2.4蛋白质是生命活动的主要承担者 教学设计(表格式)

教学课题 蛋白质是生命活动的主要承担者
学科 生物 年级 高一 时长 1课时
教学背景分析 “蛋白质是生命活动的主要承担者”是人教版新教材第二章第四节的内容。是在“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”这一大概念之后，包含细胞的物质基础，体现了生命的物质观，又为细胞的基本结构的学习打基础，只有更好的了解细胞内的物质组成才能够进一步学习细胞的各部分结构与功能，更好的树立结构与功能观。课程标准要求归纳氨基酸的结构通式特点并说出氨基酸形成蛋白质的过程，这一要求对于提升学生的思维及建模能力进行训练，很好的实现了初高中学习方式的衔接，更有助于提升归纳、抽象、概括的科学思维，落实核心素养，课程标准还要求举例说明蛋白质的结构与功能相适应，这一内容的学习，在落实结构与功能观的基础上也让学生能够结合实际，理解蛋白质如何作为生命活动的主要承担者，在各项生命活动中无处不在，身兼要职，初步形成生命的物质观，蛋白质在人类生活中起着非常重要的作用，应建立健康的饮食习惯，关注营养与健康，真正的落实了生命观念和社会责任。
教学目标 1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。 3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。 4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
重难点 1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。
教学方式与策略 学生已经了解蛋白质在细胞有机物中的含量最多，并且通过细胞中糖类和脂质的学习，对有机物的元素组成和几种常见有机物的空间结构有一定的了解，但是缺乏有机化学的基础，对共价化合物成键原理及有机物空间结构并不了解，所以一开始可能就会对氨基酸的空间结构产生疑惑，包括氨基和羧基的位置和书写方式都可能成为让学生迷惑的地方，所以要求教师用最简洁的语言讲解清楚氨基酸的结构，为氨基酸脱水缩合形成多肽链打基础；另外在突破难点的过程，打破传统讲解枯燥难懂的情况，提示让学生自己作为氨基酸建模，利用手拿装水矿泉水瓶连接的方法模拟脱水缩合，更有助于学生理解相关概念如脱水缩合、肽键、二肽、多肽链，还能够通过变换队伍形式展示蛋白质的空间结构，使学生在轻松的氛围下自主，大大提高了学生的学习兴趣，以弥补学生现有化学知识不足对蛋白质学习产生的困难情绪。教学策略方面，采用问题教学法，让学生延续蛋白质功能------蛋白质结构-----蛋白质结构多样性的原因----蛋白质功能多样性的原因的思维逻辑，加强归纳与思考。
教学活动设计 活动内容 活动意图 时间分配
引入新课 【创设情境】展示中国居民平衡膳食宝塔(2022)，提出:多吃蔬果、奶类、全谷、大豆，适量吃鱼、禽、蛋、瘦肉。 讲述蛋白质是细胞中含量最多的有机物，我们每天需要摄入650g左右富含蛋白质的食物。 展示以下几种食物图片： 【想一想】学生分组讨论思考，回答以下问题： 哪些食品富含蛋白质 如何验证这些食物含蛋白质的呢？ 婴儿为什么要以奶为主要食物？ 通过中国居民平衡膳食宝塔分析了解健康的膳食模式。引导学生结合课本实例理解蛋白质的重要作用，并对一些与蛋白质、氨基酸和健康医疗有关的内容进行讨论十分贴近学生生活，可以瞬间激发学生的学习兴趣和热情，对于探索新知打下良好的基础，又很好的落实了生命观念和社会责任。 33分钟
【阅读教材】 学生阅读教材P28“蛋白质的功能举例”的图文材料，小组合作归纳蛋白质的不同功能。 通过对蛋白质功能的学习，引导学生认同“蛋白质是生命活动的主要承担者”。 【练一练】学生对不同事例与蛋白质的不同功能进行连线巩固。 引导学生思考：我们从食物中摄取的蛋白质如何为我们所用？ 学生思考回答：蛋白质必需经过分解成氨基酸才能被人体吸收和利用。作为手术缝合线的胶原蛋白被分解为氨基酸才可以被人体吸收。 从而认同氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 【阅读教材】 学生阅读教材P29-30，了解组成人体蛋白质的基本单位氨基酸有21种，根据人体细胞能不能合成将氨基酸分成两大类非必需氨基酸和必需氨基酸。通过口诀帮助学生记忆成人所需的8种必需氨基酸。 【任务一】：展示多种氨基酸结构，引导学生分析氨基酸的结构。 活动1：学生观察下列四种氨基酸的结构，比较它们的相同点与不同点, 探究以下问题： (1)上面四种氨基酸都有的元素是？ C、H、O、N (2)写出构成蛋白质的氨基酸共有的部分是？ (3)这四种氨基酸分子的R基分别是？ —CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH (4)组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗 若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里 每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。 