2024年高中化學(xué) 第四章 生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì) 第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸教案 新人教版選修5

2024年高中化學(xué)第四章生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸教案新人教版選修5課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是蛋白質(zhì)和核酸的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能。這部分內(nèi)容涵蓋了新人教版選修5第四章生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)中的第三節(jié)。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的關(guān)系在于，學(xué)生需要先了解有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，如有機(jī)化合物的分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，才能更好地理解蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)和功能。此外，學(xué)生還需要掌握一些基本的概念，如氨基酸、核苷酸等，這些都是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸的基本單元。在本節(jié)課中，學(xué)生將通過實(shí)驗(yàn)和講解，深入理解蛋白質(zhì)和核酸的重要性和作用，以及它們在生命科學(xué)中的地位和應(yīng)用。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)和講解，使學(xué)生能夠獨(dú)立思考、提出問題、探究問題并解決問題；培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，使學(xué)生能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析和解釋生物現(xiàn)象，形成科學(xué)的思維方式；提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生了解蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的地位和應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到化學(xué)在生活中的重要作用；強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、勇于探索、追求真理的科學(xué)態(tài)度。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠更好地理解生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，提高自己的學(xué)科核心素養(yǎng)。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：1.蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)和功能；2.蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的應(yīng)用。

難點(diǎn)：1.蛋白質(zhì)和核酸的復(fù)雜結(jié)構(gòu)及其功能關(guān)系的理解；2.蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的作用和重要性。

解決辦法：1.通過動(dòng)畫、模型等教學(xué)輔助工具，直觀地展示蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)和功能，幫助學(xué)生更好地理解其復(fù)雜結(jié)構(gòu)及其功能關(guān)系；2.通過實(shí)例分析和案例討論，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，深入理解蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的作用和重要性。四、教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法

針對本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，我將采用以下教學(xué)方法：

-講授法：用于講解蛋白質(zhì)和核酸的基本概念、結(jié)構(gòu)和功能，為學(xué)生提供系統(tǒng)的知識(shí)框架。

-討論法：組織學(xué)生就蛋白質(zhì)和核酸的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考和發(fā)表見解。

-案例研究：分析具體的蛋白質(zhì)和核酸相關(guān)實(shí)例，讓學(xué)生深入理解其在生命科學(xué)中的應(yīng)用。

-項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：引導(dǎo)學(xué)生參與蛋白質(zhì)和核酸相關(guān)的小項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)

-角色扮演：學(xué)生分組扮演蛋白質(zhì)和核酸分子，通過模擬它們的功能和相互作用，增強(qiáng)對知識(shí)的理解和記憶。

-實(shí)驗(yàn)操作：組織學(xué)生進(jìn)行蛋白質(zhì)和核酸的簡易實(shí)驗(yàn)，如蛋白質(zhì)的提取和鑒定，核酸的觀察等，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

-游戲設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)有關(guān)蛋白質(zhì)和核酸的知識(shí)競賽游戲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用

-PPT：制作包含豐富圖片、動(dòng)畫和圖表的PPT，清晰展示蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)和功能，增強(qiáng)學(xué)生的視覺感受。

-視頻：播放相關(guān)蛋白質(zhì)和核酸的科研視頻，讓學(xué)生了解其在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用和研究動(dòng)態(tài)。

-在線工具：利用在線化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)工具，讓學(xué)生自主探索蛋白質(zhì)和核酸的性質(zhì)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提供蛋白質(zhì)和核酸的相關(guān)PPT、視頻和文檔，讓學(xué)生提前了解課程內(nèi)容。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：提出問題，如“蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的具體作用是什么？”引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺(tái)或微信群，跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)展，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生獨(dú)立閱讀資料，理解蛋白質(zhì)和核酸的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對問題進(jìn)行思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和疑問提交給老師，以便老師在課堂上進(jìn)行針對性的講解。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高他們的獨(dú)立思考能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)和微信群，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解蛋白質(zhì)和核酸的知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過播放一個(gè)關(guān)于蛋白質(zhì)和核酸在生物體內(nèi)作用的視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)、功能和相互作用。

-組織課堂活動(dòng)：分組進(jìn)行角色扮演，模擬蛋白質(zhì)和核酸的合成和作用過程。

-解答疑問：針對學(xué)生的疑問，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與角色扮演，親身體驗(yàn)蛋白質(zhì)和核酸的作用。

