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2019-2020年高中化學(xué)《有機(jī)化合物及生物大分子》教案4 浙教版必修1 一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容是浙科版必修1《分子與細(xì)胞》第一章《細(xì)胞的分子組成》第三節(jié)的內(nèi)容，包括蛋白質(zhì)功能、氨基酸結(jié)構(gòu)、肽鏈的形成等。在學(xué)習(xí)了無機(jī)化合物,糖類和脂質(zhì)的種類與功能之后，使學(xué)生對細(xì)胞的分子組成有了一定的認(rèn)識，同時(shí)對以碳鏈為基本骨架的生物大分子有了初步的了解，在此基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)欲望和學(xué)習(xí)興趣。本節(jié)內(nèi)容是第三節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者，學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容，使學(xué)生對細(xì)胞的分子組成的認(rèn)識更加全面完整，并為后續(xù)知識的學(xué)習(xí)作鋪墊，如第二章中細(xì)胞膜的成分，第三章中細(xì)胞的代謝以及必修2的相關(guān)內(nèi)容等。 二、學(xué)情分析 經(jīng)過初中階段學(xué)習(xí)，學(xué)生對蛋白質(zhì)的功能有了一定的了解，所以這部分內(nèi)容是初高中知識的鏈接。而關(guān)于氨基酸的結(jié)構(gòu)，肽鏈的形成是比較抽象，單憑講解學(xué)生不易理解。在教學(xué)時(shí)采用多媒體技術(shù)，展示肽鏈的形成過程，并自制氨基酸模型，通過學(xué)生自己動手完成脫水縮合后形成肽鏈的過程，加深理解，并提高了學(xué)生探究學(xué)習(xí)的能力。 三、教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：①舉例說出蛋白質(zhì)的功能并解釋功能多樣性的原因。 ②描述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通式和種類。 ③說明肽鍵和多肽的形成過程。 2．能力目標(biāo)：①學(xué)會運(yùn)用模型的方法完成氨基酸形成肽鏈的過程。 ②學(xué)會綜合運(yùn)用、分析、歸納、綜合等科學(xué)思維方法。 3．情感目標(biāo)：①認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者。 ②確立了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的辨證觀點(diǎn)。 ③培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)態(tài)度。 四、重點(diǎn)難點(diǎn) 1．教學(xué)重點(diǎn)：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。 2．教學(xué)難點(diǎn)：氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因, 通過學(xué)生觀察圖片，查閱資料，歸納蛋白質(zhì)的功能；通過學(xué)生自己動手操作完成氨基酸形成肽鏈的過程，解釋氨基酸的個(gè)數(shù)，肽鍵的個(gè)數(shù)以及失去水分子的個(gè)數(shù)之間的關(guān)系，并總結(jié)出蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算公式；通過模型的擺放解釋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性，從而理解功能的多樣性。 五、課前準(zhǔn)備 多媒體課件、氨基酸模型（氨基、羧基、不同的R基）、以小組為單位布置學(xué)生查閱有關(guān)蛋白質(zhì)的資料 六、教學(xué)過程 教學(xué)流程 教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)意圖 引入新課 第三節(jié) 有機(jī)化合物⑵蛋白質(zhì)功能、氨基酸結(jié)構(gòu)、肽鏈的形成 氨基酸的元素組成，結(jié)構(gòu)通式和特點(diǎn) 脫水縮合的過程 氨基酸個(gè)數(shù)，肽鍵數(shù)、失去的水分子數(shù)三者的關(guān)系 蛋白質(zhì)分子多樣性的原因 【創(chuàng)設(shè)情景】準(zhǔn)備一些日常生活中有關(guān)蛋白質(zhì)的圖片，如肉類、雞蛋、蠶絲、人紅細(xì)胞、食物消化所需的酶、免疫中的抗體等在課堂上展示。 