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2019-2020年高中生物 2.2《生物體中的有機(jī)化合物》教案 滬科版第一冊(cè) 教學(xué)課題：生物體中的有機(jī)化合物 一、教學(xué)目標(biāo)： 1． 知識(shí)與技能目標(biāo) （1）知道氨基酸的結(jié)構(gòu)和種類 （2）理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 2、過(guò)程與方法目標(biāo)： （1）根據(jù)書本上個(gè)種類氨基酸的結(jié)構(gòu)式，推斷出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式 （2）參與氨基酸脫水縮合演示游戲，形象化理解脫水縮合的全過(guò)程 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) （1）學(xué)會(huì)關(guān)愛世界上一些貧困群體，樂于幫助身邊有困難的同學(xué) （2）體驗(yàn)合理營(yíng)養(yǎng)的必要性 二、學(xué)情分析： 生物體中重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之—“蛋白質(zhì)”，以及其組成單位“氨基酸”，對(duì)于這些名詞，學(xué)生早已熟悉，但對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能確不甚了解。而本節(jié)的目標(biāo)就是要讓同學(xué)們?cè)谘驖u進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的構(gòu)成、功能和保健，同時(shí)樹立起一種關(guān)愛貧困群體的道德意識(shí)。由于肽鏈的形成過(guò)程是個(gè)重點(diǎn)同時(shí)又是難點(diǎn)，所以采用寓教于樂的形式來(lái)幫助學(xué)生理解。 三、教材分析： 蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也是組成生物體結(jié)構(gòu)的基本大分子，對(duì)這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的了解，是學(xué)習(xí)高中生命科學(xué)的基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容屬于生物體中有機(jī)化合物的重點(diǎn)同時(shí)也是難點(diǎn)部分，因此在教學(xué)把握上要求較高。課本中安排的蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，是為了引導(dǎo)學(xué)生自己從中歸納其元素組成，以氨基酸，肽鏈，蛋白質(zhì)的梯度順序逐步加深。最后的蛋白質(zhì)功能和攝取，使學(xué)生真切感受到知識(shí)來(lái)源 于生活，幫助我們形成更科學(xué)的生活習(xí)慣。 四、教學(xué)重點(diǎn)： 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其功能 五、教學(xué)難點(diǎn)： 氨基酸的結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)（肽鏈的形成） 六、教學(xué)方法： 啟發(fā)式、多媒體講授式、互動(dòng)式等相結(jié)合 七、教具準(zhǔn)備： PPT課件，彩色絲帶（紅、白、綠），彩色粉筆（紅、白、綠、黃、紫），雞蛋（一個(gè)熟一個(gè)生） 八、教學(xué)過(guò)程： 教學(xué)內(nèi)容（含PPT） 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 1、 創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課 （PPT白凈雞蛋或展示真雞蛋） 師：我們?cè)谥暗膶W(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了糖類和之類這兩大生物體中的有機(jī)化合物質(zhì)。