鲁科版高中化学选修三第二章第三节第三课时核酸教学设计
文档属性
| 名称 | 鲁科版高中化学选修三第二章第三节第三课时核酸教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 966.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-12 10:03:45 | ||
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文档简介
第二章 能团与有机化学反应 烃的衍生物
第三节 醛和酮 糖类和核酸
第3课时 核酸教学设计
课标要求
1. 核酸的结构和组成：学生应该了解核酸（DNA和RNA）的基本结构，包括它们的化学组成（磷酸、五碳糖和含氮碱基），以及这些成分如何通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。
2. DNA和RNA的区别：学生应该能够区分DNA和RNA在结构上的主要差异，例如DNA中的脱氧核糖和RNA中的核糖，以及它们含氮碱基的不同。
3. 核酸的功能：学生应该理解核酸在遗传信息存储和传递中的作用，包括DNA的复制、转录和翻译过程。
4. 分子生物学技术：学生可能需要了解一些基本的分子生物学技术，如聚合酶链反应（PCR）、基因克隆和DNA测序，以及这些技术在研究和医学中的应用。
教材分析
核酸作为生物大分子,在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中有着重要意义。在教学中,应先弄清楚核酸的分类、组成,再讨论其结构、生物功能。天然的核酸可以分为核糖核酸和脱氧核糖核酸丙种。讨论核酸组成时,先识别核糖与脱氧核糖、五种碱基、磷酯键;然后分两条路径，一是RNA途径:先核糖与碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶)脱水缩合为核苷,再由核苷与磷酸脱水缩合为核苷酸,最后由核苷酸脱水聚合为核酸;二是DNA途径:先由脱氧核糖与碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶)脱水缩合为核苷,再由核苷与磷酸脱水缩合为核苷酸,最后由核苷酸脱水聚合为核酸。在讨论核酸的结构时,重点在识别DNA分子的双螺旋结构,学会碱基互补配对的原则。并在此基础上理解DNA分子的结构与蛋白质分子结构的对应关系。在学习核酸的生物功能时,理解当发生细胞分裂时,在酶的作用下利用游离的核苷酸复制亲代分子链,最终实现子代分子与亲代分子完全相同。最后拓展讨论聚合酶链反应以及其在司法鉴定和考古研究等领域的应用。
教学目标
1.从大分子组成角度了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的分子结构;知道核酸与核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系,能辨识核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)中的磷酯键;能理解大分子核酸的形成过程和水解过程,发展“证据推理与模型认知”的核心素养。
2.运用宏观实物模型认识生物大分子的微观结构,了解DNA分子中基本结构单元的连接方式，能根据氢键分析碱基对的配对原理,初步形成DNA双螺旋空间结构的认知，发展“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
3.能理解大分子核酸的生物功能,能说出其对生命遗传的意义,能认识人工合成核酸的意义,体会化学学科在生命科学发展中的重大作用,培养“科学探究和社会责任”的学科核心素养。
4.理论联系实际,认识二糖用途,以及淀粉、纤维素在人体内的重要生理功能,体会学科价值,升华科学精神与社会责任。
教学重、难点
重点：核酸的组成和结构
难点：DNA分子的双螺旋结构与其功能
学情分析
1.学生已有的知识水平和能力基础
(1)学生在本册书第四章第一节学习了糖类,了解了糖类的环状结构。
(2)学生在本册书第三章学习了酯,了解醇羟基可以和有机酸、无机酸形成酯键。
(3)学生已经学习了氢键的相关知识,知道氢键是一种较强的分子间相互作用力。
2.学生在本节课上可能存在的困难
(1)核苷酸是怎么通过磷酸二酯键成链状的。
(2)DNA 双螺旋的碱基配对)原则的原理是什么。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