经过归纳与概括形成氨基酸的概念，并获得氨基酸分子结构通式及特点的知识。 氨基酸分子结构通式简写： 氨基酸分子结构特点： (1) 数量标准:至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-C00H) (2)位置标准:总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-C00H)连在同一碳原子上。 【特别提醒】 氨基、羧基、R基的书写 ①正确的格式：—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。 ②避免两种错误格式 a.写成NH2、COOH、R。 b.写成NH3、—NH3、HCOOH等。 ③结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别 活动2：选出构成蛋白质的氨基酸卡片，剪下备用。学生尝试使用卡片构建氨基酸分子结构通式的物理模型。通过对卡片的拼接促进学生对氨基酸结构的理解。 结合图文材料，小组讨论归纳出蛋白质的功能。 对不同的事例与不同的蛋白质功能进行连线。 思考回答问题，认同氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 阅读教材，了解氨基酸的种类及分类 分析思考组成蛋白质的氨基酸的元素组成、种类、结构共同点，尝试写出氨基酸分子的结构通式。归纳与概括出氨基酸的概念。 特别注意氨基酸的书写格式，并对氨基酸结构通式及氨基和羧基不同表达形式进行辨别。 用剪下的氨基酸卡片自制氨基酸分子物理模型。 25分钟
蛋白质的结构及其多样性 【阅读教材】 学生阅读教材P30-31，分小组合作探究： 1.氨基酸如何形成蛋白质？ 2.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 活动3:播放氨基酸脱水缩合形成肽链的视频，分发氨基酸卡片给学生，学生分组利用氨基酸卡片模拟脱水缩合过程。 动画展示氨基酸分子脱水缩合的过程，加深学生对氨基酸脱水综合的理解。形成肽键、二肽、三肽等概念。 【任务二】：引导学生分组讨论、分析氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，总结规律。 活动4：结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图，进而分析肽键数目、游离的氨基与羧基的数目变化： (1)肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？ 氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。 (2)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是怎样的？ 氨基酸数－肽链数＝形成的水分子数＝肽键数。 (3)肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪里？ 有。位于肽链的两端，R基中也可能有。 (4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？若形成m条肽链呢？ na－18(n－1)；na－18(n－m)。 学生观看氨基酸脱水缩合形成肽链的视频后，模拟脱水缩合过程。 分析氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，归纳总结脱水缩合过程肽键数目、游离的氨基与羧基的数目变化的规律。 5分钟
联系社会 结合图形和视频，引导学生辨析蛋白质的盐析、 水解和变性。 盐析：蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化，可逆。 水解：肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。 变性：氨基酸顺序不变，肽键不变，空间结构改变，功能改变。导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子 学生分组讨论分析，并作回答： ①熟鸡蛋更容易消化的原因是什么？ 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。 ②蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由： 能。因为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键。 分辨蛋白质的盐析、 水解和变性过程。 讨论并回答问题。 7分钟
板书设计 一、蛋白质的功能及基本组成单位 1.蛋白质的功能：结构、调节、催化、运输、免疫 2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 二、蛋白质的结构及其多样性 1.脱水缩合过程 2.蛋白质的形成 3.蛋白质结构多样性的原因