今天，我們來(lái)學(xué)習(xí)另一種重要的有機(jī)化合物，它是什么呢？請(qǐng)大家猜猜看。 師：這只雞蛋就象征著那種物質(zhì)，生物體中七大類化合物中以蛋來(lái)命名的…… 師：沒錯(cuò)，各位同學(xué)馬上就意識(shí)到了，它是蛋白質(zhì)。 而老師給大家展示這樣一只雞蛋，不僅僅為了象征蛋白質(zhì)，同時(shí)還要告訴大家，雞蛋中就富含了我們生物體所需要的蛋白質(zhì)。 生：蛋白質(zhì)。 （由白凈雞蛋的圖片讓學(xué)生聯(lián)想到蛋白質(zhì)） PPT（本節(jié)標(biāo)題——生物體中的有機(jī)化合物蛋白質(zhì)） 師：生物體中的有機(jī)化合物——蛋白質(zhì) 2、 簡(jiǎn)單介紹蛋白質(zhì) （PPT奶酪營(yíng)養(yǎng)成分表，紅標(biāo)注漸出） 師：蛋白質(zhì)可以說(shuō)是我們?nèi)粘Ｉ钪凶钍煜さ臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一了。假如你去超市購(gòu)買食品，比方酸奶、高樂高等，把包裝反過(guò)來(lái)，有一個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分表，你總能找到蛋白質(zhì)含量這樣一個(gè)標(biāo)注。 師：看，這塊奶酪中就標(biāo)明了蛋白質(zhì)含量。 （由日常生活切入，簡(jiǎn)述對(duì)蛋白質(zhì)的一般認(rèn)識(shí)） （PPT肌肉男人和酶） 師：蛋白質(zhì)不僅為我們所熟知，同時(shí)它也是生物體中最重要的有機(jī)化合物之一。上節(jié)練習(xí)中以提到，蛋白質(zhì)占人體干重的50%，它是我們身體肌肉中的肌球蛋白……、肌動(dòng)蛋白以及具有催化作用的生物酶等的主要原料。 3、 蛋白質(zhì)的構(gòu)成（氨基酸部分） （PPT，蛋白質(zhì)由氨基酸組成 師：既然我們要了解蛋白質(zhì)，是必要先弄清蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成。蛋白質(zhì)是由什么組成的呢？組成蛋白質(zhì)的單位也是我們常聽到的一個(gè)名詞……氨基酸。蛋白質(zhì)是由氨基酸為單體組成的大分子化合物，而天然氨基酸一共有20種。 雖然我們知道氨基酸，但對(duì)其結(jié)構(gòu)我們未必了解。請(qǐng)同學(xué)們翻開書，看P26的圖2—10，圖上展示了六種不同種類的氨基酸，我們可以看到它們的空間結(jié)構(gòu)是不同的。但是，若你仔細(xì)觀察他們的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)它們結(jié)構(gòu)上有一個(gè)共同特點(diǎn)。（PPT，四種氨基酸）老師從中選出了四種有代表性的氨基酸放在了投影上（先不要使用脯氨酸，它是20種氨基酸中唯一不符合結(jié)構(gòu)的），我們一起來(lái)觀察一下，看看它們到底具有什么樣的共同點(diǎn)。 師：好，請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)說(shuō)說(shuō)看，你有什么發(fā)現(xiàn)？（以啟發(fā)式的語(yǔ)言讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)氨基酸結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)） 師：這位同學(xué)回答的非常正確。