【提問】通過觀察圖片，查閱了資料，并經(jīng)過大家的討論，請各組代表回答蛋白質(zhì)的功能。 【小結(jié)】蛋白質(zhì)的功能多樣，1. 是結(jié)構(gòu)物質(zhì)，是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)。 2. 具有催化作用，如參加生物體各種生命活動的酶。 3. 有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸載體的功能（血紅蛋白） 4. 有些蛋白質(zhì)其信息傳遞作用，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動，如胰島素 5. 有些蛋白質(zhì)由免疫功能。（抗體） 蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者。今天我們就來學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)。 【講述】前面學(xué)過的糖類和脂質(zhì)都是由基本單位構(gòu)成的大分子化合物，那么蛋白質(zhì)也一樣。請大家結(jié)合課本找出蛋白質(zhì)的組成元素、基本單位，并通過相應(yīng)的模型，總結(jié)它的通式。 教師通過準(zhǔn)備的R基舉例4種氨基酸，并在黑板上演示。 【小結(jié)】氨基酸的通式是同一個(gè)碳原子上同時(shí)連著一個(gè)氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（-COOH），另外兩個(gè)鍵連著氫和R基， 氨基酸根據(jù)R基不同，大約有20種。 【提問】一個(gè)蛋白質(zhì)分子可能由數(shù)百數(shù)千個(gè)氨基酸連接而成，那么是如何形成蛋白質(zhì)？現(xiàn)在我舉例4種，這4個(gè)氨基酸是如何連在一起？請大家先觀察氨基酸的形成蛋白質(zhì)的過程，再通過模型連接。 【課件演示】動畫整體演示氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程 【講述】經(jīng)過大家的親手操作，基本上知道了這其中的奧秘，下面請同學(xué)說一下氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。 教師在學(xué)生的指示下完成黑板上的4個(gè)氨基酸的連接，并通過學(xué)生的評價(jià)確定其正確。 【課件演示】動畫分布演示二肽、三肽以至多肽的形成過程。 【提問】從剛才的演示和同學(xué)們的親手連接，大家討論：1、在形成這個(gè)4肽的過程中形成了幾個(gè)肽鍵、失去了幾個(gè)水分子？2、氨基酸個(gè)數(shù)，肽鍵數(shù)、失去的水分子數(shù)三者的關(guān)系？ 【課件演示】肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-1； 【課件演示】資料：胰島素的相關(guān)知識、空間結(jié)構(gòu)示意圖。 胰島素由A、B兩個(gè)肽鏈組成。人胰島素(Insulin Human)A鏈有11種21個(gè)氨基酸，B鏈有15種30個(gè)氨基酸，共16種51個(gè)氨基酸組成。計(jì)算胰島素的肽鍵數(shù)，失去水分子數(shù)，分子量（提示：構(gòu)成它的氨基酸的平均分子量以128計(jì)。） 【講述】通過大家的討論，我們對上面總結(jié)出的公式應(yīng)該再加以補(bǔ)充： 肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù) 蛋白質(zhì)分子量=氨基酸數(shù)*平均分子量-失去水分子數(shù)*18 【提問】組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，但是蛋白質(zhì)的種類卻很多，是什么原因呢？以黑板上的4種氨基酸為例，得到的肽鏈有4個(gè)氨基酸組成，可能得到幾種肽鏈？ 【小結(jié)】組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)量和排列順序不同，形成不同的蛋白質(zhì)。 肽鏈的種類：4*4*4*4=256 【提問】假定20種氨基酸任意組成一個(gè)含100個(gè)氨基酸分子的蛋白質(zhì)，一共有幾中蛋白質(zhì)？ 