高二化学 选择性必修3 核酸 教学设计

1、第四章第三节核酸教学设计一、课标解读核酸是普通高中化学课程标准（2017年版）中模块3有机化学基础主题3“生物大分子及合成高分子”中二级标题“生物大分子”的内容，在新人教版教材中位于选择性必修3第四章第三节。【内容要求】了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能；认识人工合成核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。【学业要求】能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理；能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。二、教材分析本节内容首先基于宏观视角认识核酸的组成结构，再基于化学键视角来认识核酸的形成过程，进而显化核酸的水解以及形成过程，进一步深

2、化研究复杂有机物大分子结构的学习方法，结合我国在核酸的相关研究，增强文化自信。本节内容注重凸显“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”、“社会责任”等化学核心素养。教材首先介绍人们认识核酸组成时所采用的方法。让学生进一步认识到，研究复杂的大分子时，可以通过化学反应使共价键断裂，将其分解成较小片段，然后通过分析产物来推测大分子的组成和结构。这一方法在前两节糖类和蛋白质的学习中已有所体现，教材在这里通过正文叙述和图4-15“核酸的水解产物示意图”将其进一步显性化，在介绍相关知识的同时，让学生了解化学研究的方法，以提高其“证据推理与模型认知”的学科核心素养。在根据实验结果进行逆向分析的基础上，

3、教材指出核酸是戊糖、碱基和磷酸这三种基本组分通过缩合反应形成的生物大分子（缩合聚合物），并以示意图的形式直观呈现了核酸与其基本组分之间的转化和层次关系。学生在高中生物课中学习的DNA双螺旋结构，以及选择性必修2“物质结构与性质”教材中的相关内容，为本节介绍核酸的结构奠定了知识基础。因此，本节教材和教学主要从化学角度分析核酸独特结构的形成原因，通过图4-19展现氢键在DNA形成过程中的作用。教材中的“思考与讨论”栏目让学生通过类比的方法，借助第二节学习的蛋白质、氨基酸和肽键来认识DNA、核苷酸和磷酯键，进一步巩固学生对核酸组成和结构的认识。三、学情分析【已有基础】学生在高中生物课中学习的DNA双

4、螺旋结构；高中化学选择性必修2“物质结构与性质”中“氢键”的内容；高中化学选择性必修3“有机化学基础”中“脱水”与“水解”的内容。【困难障碍】概念较多（“核酸”、“核苷酸”、“核苷”等），容易混淆；有机化学反应中的断键与成键思维还未形成。四、素养目标【教学目标】了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能；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、脱氧核糖核酸中的磷酯键；能从结构角度认识核酸分子的形成过程及水解过程。了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式，能基于氢键分析碱基配对原理，形成对DNA双螺旋空间结构的整体认知；初步学会借助宏观实物模型认识生物大分子微观结构的

5、方法，发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。认识人工合成核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用；能说出核酸对生命遗传的意义，培养不断探索未知、崇尚真理的科学精神。【评价目标】能通过观察DNA与RNA分子的结构，诊断并发展学生的观察与概括水平；通过对DNA与RNA分子形成过程的讨论，诊断并发展学生对大分子物质形成过程的认识思路水平（微观层次）；通过对近年来我国核酸研究进展的梳理，发展学生对社会价值层面的认识水平。五、教学重难点【教学重点】核酸的组成和结构【教学难点】DNA的分子结构六、教学方法（1）任务链（围绕着“结构”进行一系列问题驱动）；（2）类比推理；（3）实物模型（D

6、NA双螺旋结构，RNA结构）；理论模型（核酸形成及水解过程）。七、教学思路教学教学目标1教学目标2教学目标3教学目标任务任务1：基于宏观视角，认识DNA分子结构任务2：基于宏观视角，类比推理RNA分子结构任务3：基于化学键视角,认识DNA分子的形成过程任务4：基于化学键视角,类比推理RNA分子的形成过程任务5：绘制核酸的形成及水解过程示意图任务6：感受中国在核酸研究中的重要贡献任务线评价目标1评价目标1评价目标2评价目标3素养1水平1素养1水平4素养1水平1素养1水平4素养5水平1素养3水平1素养3水平2八、教学过程学生活动教师活动知识线素养-观念线任务线评价线设计意图【回忆】回忆沃森和克里克