（PPT，共同之處加上紅框）如我們所見，各種氨基酸的這個(gè)紅色部分都是相同的 生：（觀察圖中氨基酸的共同特征） 生：（舉手）好像都有一個(gè)C，一個(gè)H，一個(gè)H2N，和一個(gè)COOH。 （由于過(guò)去學(xué)生沒有學(xué)過(guò)蛋白質(zhì)的組成，所以此處的提問使用自問自答的形式，幫助學(xué)生過(guò)渡） （PPT，氨基酸通式——H H2N—C—COOH) R 于是我們總結(jié)出了一個(gè)氨基酸的通式———— H H2N—C—COOH ） R 首先，它有一個(gè)中心C原子，爾后有一個(gè)H與之相連。注意，（寫板書）因?yàn)槲覀儠鴮憰r(shí)使用的是 H 化學(xué)結(jié)構(gòu)式，所以這樣 C，這樣C—H，甚至這 H 樣C 書寫H的位置都是正確的， 以后不要看到H不標(biāo)在C上面就以為不是氨基酸了哦（這一點(diǎn)一定要說(shuō)明，否則以后做題目必錯(cuò)）。接著與C相連的H2N—，我們稱之為“氨基”，而另一邊的—COOH，則稱為“羧基”，氨基和羧基都是化學(xué)集基團(tuán)。而下面這個(gè)R，也就是各個(gè)氨酸不同的部位。 點(diǎn)名化學(xué)結(jié)構(gòu)式的空間性 （PPT，R基團(tuán)加紅框） （承上）這些基團(tuán)我們統(tǒng)稱之為R基團(tuán)，不同種類氨基酸間的區(qū)別就在于這些R基團(tuán)的差異?？?，甘氨酸的R基團(tuán)是H，而苯丙氨酸則是CH2加個(gè)苯環(huán)。請(qǐng)大家把書本P26中間一段話劃下來(lái)，“各種氨基酸結(jié)構(gòu)上的一個(gè)共同特點(diǎn)是，在與羧基—COOH相連的C上都有一個(gè)氨基—NH2，因而稱為氨基酸。他們的不同之處在于側(cè)鏈所連接的基團(tuán)R各不相同”。 我們清楚了，要判斷一個(gè)有機(jī)物質(zhì)是否是氨基酸，首先就要找到一個(gè)C原子上同時(shí)連了H 氨基和羧基，記住，這三者必須連在同一個(gè)C原子上，它才是氨基酸！ 師：（板書出判斷題） 生：（回答） 加強(qiáng)記憶 （判斷氨基酸是個(gè)難點(diǎn)，需要強(qiáng)調(diào)） 4、 蛋白質(zhì)構(gòu)成（肽鏈部分） 師：我們了解了氨基酸，接下來(lái)研究一下氨基酸是怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)的。氨基酸合成蛋白質(zhì)并不像多個(gè)單糖分子合成一個(gè)多糖分子那么直接，在合成蛋白質(zhì)之前，氨基酸與氨基酸之間首先要經(jīng)過(guò)“脫水縮合”連接成一種叫“肽鏈”的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)大家劃一下書本P27上部一段話，邊劃邊和老師一起朗讀：“一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基脫去一分子水所和形成肽鍵，氨基酸通過(guò)肽鍵連接成肽鏈。每條肽鏈的一端有一個(gè)自由的氨基，另一端有一個(gè)自由的羧基。習(xí)慣上把由3個(gè)以上的氨基酸聯(lián)成的肽鏈成為多肽”。 生：（朗讀） 強(qiáng)化記憶 （PPT，氨基酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式展成化學(xué)結(jié)構(gòu)式） 師：怎么來(lái)理解這段文字呢？為了幫助大家理解，老師先把氨基酸的同時(shí)作一下變化——。我在這里只是將氨基和羧基從化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式展開成化學(xué)結(jié)構(gòu)式，其實(shí)質(zhì)并未發(fā)生改變，請(qǐng)記住這一結(jié)構(gòu)，我們要開始脫水縮合了！ 便于學(xué)生理解之后的脫水縮合過(guò)程 （PPT，氨基酸脫水縮合示意圖） 師：這是氨基酸脫水縮合示意圖，請(qǐng)看上半張圖，位于左邊的是一個(gè)氨基酸，位于右邊的同樣也是一個(gè)氨基酸。