【小結(jié)】蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了功能的多樣性， 體現(xiàn)了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的辨證觀點(diǎn) 剛才我們僅從平面結(jié)構(gòu)上總結(jié)了肽鏈的種類，但是，蛋白質(zhì)是空間立體結(jié)構(gòu)，大家想象一下，蛋白質(zhì)種類是否會更多樣呢？ 學(xué)生課前通過查閱相關(guān)資料，在課堂上發(fā)言交流討論。 學(xué)生觀察、討論后總結(jié)蛋白質(zhì)的功能。。 。 學(xué)生結(jié)合課本知識，回答：氨基酸有C、H、O、N 因此蛋白質(zhì)也是主要有C、H、O、N四種化學(xué)元素組成的，很多重要的蛋白質(zhì)還含有P、S兩種元素 并通過親手操作總結(jié)氨基酸的通式。 學(xué)生上臺演示氨基酸的通式 學(xué)生觀察、并連接氨基酸。 學(xué)生回答，并總結(jié)脫水縮合的過程。如果有錯(cuò)誤，請學(xué)生糾正。 學(xué)生討論，并回答： 4個(gè)氨基酸形成的一條肽鏈中，共有肽鍵3 個(gè)，失去水分子數(shù)3 個(gè)。 并總結(jié)三者的關(guān)系。 學(xué)生通過閱讀，計(jì)算回答胰島素的肽鍵數(shù)，失去水分子數(shù)，分子量。 學(xué)生可能有不同的答案，通過討論總結(jié)。 學(xué)生以這4種氨基酸為例，選擇不用的種類，數(shù)量，排列順序，經(jīng)過思考討論，最后總結(jié)4種氨基酸形成的肽鏈種類。 學(xué)生思考回答：xx0 。 提高學(xué)生查找資料的能力。 課堂的引入是由學(xué)生自己完成的，教師僅起到組織者和引導(dǎo)者的作用，體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 培養(yǎng)學(xué)生動手能力和協(xié)作學(xué)習(xí)的態(tài)度。 及時(shí)糾正錯(cuò)誤，加深印象。 通過自主學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握氨基酸怎樣脫水縮合形成多肽鏈的并通過舉例練習(xí)掌握相關(guān)概念及計(jì)算 步步設(shè)疑，層層深入，啟發(fā)學(xué)生帶著問題去思考、去觀察。 七、知識結(jié)構(gòu) 組成元素 化學(xué)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 脫水縮合 空間結(jié)構(gòu) 氨基酸 蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)通式 蛋白質(zhì)的多樣性 種類 蛋白質(zhì)的功能 八、作業(yè)設(shè)計(jì) 1、某物質(zhì)的分子式為C184H3012O576N468S21，則該物質(zhì)最可能是 A．糖類 B．脂肪 C．蛋白質(zhì) D．核酸 2、組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的肽鍵結(jié)構(gòu)式是 A．NH—CO B．-NH-CO— C．-NH2-COOH— D．NH2—COOH 3、已知氨基酸的平均分子量為128，有100個(gè)氨基酸形成3條肽鏈的蛋白質(zhì)，分子量約為 A．12800 B．11018 C．11054 D．11638 4、血紅蛋白分子中含574個(gè)氨基酸，共有4條肽鏈。在形成此蛋白質(zhì)分子時(shí)，脫下的水分子數(shù)、形成肽鍵數(shù)、至少含有的氨基數(shù)和羧基數(shù)分別是 A．573、573、573、573B．570、573、571、571 C．570、573、4、4 D．570、570、4、4 5、現(xiàn)有A、B、C三種氨基酸，當(dāng)每種氨基酸數(shù)目不限的情況下，可形成三肽化合物的種類數(shù)及形成含3種氨基酸的三肽化合物的種類數(shù)分別為 A．3，3 B．6，3 C．9，27 D．27，6 6、根據(jù)下圖回答問題： ⑴圖中A表示 、D表示 、G表示 ⑵某一化合物水解過程中得到了甲、乙兩種化合物，它們的名稱是： 、 ；經(jīng)分析知道，若需將該化合物徹底水解，則水解過程中用于每分子該化合物的水分子數(shù)為150個(gè)，則這種化合物是由 個(gè)氨基酸分子脫水綜合形成。 ⑶某同學(xué)說：“圖中B、C、E、F所示結(jié)構(gòu)均為肽鍵”，其說法正確嗎？請說說你的理由。 【參考答案】 1、D 2、B 3、D 4、D 5、D 6、⑴氨基 羧基 甲基 ⑵三肽 二肽 151 ⑶不正確。依據(jù)定義：肽鍵是氨基酸脫水縮合而成，判斷時(shí)可根據(jù)該結(jié)構(gòu)水解時(shí)是否形成氨基酸來確定，B、C、E是由氨基酸脫水縮合形成的，屬于肽鍵，F(xiàn)結(jié)構(gòu)不是氨基酸脫水縮合形成，因而不是肽鍵。