-提問與討論：學(xué)生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解蛋白質(zhì)和核酸的知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過角色扮演，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握蛋白質(zhì)和核酸的作用。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解蛋白質(zhì)和核酸的知識(shí)點(diǎn)，掌握其作用。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：布置與蛋白質(zhì)和核酸相關(guān)的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供關(guān)于蛋白質(zhì)和核酸的拓展學(xué)習(xí)資源，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)成果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的蛋白質(zhì)和核酸知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《生物化學(xué)》（Biochemistry）教材，提供更深入的蛋白質(zhì)和核酸知識(shí)，幫助學(xué)生了解其在生物體內(nèi)的代謝過程。

-《分子生物學(xué)》（MolecularBiology）教材，介紹蛋白質(zhì)和核酸的分子結(jié)構(gòu)和功能，以及它們在遺傳信息傳遞中的作用。

-《生命科學(xué)導(dǎo)論》（IntroductiontoLifeSciences）教材，從宏觀角度介紹蛋白質(zhì)和核酸在生命體系中的重要性和應(yīng)用。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-蛋白質(zhì)和核酸的研究前沿：學(xué)生可以查閱最新的科研論文，了解蛋白質(zhì)和核酸的研究進(jìn)展，如蛋白質(zhì)工程、基因編輯等。

-蛋白質(zhì)和核酸的應(yīng)用實(shí)例：學(xué)生可以尋找生活中的實(shí)例，如食品工業(yè)中蛋白質(zhì)的應(yīng)用、醫(yī)學(xué)中核酸的應(yīng)用等，了解其在實(shí)際生活中的作用。

-蛋白質(zhì)和核酸的互動(dòng)關(guān)系：學(xué)生可以探究蛋白質(zhì)和核酸之間的相互作用，如蛋白質(zhì)如何與核酸結(jié)合、核酸如何調(diào)控蛋白質(zhì)的表達(dá)等。

3.補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)

-蛋白質(zhì)的提取和鑒定實(shí)驗(yàn)：學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從生物組織中提取蛋白質(zhì)，并利用化學(xué)方法進(jìn)行鑒定，如SDS電泳、Westernblot等。

-核酸的觀察實(shí)驗(yàn)：學(xué)生可以進(jìn)行DNA和RNA的提取、純化和觀察實(shí)驗(yàn)，如DNA凝膠電泳、RNA熒光染色等。

-蛋白質(zhì)和核酸的功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：學(xué)生可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證蛋白質(zhì)和核酸的功能，如蛋白質(zhì)的酶活性測定、核酸的轉(zhuǎn)錄和翻譯實(shí)驗(yàn)等。七、教學(xué)反思與總結(jié)然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些存在的問題和不足。例如，部分學(xué)生在理解蛋白質(zhì)和核酸的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)仍有一定困難，因此在今后的教學(xué)中，我需要更多地運(yùn)用模型、動(dòng)畫等教學(xué)輔助工具，幫助學(xué)生更直觀地理解。此外，部分學(xué)生對蛋白質(zhì)和核酸在實(shí)際生活中的應(yīng)用了解不多，以后我可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注一些與生活密切相關(guān)的實(shí)例，以提高他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

針對上述問題，我將在今后的教學(xué)中進(jìn)行以下改進(jìn)：

1.運(yùn)用更多的教學(xué)輔助工具，如模型、動(dòng)畫等，以幫助學(xué)生直觀地理解蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)和功能。

2.舉一些與生活密切相關(guān)的實(shí)例，讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)和核酸在實(shí)際生活中的應(yīng)用，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。

3.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究，提供相關(guān)的拓展閱讀材料，讓他們更深入地了解蛋白質(zhì)和核酸的知識(shí)。

4.在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和解決問題的能力。八、典型例題講解1.題型一：蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)

題目：請簡述蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。

答案：蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵連接而成的生物大分子。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)包括一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。一級(jí)結(jié)構(gòu)是指氨基酸的排列順序，二級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)中的局部空間結(jié)構(gòu)，如α-螺旋和β-折疊，三級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)的整體空間結(jié)構(gòu)，四級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的存在形式，如同源二聚體或多聚體。