任务一、 核酸的组成 【导入】蛋白质是生物体用以表达各项功能的工具，而核酸是生物用来制造蛋白质的模型，没有核酸就没有蛋白质，以科普小视频的形式引入新课（见PPT图片） 【教师】播放PPT，引起学生对核酸的学习兴趣 【任务一】核酸的组成 【学生活动1】阅读教材P112，总结核酸的基本概念？ 【学生】阅读教材，自己总结归纳 【教师】评价、补充。 总结： 1.发现：核酸因其最早在细胞核中发现，并具有酸性，故而得名。 2.分类：天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸（DNA：绝大多数生物体的遗传物质 ）和核糖核酸（RNA：少数生物体的遗传物质 ） 3.组成元素：C、H、O、N、P 4.基本单元：核苷酸 【学生活动2】阅读教材P122-123，总结核酸的水解？ 【学生】阅读教材内容，小组代表回答 【教师】评价、鼓励、强调 总结： 1.核酸的水解： 2.碱基---均为含氮杂环有机物 3.定义：核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 【学生活动3】阅读教材P123思考与讨论，找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分？ 【学生】分组讨论与交流，小组代表回答 【教师】评价、鼓励、强调 总结： 【知识扩展】资料卡片---腺苷三磷酸，根据生物所学知识，整理ATP和ADP的之间能量转换问题？ 【学生】阅读教材，小组代表回答 【教师】强调、补充 总结： 以120万一支的清除癌细胞的轻毒针以及双胞胎为什么那么像的话题，引入新课，吸引学生的好奇心。 教师知识讲解，学生认真听讲并记忆， 根据生物所学知识以及化学对核酸掌握情况的要求讲解知识，实时调整课程进度。
任务二 、核酸的结构 任务三、核酸的生物功能 【任务二】核酸的结构 【学生活动1】阅读教材P124-P125总结DNA的结构和形成过程？ 【学生】阅读教材，分组讨论，小组代表回答 【教师】鼓励、评价、强调 总结：1.结构：---双螺旋结构模型——晶体X射线 ①两条多聚核苷酸链组成DNA分子，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构； ②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧； ③两条链上的碱基通过氢键作用，遵循碱基互补配对原则，结合成碱基对。 2.形成过程： 【学生活动2】阅读教材P124-P125总结RNA的结构和形成过程？ 【学生】阅读教材，分组讨论，小组代表回答 【教师】鼓励、评价、强调 总结： 结构： ①RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同：核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。 ②RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。 形成过程： 【学生活动3】阅读教材P125思考与讨论？ 【学生】分组讨论，小组代表回答 【教师】鼓励、评价、强调 总结： 【任务三】核酸的生物功能 【学生活动1】阅读教材P125-126，总结DNA和RNA的生物功能？ 【学生】阅读教材，总结归纳，小组代表回答 【教师】鼓励、评价 总结：1.DNA (1)基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息 (2)作用： ①DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状 ②在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制，传递遗传信息 2.RNA：RNA参与传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息。 【学生活动2】阅读教材P125-126，总结DNA分子的复制？ 【学生】阅读教材以及生物所学知识，分组讨论，小组代表回答 【教师】点评，强调 总结：亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链，最后形成两个与亲代 DNA 完全相同的子代 DNA 分子。 【学生活动3】阅读教材P125-126，总结核酸的研究成果？ 【学生】阅读教材，回答问题 【教师】点评，强调 总结： 1. 1981年，我国科学家人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸 2.1999 年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家 3.2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制 【知识扩展】阅读教材P126【科学-技术-社会】聚合酶链反应，分组讨论核酸检测技术——RT-PCR的原理？ 【学生】分组讨论与交流，小组代表回答 【教师】评价，补充 【典型例题】 例1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质,下列关于DNA与RNA的叙述中正确的是( )。 