2024年高中化学 第四章 生命中的基础有机化学物质 第三节 蛋白质和核酸教案 新人教版选修5

2024年高中化学第四章生命中的基础有机化学物质第三节蛋白质和核酸教案新人教版选修5课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容是蛋白质和核酸的性质、结构和功能。这部分内容涵盖了新人教版选修5第四章生命中的基础有机化学物质中的第三节。教学内容与学生已有知识的关系在于，学生需要先了解有机化学的基础知识，如有机化合物的分类、结构特点等，才能更好地理解蛋白质和核酸的结构和功能。此外，学生还需要掌握一些基本的概念，如氨基酸、核苷酸等，这些都是构成蛋白质和核酸的基本单元。在本节课中，学生将通过实验和讲解，深入理解蛋白质和核酸的重要性和作用，以及它们在生命科学中的地位和应用。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括：提高学生的科学探究能力，通过实验和讲解，使学生能够独立思考、提出问题、探究问题并解决问题；培养学生的科学思维，使学生能够运用化学知识分析和解释生物现象，形成科学的思维方式；提升学生的科学素养，使学生了解蛋白质和核酸在生命科学中的地位和应用，认识到化学在生活中的重要作用；强化学生的科学态度，培养学生严谨治学、勇于探索、追求真理的科学态度。通过本节课的学习，学生将能够更好地理解生命中的基础有机化学物质，提高自己的学科核心素养。三、重点难点及解决办法重点：1.蛋白质和核酸的结构和功能；2.蛋白质和核酸在生命科学中的应用。

难点：1.蛋白质和核酸的复杂结构及其功能关系的理解；2.蛋白质和核酸在生命科学中的作用和重要性。

解决办法：1.通过动画、模型等教学辅助工具，直观地展示蛋白质和核酸的结构和功能，帮助学生更好地理解其复杂结构及其功能关系；2.通过实例分析和案例讨论，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，深入理解蛋白质和核酸在生命科学中的作用和重要性。四、教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的教学目标，我将采用以下教学方法：

-讲授法：用于讲解蛋白质和核酸的基本概念、结构和功能，为学生提供系统的知识框架。

-讨论法：组织学生就蛋白质和核酸的应用实例进行讨论，促进学生主动思考和发表见解。

-案例研究：分析具体的蛋白质和核酸相关实例，让学生深入理解其在生命科学中的应用。

-项目导向学习：引导学生参与蛋白质和核酸相关的小项目，培养学生的实践能力和团队合作精神。

2.设计具体的教学活动

-角色扮演：学生分组扮演蛋白质和核酸分子，通过模拟它们的功能和相互作用，增强对知识的理解和记忆。

-实验操作：组织学生进行蛋白质和核酸的简易实验，如蛋白质的提取和鉴定，核酸的观察等，提高学生的实践能力。

-游戏设计：设计有关蛋白质和核酸的知识竞赛游戏，激发学生的学习兴趣和积极性。

3.确定教学媒体和资源的使用

-PPT：制作包含丰富图片、动画和图表的PPT，清晰展示蛋白质和核酸的结构和功能，增强学生的视觉感受。

-视频：播放相关蛋白质和核酸的科研视频，让学生了解其在现实生活中的应用和研究动态。

-在线工具：利用在线化学仿真实验工具，让学生自主探索蛋白质和核酸的性质，提高学生的自主学习能力。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供蛋白质和核酸的相关PPT、视频和文档，让学生提前了解课程内容。

-设计预习问题：提出问题，如“蛋白质和核酸在生命科学中的具体作用是什么？”引导学生深入思考。

-监控预习进度：通过在线平台或微信群，跟踪学生的预习进展，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生独立阅读资料，理解蛋白质和核酸的基本概念。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和疑问提交给老师，以便老师在课堂上进行针对性的讲解。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生的自主学习能力，提高他们的独立思考能力。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解蛋白质和核酸的知识，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过播放一个关于蛋白质和核酸在生物体内作用的视频，激发学生的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解蛋白质和核酸的结构、功能和相互作用。

-组织课堂活动：分组进行角色扮演，模拟蛋白质和核酸的合成和作用过程。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与角色扮演，亲身体验蛋白质和核酸的作用。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解蛋白质和核酸的知识点。

-实践活动法：通过角色扮演，让学生在实践中掌握蛋白质和核酸的作用。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解蛋白质和核酸的知识点，掌握其作用。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置与蛋白质和核酸相关的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供关于蛋白质和核酸的拓展学习资源，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成课后作业，巩固学习成果。

-拓展学习：学生利用提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的蛋白质和核酸知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《生物化学》（Biochemistry）教材，提供更深入的蛋白质和核酸知识，帮助学生了解其在生物体内的代谢过程。

-《分子生物学》（MolecularBiology）教材，介绍蛋白质和核酸的分子结构和功能，以及它们在遗传信息传递中的作用。

-《生命科学导论》（IntroductiontoLifeSciences）教材，从宏观角度介绍蛋白质和核酸在生命体系中的重要性和应用。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-蛋白质和核酸的研究前沿：学生可以查阅最新的科研论文，了解蛋白质和核酸的研究进展，如蛋白质工程、基因编辑等。

