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人教版《蛋白质和核酸》（第1课时）教学设计顾晔江宁高级中学江苏南京211100摘要：立足“蛋白质和核酸”所处模块和教学单元的教学目标，进行教材、学生认知发展及障碍点的分析，在此基础上进行了教学设计。关键词：氨基酸教学设计模块定位一、指导思想与理论依据蛋白质是与生命息息相关的基础有机化学物质，是人体的重要营养素之一，也是联系生物学、生理学、营养学和医学的重要纽带。蛋白质作为一类重要的含氮高分子化合物，其水解最终产物是氨基酸，本节授课从氨基酸的结构和性质出发，结合插图常识性地介绍蛋白质的三维结构，然后自然过渡到第2课时蛋白质的结构、性质的教学。本节不仅是对前三章基础有机化学知识的巩固和应用迁移；也是提高学生科学素养、丰富生活常识、正确处理健康饮食等日常生活问题的重要素材，让学生体验“身边的化学”和“生命的化学”；同时通过氨基酸的成肽反应让学生意识到化学在研究奥秘的生命问题时的独特作用，这也是是第五章合成高分子化合物的前期准备。鉴于学生对烃及其衍生物中的官能团的结构、性质已有一定认识，故本节教学需处理好结构、性质及用途的关系，引导学生体会结构对性质的决定作用，微观到宏观的演变。二、教材分析及学习者分析1.教学内容在教材中的地位本节课教学主题是介绍组成蛋白质的基本结构——氨基酸的结构与性质，即“蛋白质和核酸的”第1课时。本节内容位于人教版选修5（有机化学基础）教材的第四章《生命中的基础有机化学物质》，侧重有机化学基础知识在生命科学中的应用，尤其第三节“蛋白质与核酸”可谓与生命贴得更近——蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。氨基酸作为形成蛋白质的基石，其重要程度自然不言而喻，当然由于高考等终端显示中所占比例较少，常被授课老师及学生所忽视。事实上，氨基酸的教学可以起到一个很好的承前启后的作用：就化学学科学习方法而言，氨基酸的多官能团化合物的结构特点是培养学生由官能团推测物质性质的思维方式的载体；就后续学习而言，其成肽反应亦是第五章《进入合成有机高分子化合物的时代》中缩聚反应的预演。2.学生的认识发展分析通过第一章~第三章有机化学基础知识的系统学习，学生已经初步构建成了较为完整的有机化学知识框架，即知道了有机物的结构特点（同分异构）、研究方法、常见烃及其衍生物的结构特点，具有一定的官能团意识……，至此学生初步具备了对有机物性质进行理性推断的能力，但鉴于学生的知识面尚且停留在烃及其衍生物的的典型代表物层面，故缺乏对天然有机物尤其是与生命活动息息相关的蛋白质等物质性质的研究经验，而后者恰恰是较为复杂的研究对象，其专业性对高中学生甚至教师均构成一定挑战，但其吸引力却是不言而喻的，从而我们可以利用学生的学习热情和探索新知识的兴趣，介绍研究生命中基础化学物质的基本方法，前一节糖类的学习方法本节课可以继续沿用，即由特殊到一般，由一般再到特殊。3.学生认识障碍点分析（1）微观→宏观氨基酸相当于蛋白质而言是处于微观的分子，故学生的最大障碍点便是又微小的微观分子如何过渡到庞大可见的宏观物质（毛发、犄角、蛋清、皮肤……），而该障碍点也恰恰是学生的学习动力，从化学视角了解氨基酸的结构、性质，由氨基酸通过成肽反应形成肽链，再形成三维结构的蛋白质，这些不仅是对其生命科学知识的补充和完善，也是唤起学生民族自豪感的良好契机（人工合成结晶牛胰岛素）。（2）结构→性质从有机物的基本结构推测其性质时学生学完有机化学需具备的基本素养之一。本节课氨基酸性质的研究正是官能团意识培养的良好契机，而在此前，学生接触的多官能团物质不多，尤其是性质截然相反的两种基团的出现——呈酸性的羧基和呈碱性的氨基，学生需要一定的适应时间，教师在授课过程中也无需操之过急，可以通过学生熟悉的两性物质稍加过渡。三、教学目标1.知识与技能（1）知道常见的氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸。（2）能说出氨基酸的组成、结构特点、两性和成肽反应，了解氨基酸与人体健康的关系。2.过程与方法（1）引导学生运用多种手段获取与氨基酸相关的信息，并运用比较、归纳等方法对信息进行加工。（2）培养学生根据有机物结构推断其主要性质的官能团意识。3.情感态度价值观（1）由氨基酸、蛋白质在生命中的重要性激发学生研究他探索的强烈兴趣。