A.在细胞内存在的主要部位相同 B.所含的戊糖不同 C.核苷酸之间的连接方式不同 D.所含的碱基相同 【答案要点】B 例2.下列说法正确的是( )。 A.叶肉细胞中碱基、核苷酸、戊糖种类分别是5种、8种和2种 B.大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种 C.组成核酸的基本单位是核糖核苷酸 D.DNA与RNA的不同点只在于戊糖和碱基的不同 【答案要点】A 例3.下列有关核酸的说法中不正确的是( )。 A.核酸是一类含磷的生物高分子化合物 B.根据组成,核酸分为DNA和RNA C.DNA大量存在于细胞质中 D.我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸 C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③② 【答案要点】C 例4.组成某种核酸的基本单元如图,下列有关叙述错误的是( )。 A.该物质是组成RNA的基本单元 B.该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素 C.图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶 D.该物质组成的核酸主要参与遗传信息的传递过程 【答案要点】C 培养学生总结归纳的能力。 老师讲解，学生认真听讲。 阅读教材DNA和RNA的形成过程，小组之间分组讨论，培养学生的总结归纳能力 循序渐进的推进课程，根据学生的掌握情况，可作相应调整。 通过小组讨论得出结论，学生代表回答，加深学生对知识的理解。 知识扩展，培养学生理论联系实际，学以致用的能力。 典型例题检测并巩固学生对知识点的掌握情况。
课堂总结
板书 设计 3.3核酸 一、核酸的组成 单体:核苷酸 核苷酸水解生成磷酸、核糖和碱基 二、核酸的结构 1.DNA的一级结构 2.DNA 的二级结构 3.碱基配对 4. RNA的结构 三、核酸的生物功能
教学 反思 核酸作为生物大分子,与生物体的生命活动息息相关。教学中我们要借助真实的事例创设好教学情境,激起学生的学习积极性和求知欲望。本课时内容与生物所学学知识密切关联,学生先前所学习的生物学知识,很多是基于机械记忆,本教学设计从化学视角,从各类化学键、氢键的形成去探索并加深理解，也加强了学科之间的融合。在诊断并发展学生学科核心素养的同日时,逐步突破了本节课的重难点。通过本节课,学生能从分子结构的角度,加强并完善对核酸的组成和结构的认知建构。在讲到我国在核酸领域的研究成就时，积极宣传我国科学家为人类作出的贡献,强调科学学精神和爱国主义教育。
第三节 醛和酮 糖类和核酸
第3课时 核酸教学设计
课标要求
1. 核酸的结构和组成：学生应该了解核酸（DNA和RNA）的基本结构，包括它们的化学组成（磷酸、五碳糖和含氮碱基），以及这些成分如何通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。
2. DNA和RNA的区别：学生应该能够区分DNA和RNA在结构上的主要差异，例如DNA中的脱氧核糖和RNA中的核糖，以及它们含氮碱基的不同。
3. 核酸的功能：学生应该理解核酸在遗传信息存储和传递中的作用，包括DNA的复制、转录和翻译过程。
4. 分子生物学技术：学生可能需要了解一些基本的分子生物学技术，如聚合酶链反应（PCR）、基因克隆和DNA测序，以及这些技术在研究和医学中的应用。
教材分析
核酸作为生物大分子,在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中有着重要意义。在教学中,应先弄清楚核酸的分类、组成,再讨论其结构、生物功能。天然的核酸可以分为核糖核酸和脱氧核糖核酸丙种。讨论核酸组成时,先识别核糖与脱氧核糖、五种碱基、磷酯键;然后分两条路径，一是RNA途径:先核糖与碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶)脱水缩合为核苷,再由核苷与磷酸脱水缩合为核苷酸,最后由核苷酸脱水聚合为核酸;二是DNA途径:先由脱氧核糖与碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶)脱水缩合为核苷,再由核苷与磷酸脱水缩合为核苷酸,最后由核苷酸脱水聚合为核酸。在讨论核酸的结构时,重点在识别DNA分子的双螺旋结构,学会碱基互补配对的原则。并在此基础上理解DNA分子的结构与蛋白质分子结构的对应关系。在学习核酸的生物功能时,理解当发生细胞分裂时,在酶的作用下利用游离的核苷酸复制亲代分子链,最终实现子代分子与亲代分子完全相同。最后拓展讨论聚合酶链反应以及其在司法鉴定和考古研究等领域的应用。
教学目标