7、的巨大贡献，以及核酸在生物学中提到的功能【引入】1962年诺贝尔生理学或医学奖“20世纪最伟大的科学成果之一”【复习】DNA与RNA在生物学中提到的功能核酸的生物功能回忆生物知识复习核酸生物功能【观察】DNA分子的双螺旋结构，说出DNA分子的结构组成：五碳糖（脱氧核糖）、含氮碱基（A、G、C、T）、磷酸【提问】宏观视角下，DNA分子的结构组成？DNA分子结构宏观辨识模型认知（实物模型）【任务1】基于宏观视角，认识DNA分子结构诊断学生关于核酸结构知识储备情况【回答】RNA分子的结构组成：五碳糖（核糖）、含氮碱基（A、G、C、U）、磷酸【追问】宏观视角下，RNA分子的结构组成？RNA分子结构证据

8、推理（类比推理）【任务2】基于宏观视角，类比推理RNA分子结构【填表】磷酸都含有，五碳糖不同，含氮碱基有三个相同，一个不同【比较】DNA与RNA结构的区别与共性是？比较核酸分子结构比较DNARNA【讨论】指出戊糖、碱基和磷酸【问题评价】在给定的结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。【评价1】观察RNA分子结构诊断学生宏观辨识能力【疑惑】【聆听】【提问】从微观视角，以上这些戊糖、碱基和磷酸，是如何形成DNA的？【讲解】DNA分子的形成过程微观探析【任务3】基于化学键视角，认识DNA分子的形成过程宏观向微观过渡【归纳】双螺旋、交替排列、碱基互补配对（氢键）【总结评价】DNA的结构特点DNA的

9、结构特点【评价2】说出DNA结构特点总结DNA结构【回答】可以，尝试从脱水角度描述微观过程【追问】那RNA分子的形成过程可否模仿DNA？RNA分子的形成过程微观探析证据推理（类比推理）【任务4】基于化学键视角，类比推理RNA分子的形成过程诊断并发展学生推理能力【归纳】单链、戊糖和碱基与DNA中的不同【总结评价】RNA的结构特点RNA的结构特点【评价3】说出RNA结构特点总结RNA结构【绘制转化关系图】【提问】刚才是核酸分子的形成过程，那水解过程呢？结合所学知识绘制结构示意图核酸的形成及水解模型认知（理论模型）【任务5】绘制核酸的形成及水解过程示意图知识结构化【回答】DNA分子对应蛋白质分子；核

10、苷酸是形成核酸的基本结构单元，对应形成蛋白质的基本结构单元氨基酸；磷酯键则与肽键相对应。【问题评价】DNA分子、核苷酸和磷脂键分别对应于蛋白质的哪些部分？【评价4】诊断并发展学生类比能力【聆听】【资料卡片】ATPATP-ADP循环延伸知识【感受聆听】【讲解】介绍中国成就社会责任【任务6】感受中国在核酸研究中的贡献增强文化自信【作业】布置作业巩固九、板书设计十、课堂练习一、判断题(1)组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸( )(2)核酸是具有遗传信息的蛋白质( )(3)DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板( )(4)RNA可以根据DNA提供的信息，控制蛋白质合成( )(5)核酸分为DNA和RNA，是一类含磷的高分子化合物( ) 二、选择题1.DNA与RNA完全水解后产物的特点是A.部分碱基相同，戊糖相同B.部分碱基不同，戊糖不同C.碱基相同，戊糖不同D.碱基不同，戊糖相同2.下列有关核酸的叙述中，正确的是A.除病毒外，一切生物都有核酸存在B