那么，兩個(gè)氨基酸要怎樣才能連接在一起形成肽鏈呢？首先，想要鏈接，它們肯定要脫去一部分以空出多余的化學(xué)鍵位來(lái)。左邊的氨基酸上的—COOH脫去一個(gè)—OH羥基，右邊的氨基酸上的H2N—脫去一個(gè)—H，請(qǐng)告訴我脫下來(lái)的—OH與—H相連合成了什么？ 師：對(duì)，這就是所謂的“脫水”，那接下來(lái)要如何“縮合”呢?[ 我們的氨基酸已經(jīng)騰出了鍵位，于是—COOH脫羥后剩下的—CO與H2N—脫氫后剩下的HN—連接，形成了“”這樣一種結(jié)構(gòu)，這個(gè)過(guò)程就稱為縮合，而這個(gè)結(jié)構(gòu)我們就命名它為“肽鍵”。 師：肽鍵要如何書寫才標(biāo)準(zhǔn)？我們來(lái)看一下，（板書）可以了嗎？ 師：還不完整，兩邊還要加上單鍵符號(hào)！肽鍵的書寫同樣是一個(gè)重點(diǎn)，把它在書本上記一下，以后可別忘了哦。（新教材中沒有單獨(dú)列出肽鍵的書寫，這是一個(gè)漏洞） 好，經(jīng)過(guò)脫水縮合以后，它就形成了一條肽鏈，因?yàn)橹挥?個(gè)氨基酸參與脫水縮合，所以我們稱它為“二肽”，二肽化合物是肽鏈結(jié)構(gòu)中最短的一種。如果這一條肽鏈中有更多的氨基酸，即三個(gè)或三個(gè)以上的氨基酸參與脫水縮合，那么合成的肽鏈書本上稱之為什么？ 師：多肽。但我們?cè)趯?shí)際書寫時(shí)，不能籠統(tǒng)地寫“多肽”，一定要寫明是幾肽，怎么寫？很簡(jiǎn)單，數(shù)一下有幾個(gè)氨基酸參與了脫水縮合，就是幾肽。 師：我們重新來(lái)回顧一遍整個(gè)脫水縮合的過(guò)程。就這張圖而言，有幾個(gè)氨基酸參與了脫水縮合？ 師：它們相互連接后脫去了幾分子水？ 師：形成了幾個(gè)肽鍵？ 師：我們稱這條肽鏈為？ 師：那么在這個(gè)二肽中，你們還能找到幾個(gè)氨基，幾個(gè)羧基？ 師：很好。事實(shí)上，只要是在一條肽鏈上，總存在著這樣一個(gè)像順口溜一樣的規(guī)律，（PPT）——“N個(gè)氨基酸脫去N—1分子水形成N—1個(gè)肽鍵，合成N肽，它至少還剩余1個(gè)氨基和1各羧基?！卑凑者@個(gè)規(guī)律，只要我們知道了參與脫水縮合的氨基酸數(shù)，脫去的水分子數(shù)，形成的肽鍵數(shù)或者這是幾肽這些數(shù)據(jù)中的任意一個(gè)，就能推斷出其他三個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)！另外，在描述剩余氨基、羧基數(shù)時(shí)，老師用到了“至少”兩個(gè)字，注意為什么是“至少”，因?yàn)樵谛纬呻逆満?，鏈兩頭各剩一個(gè)氨基、一個(gè)羧基這是板上釘釘?shù)氖?，但我們也不要忽略了R基團(tuán)這個(gè)部分，如果它也含有氨基和羧基呢？而事實(shí)上，在20種天然氨基酸中就的確有一部分是含有氨基或羧基的，所以如果要判斷一條肽鏈中的氨基和羧基數(shù)，千萬(wàn)不能忽略了R基團(tuán)啊。 師：氨基酸脫水縮合可以說(shuō)是本章節(jié)的重中之重，為了便于大家進(jìn)一步理解整個(gè)過(guò)程，老師設(shè)計(jì)了一個(gè)互動(dòng)游戲。老師現(xiàn)在黑板上寫出兩個(gè)氨基酸，……，老師使用了不同顏色的筆書寫，等一會(huì)兒大家就會(huì)指導(dǎo)老師的用意了。 大家都知道兩人三腳的游戲吧。 師：就是有兩個(gè)人并排站著，用繩子把他們中間靠在一起的腳綁起來(lái)，然后跑步，比的是一種協(xié)作性，那么兩人三腳，三個(gè)人是幾只腳呢？ 師：四個(gè)人呢？ 師：人數(shù)與腳數(shù)呈N+1的數(shù)量關(guān)系。而我們的游戲就類似于兩人三腳，但在教室里我們的腳會(huì)被桌子遮住看不見，所以我們不使用腳，而是使用…… 師：請(qǐng)兩位同學(xué)上來(lái)為我們演示。 