《生物体中的有机化合物》设计市赛获奖 省赛一等奖

《生物体中的有机化合物》教学设计一、教学进度建议单元内容教学要求建议课时生物体中的有机化合物实验食物中主要营养成分的鉴定A1糖A1脂类A蛋白质A1实验溶液中蛋白质含量的测定（选做）B1核酸A1维生素A二、教学目标1、知识与技能（1）概述糖类、脂质、蛋白质、核酸和维生素等有机物的种类和作用，说出蛋白质的结构及功能。（2）初步学会糖类、脂类和蛋白质的生化检测方法。2、过程与方法（1）分析实例，了解生物体内有机化合物的种类和作用。（2）尝试检测部分饮料、食品中的营养成分。3、情感态度与价值观（1）在学习组成生物体的化合物的同时，认识健康饮食和饮水的科学原理。（2）在学习蛋白质和核酸复杂结构与功能的过程中，体会到生命的奥秘，激发对探究生命科学的兴趣。二、重点和难点1、重点（1）糖、脂质、蛋白质和核酸的基本结构和功能。（2）维生素的主要作用和类群。（3）检测糖类、脂肪和蛋白质的方法。2、难点蛋白质的结构三、教材分析糖、脂质、蛋白质是生物的重要营养物质，也是组成生物体的基本大分子，对这些物质结构和功能的了解是学习高中生命科学的基础。教材首先安排“食物中主要营养成分的鉴定”实验，一方面让学生探知这些物质在生物体内确实存在，以便从感性认识开始引入正文的学习，另一方面让学生初步学会应用生化鉴定的方法。增加一个选做实验“溶液中蛋白质含量的测定（选做）”使有条件的学校让学生进一步知道，在自己的学校实验室中，就能检测食品中是否含有蛋白质以及蛋白质的含量。课本中安排糖、脂质、蛋白质的化学结构式，是为了引导学生从中归纳出各自的元素组成，并加以比较。蛋白质是生物体结构的重要组成成分，也是大多数酶的基本组成，蛋白质的活性与其氨基酸的组成和结构有关，课本中结合了氨基酸的化学组成、结构和功能的多样性。教材没有直接给出氨基酸的结构通式，而是先呈现6种氨基酸的化学分子结构，希望通过学生的观察与思考，归纳出氨基酸的结构通式。核酸在后续课程中有重点介绍，这里只作一般介绍，主要说明核酸分两类，核酸在细胞中的分布以及组成核酸分子的单体——核苷酸分子的不同。在以后的章节“遗传信息的传递与表达”中有大量篇幅详细介绍DNA、RNA的结构和功能。维生素是人和动物代谢所必需的微量有机物，即为生命活动的调节物，它与人类日常生活关系密切。维生素种类很多，作用机理复杂，故教材以科学普及形式介绍维生素，着重介绍了维生素的溶解特性，即水溶性和脂溶性。旨在告诉学生，食用适量的脂肪有助于人体对脂溶性维生素的吸收，合理膳食是避免维生素缺乏症的有效途径。教材在“想一想，做一做”栏目中，要求学生能建立班级“生命科学”网页，现在有关生命科学成果的新闻报道几乎每天都有，有关医学、保健知识的介绍更多，建立班级“生命科学”网页，意在让学生将课本知识与社会发展及个人生活结合起来，提高对生命科学学习的热情，同时努力用学到的科学知识指导自己的行为习惯。四、教学建议1、在学习生物体中的有机化合物之前，教材安排了“食物中主要营养成分的鉴定”实验，实验由两部分组成，第一部分基本实验方法训练，让学生知道利用特定的化学试剂与糖类、脂肪和蛋白质有特定的颜色反应可以鉴别这些物质，帮助学生学会生物组织中主要化合物的鉴定方法。第二部分是让学生用学到的检测技术测定食物中的营养成分。将学到的知识和技能作实际的应用。所以，教师也可以知道学生用自己选择的实验材料进行实验探究。本实验难度不大，但涉及到的实验材料、试剂及步骤较多，因此教师课前应准备充分，同时实验时可考虑分组合进行。糖类、脂类、蛋白质、核酸和维生素的知识内容比较抽象，在教学中应加强学习内容和生活的联系，提高学生的学习兴趣。例如：为什么食物中应添加必须氨基酸？为什么吃熟鸡蛋比生鸡蛋易消化?为什么人在急性肠炎时要输入葡萄糖？为什么脂肪类食物摄入要适度？膳食中为什么要限制胆固醇类食物的过量摄入？等等。有关这些内容，学生都有一定的生活经验，如果教师利用学生的这种生活经验展开教学，一方面将有助于教学内容的亲和力，另一方面可以使学生从分子水平了解一些自我保健的知识。2、在学习糖类时，着重强调学生已有的知识库存，启发学生思考他们熟悉的糖类都包括哪些种类？哪些糖类与生命活动休憩相关？人类获得糖类的最快途径是什么？┅┅让学生感受到糖类对生命活动的重要性。对于教材中的葡萄糖的化学结构式，教师可以引导学生归纳出糖类的化学元素组成，不必对化学结构式多加说明。