-蛋白质和核酸的应用实例：学生可以寻找生活中的实例，如食品工业中蛋白质的应用、医学中核酸的应用等，了解其在实际生活中的作用。

-蛋白质和核酸的互动关系：学生可以探究蛋白质和核酸之间的相互作用，如蛋白质如何与核酸结合、核酸如何调控蛋白质的表达等。

3.补充实验和实践活动

-蛋白质的提取和鉴定实验：学生可以自行设计实验，从生物组织中提取蛋白质，并利用化学方法进行鉴定，如SDS电泳、Westernblot等。

-核酸的观察实验：学生可以进行DNA和RNA的提取、纯化和观察实验，如DNA凝胶电泳、RNA荧光染色等。

-蛋白质和核酸的功能验证实验：学生可以设计实验，验证蛋白质和核酸的功能，如蛋白质的酶活性测定、核酸的转录和翻译实验等。七、教学反思与总结然而，我也发现了一些存在的问题和不足。例如，部分学生在理解蛋白质和核酸的复杂结构时仍有一定困难，因此在今后的教学中，我需要更多地运用模型、动画等教学辅助工具，帮助学生更直观地理解。此外，部分学生对蛋白质和核酸在实际生活中的应用了解不多，以后我可以引导学生关注一些与生活密切相关的实例，以提高他们的学习兴趣和积极性。

针对上述问题，我将在今后的教学中进行以下改进：

1.运用更多的教学辅助工具，如模型、动画等，以帮助学生直观地理解蛋白质和核酸的结构和功能。

2.举一些与生活密切相关的实例，让学生了解蛋白质和核酸在实际生活中的应用，提高他们的学习兴趣。

3.鼓励学生进行课后自主学习和探究，提供相关的拓展阅读材料，让他们更深入地了解蛋白质和核酸的知识。

4.在实验环节，引导学生积极参与，培养他们的实践能力和解决问题的能力。八、典型例题讲解1.题型一：蛋白质的组成和结构

题目：请简述蛋白质的组成和结构。

答案：蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子。蛋白质的结构包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一级结构是指氨基酸的排列顺序，二级结构是指蛋白质中的局部空间结构，如α-螺旋和β-折叠，三级结构是指蛋白质的整体空间结构，四级结构是指蛋白质在细胞中的存在形式，如同源二聚体或多聚体。

2.题型二：核酸的结构和功能

题目：请简述核酸的结构和功能。

答案：核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的生物大分子。核酸的结构包括核苷酸、核糖和碱基。核酸的功能包括储存遗传信息、复制和转录。

3.题型三：蛋白质的合成过程

题目：请简述蛋白质的合成过程。

答案：蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个阶段。转录是指DNA模板上的遗传信息转移到RNA分子上，生成mRNA。翻译是指mRNA上的遗传信息转移到蛋白质分子上，生成蛋白质。

4.题型四：核酸的复制过程

题目：请简述核酸的复制过程。

答案：核酸的复制过程包括解旋、合成和连接三个阶段。解旋是指双链DNA解开成单链。合成是指新链的合成，包括正链和负链。连接是指新链的合成完成后，双链DNA重新形成。

5.题型五：蛋白质和核酸在生命科学中的应用

题目：请举例说明蛋白质和核酸在生命科学中的应用。

答案：蛋白质在生命科学中的应用包括：酶作为催化剂，参与生物体内的代谢过程；抗体作为免疫分子，参与免疫反应；激素作为信号分子，调节生物体的生理活动。核酸在生命科学中的应用包括：基因编辑技术，如CRISPR-Cas9，用于基因治疗和基因研究；基因测序技术，用于研究基因变异和遗传疾病；基因表达调控技术，用于研究基因表达的调控机制。板书设计①蛋白质的组成和结构

-氨基酸：组成蛋白质的基本单元

-肽键：氨基酸之间通过肽键连接

-一级结构：氨基酸的排列顺序

-二级结构：蛋白质中的局部空间结构，如α-螺旋和β-折叠

-三级结构：蛋白质的整体空间结构

-四级结构：蛋白质在细胞中的存在形式，如同源二聚体或多聚体

②核酸的结构和功能

-核苷酸：组成核酸的基本单元

-碱基：核酸中的遗传信息载体

-核糖：核酸中的糖链成分

-储存遗传信息：核酸的主要功能

-复制和转录：核酸在遗传信息传递中的作用

③蛋白质和核酸在生命科学中的应用

-酶：作为催化剂，参与生物体内的代谢过程

-抗体：作为免疫分子，参与免疫反应

-激素：作为信号分子，调节生物体的生理活动

-基因编辑：基因治疗和基因研究的应用

-基因测序：研究基因变异和遗传疾病的应用

-基因表达调控：研究基因表达的调控机制课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了蛋白质和核酸的结构、功能以及它们在生命科学中的应用。首先，我们了解了蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子，其结构包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。其次，我们学习了核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的生物大分子，其结构包括核苷酸、核糖和碱基，功能包括储存遗传信息和参与遗传信息的复制和转录。最后，我们探讨了蛋白质和核酸在生命科学中的应用，如酶作为催化剂参与生物体内的代谢过程，抗体作为免疫分子参与免疫反应，以及基因编辑和基因测序在基因研究和治疗中的应用。通过本节课的学习，我们对生命中的基础有机化学物质有了更深入的理解，为后续的学习打下了坚实的基础。

当堂检测：

1.请简述蛋白质的组成和结构。

2.请简述核酸的结构和功能。

3.请简述蛋白质的合成过程。

4.请简述核酸的复制过程。

5.请举例说明蛋白质和核酸在生命科学中的应用。

答案：

1.蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子，其结构包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。

2.核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的生物大分子，其结构包括核苷酸、核糖和碱基，功能包括储存遗传信息和参与遗传信息的复制和转录。

3.蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个阶段。转录是指DNA模板上的遗传信息转移到RNA分子上，生成mRNA。