師：現(xiàn)在我們姑且稱她們?yōu)榘被嵋惶?hào)同學(xué)和氨基酸二號(hào)同學(xué)，請(qǐng)兩位同學(xué)像我一樣把手展開……，我們來(lái)作一個(gè)形象地比喻，請(qǐng)看氨基酸一號(hào)同學(xué)，她的身體就是中心C原子，頭部就是H，腳是R基團(tuán)，老師給她一根紅色絲帶（給學(xué)生紅絲帶），纏在右手上，于是纏著紅絲帶的右手就成了H2N—，而紅絲帶就是氨基上的H；再給她一根白色絲帶（給學(xué)生百絲帶），纏在左手上，纏著白絲帶的左手就是—COOH，而白絲帶就是—OH。同樣的，老師也給氨基酸二號(hào)同學(xué)在右手纏上紅絲帶，在左手纏上白絲帶。 氨基酸一號(hào)同學(xué)和氨基酸二號(hào)同學(xué)是一對(duì)好友，她們相遇后，很想手拉手，但手上有多余的東西，該怎么辦呢？ 師：好，扔掉，于是她們把一根白絲帶和一根紅絲帶扔掉了，（去除兩人之間的兩條絲帶，舉起來(lái)示意）想一想一紅一白扔掉的是什么？（板書，紫筆圈出紅白部分） 師：對(duì)，是水?，F(xiàn)在她們手上沒有礙事的東西了，兩只手可以拉在一起了，（學(xué)生的手拉在了一起）那么，除去了絲帶后拉在一起的手是什么呢？（板書，綠筆圈出肽鍵部分） 師：對(duì)，手拉在了一起成為肽鍵。為了便于觀察，老師在拉起的手上纏上綠色絲帶。現(xiàn)在老師要提問了，臺(tái)上有幾位氨基酸同學(xué)參與了此次脫水縮合？ 師：她們脫去了幾分子水？ 師：形成了幾個(gè)肽鍵？（指指綠色部分） 師：形成的這條肽鏈我們稱之為？ 師：大家現(xiàn)在還能看到幾個(gè)氨基幾個(gè)羧基？（同學(xué)兩邊的手展開） 師：那么大家現(xiàn)在能理解這句順口溜了嗎？ 師：我們?cè)僬?qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)，定義她們?yōu)榘被崛?hào)和四號(hào)同學(xué)，同樣給她們紅、白絲帶，纏在相應(yīng)手上。一二三四號(hào)同學(xué)其實(shí)都是好朋友，她們開心的手拉起手（如剛才步驟一樣）。 師：同學(xué)們，大家自己用這條順口溜來(lái)說(shuō)說(shuō)看，這整個(gè)氨基酸脫水縮合的過(guò)程。 師：大家掌握了嗎？ 師：掌聲感謝臺(tái)上四位同學(xué)的精彩演示！ 生：水。 ] 生：（思考） 生：多肽。 生：2個(gè)。 生：1分子。 生：1個(gè)肽鍵。 生：二肽。 生：一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。 生：噢?。ɑ貞浿? ） 生：四只。 生：五只。 生：手？ 生：（上來(lái)兩位同學(xué)，站在講臺(tái)上，面對(duì)同學(xué)們） 生：扔掉！ 生：水！ 生：肽鍵！ 生：2位。 生：1分子水。 生：1個(gè)肽鍵。 生：二肽。 生：1個(gè)氨基和1個(gè)羧基。 生：這也太形象了吧！ 生：4個(gè)氨基酸脫去3分子水，形成3個(gè)肽鍵，合成了4肽，至少還剩下1個(gè)氨基和1個(gè)羧基。 生：掌握了！ 生：（鼓掌） （以圖片、互動(dòng)教學(xué)的形式幫助學(xué)生理解氨基酸形成肽鏈的過(guò)程。） （此時(shí)學(xué)生中一般會(huì)發(fā)起一片笑聲，因?yàn)樗麄兟?lián)想到了“太賤”或“太監(jiān)”，老師應(yīng)開導(dǎo)學(xué)生說(shuō)注意“肽鍵”兩個(gè)字怎么寫，并非同學(xué)們腦中所想的另一個(gè)讀音相近的詞哦） 以順口溜幫助學(xué)生記憶 以游戲娛樂的形式讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中 不同顏色的絲帶表示了不同的氨基酸部分 [來(lái)源:] （他們的確是這樣贊嘆的）[來(lái)源:] （高一新課只需讓學(xué)生掌握到單鏈上氨基酸的脫水縮合過(guò)程，多鏈會(huì)在后續(xù)課程中在描述）