1.从大分子组成角度了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的分子结构;知道核酸与核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系,能辨识核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)中的磷酯键;能理解大分子核酸的形成过程和水解过程,发展“证据推理与模型认知”的核心素养。
2.运用宏观实物模型认识生物大分子的微观结构,了解DNA分子中基本结构单元的连接方式，能根据氢键分析碱基对的配对原理,初步形成DNA双螺旋空间结构的认知，发展“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
3.能理解大分子核酸的生物功能,能说出其对生命遗传的意义,能认识人工合成核酸的意义,体会化学学科在生命科学发展中的重大作用,培养“科学探究和社会责任”的学科核心素养。
4.理论联系实际,认识二糖用途,以及淀粉、纤维素在人体内的重要生理功能,体会学科价值,升华科学精神与社会责任。
教学重、难点
重点：核酸的组成和结构
难点：DNA分子的双螺旋结构与其功能
学情分析
1.学生已有的知识水平和能力基础
(1)学生在本册书第四章第一节学习了糖类,了解了糖类的环状结构。
(2)学生在本册书第三章学习了酯,了解醇羟基可以和有机酸、无机酸形成酯键。
(3)学生已经学习了氢键的相关知识,知道氢键是一种较强的分子间相互作用力。
2.学生在本节课上可能存在的困难
(1)核苷酸是怎么通过磷酸二酯键成链状的。
(2)DNA 双螺旋的碱基配对)原则的原理是什么。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
任务一、 核酸的组成 【导入】蛋白质是生物体用以表达各项功能的工具，而核酸是生物用来制造蛋白质的模型，没有核酸就没有蛋白质，以科普小视频的形式引入新课（见PPT图片） 【教师】播放PPT，引起学生对核酸的学习兴趣 【任务一】核酸的组成 【学生活动1】阅读教材P112，总结核酸的基本概念？ 【学生】阅读教材，自己总结归纳 【教师】评价、补充。 总结： 1.发现：核酸因其最早在细胞核中发现，并具有酸性，故而得名。 2.分类：天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸（DNA：绝大多数生物体的遗传物质 ）和核糖核酸（RNA：少数生物体的遗传物质 ） 3.组成元素：C、H、O、N、P 4.基本单元：核苷酸 【学生活动2】阅读教材P122-123，总结核酸的水解？ 【学生】阅读教材内容，小组代表回答 【教师】评价、鼓励、强调 总结： 1.核酸的水解： 2.碱基---均为含氮杂环有机物 3.定义：核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 【学生活动3】阅读教材P123思考与讨论，找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分？ 【学生】分组讨论与交流，小组代表回答 【教师】评价、鼓励、强调 总结： 【知识扩展】资料卡片---腺苷三磷酸，根据生物所学知识，整理ATP和ADP的之间能量转换问题？ 【学生】阅读教材，小组代表回答 【教师】强调、补充 总结： 以120万一支的清除癌细胞的轻毒针以及双胞胎为什么那么像的话题，引入新课，吸引学生的好奇心。 教师知识讲解，学生认真听讲并记忆， 根据生物所学知识以及化学对核酸掌握情况的要求讲解知识，实时调整课程进度。
任务二 、核酸的结构 任务三、核酸的生物功能 【任务二】核酸的结构 【学生活动1】阅读教材P124-P125总结DNA的结构和形成过程？ 【学生】阅读教材，分组讨论，小组代表回答 【教师】鼓励、评价、强调 总结：1.结构：---双螺旋结构模型——晶体X射线 ①两条多聚核苷酸链组成DNA分子，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构； ②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧； ③两条链上的碱基通过氢键作用，遵循碱基互补配对原则，结合成碱基对。 2.形成过程： 【学生活动2】阅读教材P124-P125总结RNA的结构和形成过程？ 【学生】阅读教材，分组讨论，小组代表回答 【教师】鼓励、评价、强调 总结： 结构： ①RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同：核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。 ②RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。 形成过程： 【学生活动3】阅读教材P125思考与讨论？ 