2.題型二：核酸的結(jié)構(gòu)和功能

題目：請簡述核酸的結(jié)構(gòu)和功能。

答案：核酸是由核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的生物大分子。核酸的結(jié)構(gòu)包括核苷酸、核糖和堿基。核酸的功能包括儲(chǔ)存遺傳信息、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。

3.題型三：蛋白質(zhì)的合成過程

題目：請簡述蛋白質(zhì)的合成過程。

答案：蛋白質(zhì)的合成過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。轉(zhuǎn)錄是指DNA模板上的遺傳信息轉(zhuǎn)移到RNA分子上，生成mRNA。翻譯是指mRNA上的遺傳信息轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)分子上，生成蛋白質(zhì)。

4.題型四：核酸的復(fù)制過程

題目：請簡述核酸的復(fù)制過程。

答案：核酸的復(fù)制過程包括解旋、合成和連接三個(gè)階段。解旋是指雙鏈DNA解開成單鏈。合成是指新鏈的合成，包括正鏈和負(fù)鏈。連接是指新鏈的合成完成后，雙鏈DNA重新形成。

5.題型五：蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的應(yīng)用

題目：請舉例說明蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的應(yīng)用。

答案：蛋白質(zhì)在生命科學(xué)中的應(yīng)用包括：酶作為催化劑，參與生物體內(nèi)的代謝過程；抗體作為免疫分子，參與免疫反應(yīng)；激素作為信號(hào)分子，調(diào)節(jié)生物體的生理活動(dòng)。核酸在生命科學(xué)中的應(yīng)用包括：基因編輯技術(shù)，如CRISPR-Cas9，用于基因治療和基因研究；基因測序技術(shù)，用于研究基因變異和遺傳疾??；基因表達(dá)調(diào)控技術(shù)，用于研究基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。板書設(shè)計(jì)①蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)

-氨基酸：組成蛋白質(zhì)的基本單元

-肽鍵：氨基酸之間通過肽鍵連接

-一級(jí)結(jié)構(gòu)：氨基酸的排列順序

-二級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)中的局部空間結(jié)構(gòu)，如α-螺旋和β-折疊

-三級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的整體空間結(jié)構(gòu)

-四級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的存在形式，如同源二聚體或多聚體

②核酸的結(jié)構(gòu)和功能

-核苷酸：組成核酸的基本單元

-堿基：核酸中的遺傳信息載體

-核糖：核酸中的糖鏈成分

-儲(chǔ)存遺傳信息：核酸的主要功能

-復(fù)制和轉(zhuǎn)錄：核酸在遺傳信息傳遞中的作用

③蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的應(yīng)用

-酶：作為催化劑，參與生物體內(nèi)的代謝過程

-抗體：作為免疫分子，參與免疫反應(yīng)

-激素：作為信號(hào)分子，調(diào)節(jié)生物體的生理活動(dòng)

-基因編輯：基因治療和基因研究的應(yīng)用

-基因測序：研究基因變異和遺傳疾病的應(yīng)用

-基因表達(dá)調(diào)控：研究基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)、功能以及它們在生命科學(xué)中的應(yīng)用。首先，我們了解了蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵連接而成的生物大分子，其結(jié)構(gòu)包括一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。其次，我們學(xué)習(xí)了核酸是由核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的生物大分子，其結(jié)構(gòu)包括核苷酸、核糖和堿基，功能包括儲(chǔ)存遺傳信息和參與遺傳信息的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。最后，我們探討了蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的應(yīng)用，如酶作為催化劑參與生物體內(nèi)的代謝過程，抗體作為免疫分子參與免疫反應(yīng)，以及基因編輯和基因測序在基因研究和治療中的應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)有了更深入的理解，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

當(dāng)堂檢測：

1.請簡述蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。

2.請簡述核酸的結(jié)構(gòu)和功能。

3.請簡述蛋白質(zhì)的合成過程。

4.請簡述核酸的復(fù)制過程。

5.請舉例說明蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)中的應(yīng)用。

答案：

1.蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵連接而成的生物大分子，其結(jié)構(gòu)包括一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。

2.核酸是由核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的生物大分子，其結(jié)構(gòu)包括核苷酸、核糖和堿基，功能包括儲(chǔ)存遺傳信息和參與遺傳信息的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。

3.蛋白質(zhì)的合成過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。轉(zhuǎn)錄是指DNA模板上的遺傳信息轉(zhuǎn)移到RNA分子上，生成mRNA。