（2）通过人工合成结晶牛胰岛素的重大成果唤起学生的民族自豪感。四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图引入播放：瑞年氨基酸片广告视频。（）投影：瑞年氨基酸片的百度百科的网页介绍（）观看视频及网页：（1）功能简介（略）（2）主要成分：复合氨基酸、糊精、羧甲基纤维素钠、轻质碳酸钙、胭脂红。由与本节课密切相关及生活中常见的氨基酸片广告引入新课，提升学生的学习热情。延伸提问:列举8中必需氨基酸（）的结构简式。引导学生观察它们结构的相同点和不同点。结合课本“资料卡片”，了解必需氨基酸的定义。由广告视频和网页材料自然引出必需氨基酸，培养学生科学观念，同时为研究氨基酸结构打下伏笔。提问：上述8种必需氨基酸结构有何特点？观察8中必需氨基酸的结构特点。重点突出板书：一、氨基酸的结构和性质1.定义2.官能团展示：甘氨酸和乙酸的球棍模型。由8中必需氨基酸的结构特点及球棍模型的比较概括氨基酸的定义。呈现本节重点之一：氨基酸的结构过渡:氨基酸的物理性质提问：根据氨基酸的结构通式，如何解释其溶解性。:味精包装（99.29%以上谷氨酸钠）根据氨基酸结构和分组实验解释氨基酸在强酸、强碱及水中的溶解性利用生活中常见的味精溶解实验探究谷氨酸钠的溶解性，为氨基酸的两性做铺垫。难点突破（1）回顾：铝及其化合物、弱酸的铵盐、碳酸氢盐与强酸、强碱反应的离子方程式。书写、检查、联想与本节课内容的关系①由已具备物质两性的分析过渡到氨基酸的两性，强调官能团对有机物性质的影响。②通过类比减少学生对新结构的陌生感和提问：氨气的水溶液为何呈碱性？推测氨基的酸碱性。类比：3与2结构的异同。根据氨、氨基的结构推测氨基的碱性。:甘氨酸分别与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式。类比：3与4的异同。关注氨基酸参加反应的部位及产物特点。认同度：氨基氨气的碱性与孤电子对有关。难点突破（2）回顾：酯化反应的断键位置，尝试写出2分子乳酸发生分子间脱水的反应方程式。回顾、书写由酯化反应引出成肽反应模仿上述反应，写出两分子甘氨酸发生分子间脱水的反应式。:标明断键位置。思考:若将2分子甘氨酸换成1分子丙氨酸与1分子甘氨酸，产物有何区别？由酯基的形成过渡到肽键的形成延伸对比：下列两个过程的异同。①葡萄糖→淀粉或纤维素②二肽→多肽→蛋白质:蛋白质的多级结构。观察、对比蛋白质形成的复杂性，感受生命的神奇，化学的魅力！迁移乳酸（CHCOOHOHCH3）是常见的羟基羧酸，试写出其脱水形成高分子化合物的结构片段。练习从学科角度为第五章缩聚反应埋下伏笔升华:图片展示：人工合成牛胰岛素结晶对比氨基酸与蛋白质的结构①感受化学在合成生命活性高分子中的作用，爱国主义教育；②指导学习方法，为下节课过渡。小结联系生活:三聚氰胺是氨基酸吗？能提高蛋白质含量吗？氨基酸到蛋白质是一个复杂的过程，仅靠化学知识是不能完全理解的，而化学知识、方法确实研究该问题不可或缺的观看漫画和三聚氰胺，运用本节课知识进行判断；同时勾起悬念，即为何三聚氰胺可以蒙蔽百姓。五、教学反思氨基酸在必修2、选修1和选修5均有不同程度的介绍，本节课是学科专业性较强的选修5模块即有机化学基础中以单独课题呈现的，故其学科定位应侧重于化学知识在生命高分子中的应用。为了和前2个模块予以区别，我们可以从两个方面去理解：（1）与必修2相比，知识面开拓了。必修2以较短篇幅介绍了蛋白质的特性，从而不可避免的谈到氨基酸，而对氨基酸的化学组成、生理功能却只字未提，这是出于必修模块的学科定位侧重知识的基础性，不求全；选修5在第四章才出现的氨基酸、蛋白质则是在学生具备了烃的衍生物的基本研究方法后接触的与生命相关的有机物，故其生理功能、化学结构及其性质均比必修模块要全面得多，对学生的要求相应地必然提升了。（2）与选修1相比，内容专业化增强。选修1模块是化学与生活模块，氨基酸是“化学与健康”主题的重要课题，氨基酸是构成蛋白质的基石，故为了让学生知道氨基酸、蛋白质在人类健康中的重要作用，必要化学知识的铺垫是不可或缺的，而过分专业化的表达却不是该模块的重点；选修5在这方面专业性就要强得多，包括氨基碱性的解释、氨基与氨气的比较、官能团意识的培养及高分子形成的基本原理等均需有所体现。作者信息:工作单位：南京市江宁高级中学通讯地址：江苏南京市江宁区天元东路699号（211100）电子邮箱：1981@163电话：