【学生】分组讨论，小组代表回答 【教师】鼓励、评价、强调 总结： 【任务三】核酸的生物功能 【学生活动1】阅读教材P125-126，总结DNA和RNA的生物功能？ 【学生】阅读教材，总结归纳，小组代表回答 【教师】鼓励、评价 总结：1.DNA (1)基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息 (2)作用： ①DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状 ②在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制，传递遗传信息 2.RNA：RNA参与传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息。 【学生活动2】阅读教材P125-126，总结DNA分子的复制？ 【学生】阅读教材以及生物所学知识，分组讨论，小组代表回答 【教师】点评，强调 总结：亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链，最后形成两个与亲代 DNA 完全相同的子代 DNA 分子。 【学生活动3】阅读教材P125-126，总结核酸的研究成果？ 【学生】阅读教材，回答问题 【教师】点评，强调 总结： 1. 1981年，我国科学家人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸 2.1999 年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家 3.2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制 【知识扩展】阅读教材P126【科学-技术-社会】聚合酶链反应，分组讨论核酸检测技术——RT-PCR的原理？ 【学生】分组讨论与交流，小组代表回答 【教师】评价，补充 【典型例题】 例1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质,下列关于DNA与RNA的叙述中正确的是( )。 A.在细胞内存在的主要部位相同 B.所含的戊糖不同 C.核苷酸之间的连接方式不同 D.所含的碱基相同 【答案要点】B 例2.下列说法正确的是( )。 A.叶肉细胞中碱基、核苷酸、戊糖种类分别是5种、8种和2种 B.大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种 C.组成核酸的基本单位是核糖核苷酸 D.DNA与RNA的不同点只在于戊糖和碱基的不同 【答案要点】A 例3.下列有关核酸的说法中不正确的是( )。 A.核酸是一类含磷的生物高分子化合物 B.根据组成,核酸分为DNA和RNA C.DNA大量存在于细胞质中 D.我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸 C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③② 【答案要点】C 例4.组成某种核酸的基本单元如图,下列有关叙述错误的是( )。 A.该物质是组成RNA的基本单元 B.该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素 C.图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶 D.该物质组成的核酸主要参与遗传信息的传递过程 【答案要点】C 培养学生总结归纳的能力。 老师讲解，学生认真听讲。 阅读教材DNA和RNA的形成过程，小组之间分组讨论，培养学生的总结归纳能力 循序渐进的推进课程，根据学生的掌握情况，可作相应调整。 通过小组讨论得出结论，学生代表回答，加深学生对知识的理解。 知识扩展，培养学生理论联系实际，学以致用的能力。 典型例题检测并巩固学生对知识点的掌握情况。
课堂总结
板书 设计 3.3核酸 一、核酸的组成 单体:核苷酸 核苷酸水解生成磷酸、核糖和碱基 二、核酸的结构 1.DNA的一级结构 2.DNA 的二级结构 3.碱基配对 4. RNA的结构 三、核酸的生物功能
教学 反思 核酸作为生物大分子,与生物体的生命活动息息相关。教学中我们要借助真实的事例创设好教学情境,激起学生的学习积极性和求知欲望。本课时内容与生物所学学知识密切关联,学生先前所学习的生物学知识,很多是基于机械记忆,本教学设计从化学视角,从各类化学键、氢键的形成去探索并加深理解，也加强了学科之间的融合。在诊断并发展学生学科核心素养的同日时,逐步突破了本节课的重难点。通过本节课,学生能从分子结构的角度,加强并完善对核酸的组成和结构的认知建构。在讲到我国在核酸领域的研究成就时，积极宣传我国科学家为人类作出的贡献,强调科学学精神和爱国主义教育。