如果学生学有余力，教师可以通过几种糖分子结构式的介绍，让学生体会糖分子结构中的碳链骨架，进一步帮助学生建立碳是生物体的主要元素概念。在认识糖类的化学元素组成和糖类的种类后，可以通过糖类在生物体和细胞中的含量和人类对糖类食物的需求量来认识糖类的功能。这里仅要求学生知道糖类是生命活动的主要能源物质，至于糖类如何为生命活动供能问题在以后章节中学习。对于多糖是由单糖缩合而成的产物，但是为什么会有那么大的不同之处的学习，教师帮助学生理解是由于这些物质的结构不同引起的。关于糖类种类学习过程中，让学生学会用表格的形式分类、归纳和比较所学知识，其中重要的是学会设计比较项目。3、对于脂质的学习也应根据学生已有的生活经验展开，教师要让学生了解脂肪对生物体的重要作用，尤其在结构组成和功能调节上的重要作用，尽量联系学生自身的身体健康。从脂肪分子化学结构示意图说明：（1）脂肪分子的元素组成（可与糖类比较）；（2）脂肪由甘油和脂肪酸组成的；（3）区别饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。与脂肪相比，磷脂有一个亲水的头部和2个疏水的尾部。即甘油的3个碳上，2个与脂肪酸相连（疏水），1个与碱基磷酸相连（亲水）。在水溶液中，磷脂分子会排列成会排列成双层分子的膜或微团状（见P29图2—9），这一特性使其成为细胞膜的重要成分。教材仅提到磷脂的分子结构特点，是为后续细胞膜结构部分的学习作准备。教材提到胆固醇的作用，没有介绍其结构简式。胆固醇具有双重性，过量的胆固醇会引起心血管疾病，尤其老年人。但是胆固醇缺乏同样引起各种疾病（因为胆固醇是组成细胞膜结构的重要成分，也是机体合成某些激素及维生素D等物质的原料，能调节人体生长发育和代谢），教育学生辩证认识胆固醇的作用。4、蛋白质是教材的重点和难点，教师要利用学生对蛋白质和氨基酸已有的认识开展教学活动。教师要引导学生观察、比较几种氨基酸的结构，利用已有的化学知识识别氨基酸，在对比的基础上，找出不同氨基酸分子共有的结构，引导学生逐步归纳氨基酸的结构通式，为历届氨基酸形成多肽，再形成蛋白质奠定基础。另外，还可以从结构式中归纳出蛋白质的元素组成，并与糖类、脂质比较后提出氮是蛋白质的特征元素的结论。学生在观察思考和讨论中，独立阅读氨基酸分子相互结合的方式、肽链的形成，具有空间结构蛋白质的相关内容是不可缺少的学习环节，这将有助于学习能力的提高。这里要讲清楚肽键的形成过程，依次说明肽、肽键、肽链的区别，切勿混淆。关于蛋白质功能的学习，教师可以在学生原有生活经验基础上，引导学生理解蛋白质的功能。并能提出一系列相关问题“如蛋白质的研究对人类社会的发展有何重要意义”等，进一步激发学生课外阅读的兴趣。5、实验溶液中蛋白质含量的测定，定位选作实验，是因为课标中没有列入该实验，但是此实验在高中生命科学中首次引入定量测定的方法。实验从定性走向定量，是从验证走向探究的需要，教材继显微镜引入数据测量后，又引入了生化定量测定方法，有条件的学校应组织实施本实验。生物化学中测定蛋白质浓度是一种间接测量法，即先测定已知浓度系列蛋白质的值，列出浓度与值的关系曲线（标准曲线），然后再同样条件下，测得待测样品值，从标准曲线上推得该样品中的蛋白质含量。本实验中，教师应对待测样品中蛋白质浓度有一个估算（预备实验），才能保证实验的顺利进行，待测样品的值应落在标准曲线范围内，如果过高应对样品稀释。6、对于核酸只是这里仅作一般介绍，主要说明两种核酸的名称以及他们的功能。由于现代技术的发展，DNA研究成果应用愈来愈广泛，学生听到、看到的相关报道也越来越多，教师应组织学生针对感兴趣的话题进行交流，尽可能让学生共享他们对遗传物质的认识。7、本节“发现之路”不作教学要求，但可以作为教学素材，以拓宽学生视野，激发学生学习兴趣，并进行适当的科学精神和爱国主义教育。值得提出的是，学生学习完这一章后应十分明确，以蛋白质和核酸为主体的化合物各有其功能，任何一种物质都不能单独完成某一种生命活动，而只有这些化合物有机组织起来形成生物体的结构和功能的基本单位——细胞，方能体现出生物的生命现象。六、参考答案练习部分1、单糖葡萄糖、核糖、果糖双糖蔗糖、乳糖、麦芽糖多糖植物淀粉纤维素动物糖原2、D3、D4、脂肪相同质量的脂肪完全氧化分解时释放的能量是葡萄糖的2倍5、省略6、D7、B8、（1）三2Ⅲ、Ⅴ（2）32