(shè)計總的思想是從身邊事從學(xué)生已有知識引入，然后引導(dǎo)學(xué)生在探詢相關(guān)問題的答案中學(xué)習(xí)新知識。具體來講就是將酶與核酸的知識先通過回憶、閱讀的方式講授，然后提出課本P90相類似的問題引入對氨基酸和蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)，蛋白質(zhì)的性質(zhì)的學(xué)習(xí)通過學(xué)生動手實驗來進(jìn)行，以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力和動手操作能力。本節(jié)內(nèi)容擬用兩課時完成教學(xué)：第一課時：酶、核酸、氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第二課時：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的學(xué)生分組實驗四、教學(xué)目標(biāo)知識與技能：（1）了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)；了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（鹽析、變性、水解、顏色反應(yīng)等）。（3）認(rèn)識蛋白質(zhì)、酶、核酸等物質(zhì)與人體健康的關(guān)系，體會化學(xué)學(xué)科在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。過程與方法：通過學(xué)生實驗完成蛋白質(zhì)性質(zhì)知識的形成，強(qiáng)化“蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命”的認(rèn)識。學(xué)會運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對所得信息進(jìn)行加工。情感態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解蛋白質(zhì)、酶等重要物質(zhì)的重要性，并在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)唯物主義教育。通過介紹我國科學(xué)家首先合成有生命活力的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素等事例，喚起學(xué)生的民族自豪感，激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)的研究和探索的強(qiáng)烈興趣。五、教學(xué)的重點和難點教學(xué)重點：氨基酸、蛋白質(zhì)的性質(zhì)。教學(xué)難點：蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、肽鍵的形成。六、教學(xué)過程【第一課時】[課的引入]蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一類極為重要的功能高分子化合物，是生命活動的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。在生物學(xué)上講過，構(gòu)成細(xì)胞的化合物有水、無機(jī)鹽、糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸，其中蛋白質(zhì)占細(xì)胞干重的50﹪以上，是細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)的重要成分，那么人和動物體的哪些物質(zhì)是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的呢？[學(xué)生回答]頭發(fā)、指甲、肌肉…[提問]同學(xué)們知道世界上第一個人工合成的蛋白質(zhì)是什么嗎？[引導(dǎo)學(xué)生閱讀]請閱讀課本P90“科學(xué)視野—人工合成結(jié)晶牛胰島素”。[講述]向?qū)W生介紹我國科學(xué)家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素。向?qū)W生進(jìn)行愛國主義教育。[設(shè)問]化學(xué)反應(yīng)往往需一定條件才能很好地完成，人體內(nèi)的反應(yīng)如何很快完成？[學(xué)生回答]酶的作用。[板書]一、酶[講述]酶是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。[閱讀課本、結(jié)合生物課中學(xué)過的相關(guān)知識總結(jié)]酶的特點。[板書]1．酶的性質(zhì).[講述]（1）具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。（2）具有催化作用。（3）具有高效的催化作用。[板書]3．酶作催化劑的特點：[講述]（1）催化效率高（比一般催化劑高107~1013倍）；（2）具有高度的專一性；（3）反應(yīng)條件溫和、不需要加熱。[引入]1981年，我國科學(xué)工作者用人工方法合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸……[板書]二、核酸[閱讀]請閱讀課本P92“核酸”[講述]核酸是一類含磷的生物高分子化合物DNA（脫氧核糖核酸）——遺傳基因，轉(zhuǎn)錄副本，將遺傳信息傳到子代。是蛋白質(zhì)合成的模板。RNA（脫氧核糖核酸）——決定蛋白質(zhì)的生物合成（合成蛋白質(zhì)的工廠）[引入]通過對酶、核酸的了解我們對蛋白質(zhì)有了一些認(rèn)識，但要認(rèn)識蛋白質(zhì)，必須首先認(rèn)識組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位——氨基酸。[板書]三、氨基酸[板書]1.氨基酸概念：羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物；[講述]注意：(1)氨基：氨氣分子(NH3)去掉一個氫原子后的部分。氨基的電子式：(2)α—氨基酸（向?qū)W生介紹α、β位）：羧酸分子里的α氫原子被氨基取代的生成物。(3)α—氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基石。[板書]2.氨基酸的結(jié)構(gòu)：α—氨基酸通式既含有氨基(—NH2)又含有羧基(—COOH)。[板書]3.幾種常見的氨基酸：[展示]名稱俗稱結(jié)構(gòu)簡式氨基乙酸甘氨酸α—氨基丙酸丙氨酸α—氨基苯丙酸苯丙氨酸α—氨基戊二酸谷氨酸[板書]4、氨基酸的性質(zhì)：(1)與酸反應(yīng)：(2)與堿反應(yīng)：[指出]結(jié)論：氨基酸具有兩性。[思考]在所學(xué)過的物質(zhì)中有哪些物質(zhì)既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)？[學(xué)生回答]Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等。[板書](3)成肽反應(yīng)：[微觀模擬]播放肽鍵形成的flash動畫。二肽氨基酸氨基酸二肽[類比]酯化反應(yīng)，加深對這兩類物質(zhì)相關(guān)性質(zhì)的認(rèn)識。[板書]肽鍵[思考]將甘氨酸和丙氨酸放在同一容器內(nèi)發(fā)生成肽反應(yīng)，有幾種二肽生成？寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。[答案]四種[板書]多肽[微觀模擬]播放多肽形成的flash動畫。[展示][講述]氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)下節(jié)課再學(xué)習(xí)。[布置作業(yè)]（略）[課堂練習(xí)]1.下列物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是（）①NaHCO3②(NH4)2S③Al(OH)3④NH4Cl⑤甘氨酸⑥CH3—COOHA.①②③ B．①②④⑤ C．⑤⑥ D．①②③⑤2.下列物質(zhì)中與甘氨酸互為同系物的是()；互為同分異構(gòu)體的是()。3.分子式為C8H14N2O5的二肽,經(jīng)水解后得到丙氨酸和另一種氨基酸A,則A的分子式為() 4.將甘氨酸和丙氨酸混合起反應(yīng)生成各種三肽,可能的連接方式有多少種?()種 種 種 種摩爾的某氨基酸，質(zhì)量為33克，已測得分子中有一個氨基、一個羧基、一個苯基，其余部分為飽和烴基。它的一種結(jié)構(gòu)簡式是，名稱是。6.已知NH2連在苯環(huán)上顯堿性,O=CNH2連在苯環(huán)上顯中性;分子式為C7H7NO2的有機(jī)物中,其分子結(jié)構(gòu)中有一個苯環(huán),兩個側(cè)鏈,試寫出四種同分異構(gòu)體A、B、C、D。具體要求:A既有酸性又有堿性,B只有酸性,C只有堿性,D顯中性(均寫任意一種)7.已知有機(jī)物A分子中有3個碳原子,有關(guān)它的某些信息注明在下面的示意圖中:(1)A、F、G的結(jié)構(gòu)簡式為：___________,____________,______________.(2)生成H的化學(xué)方程式為：____________________