高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第一章 细胞的分子组成第二节 生物大分子以碳链为骨架教案

这是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第一章 细胞的分子组成第二节 生物大分子以碳链为骨架教案，共17页。教案主要包含了第一课时，教材分析，教学目标与核心素养，教学重难点，课前准备，教学过程，第二课时，第三课时等内容，欢迎下载使用。

【第一课时】
【教材分析】
本节课是高中生物（浙教版）《生物必修一——分子与细胞》中第一章第二节的内容。在已经学习了一定有机化学知识后，利用已掌握的化学知识引入生物课的新知识。学习、了解细胞和生物体中的有机物的特点、基本结构以及主要生理功能有助于学生进一步学习细胞代谢、个体遗传和生命活动调节等生物学知识，有助于学生认识生命活动的基础。
【教学目标与核心素养】
知识目标：
1．概述糖类的种类和作用。
2．举例说出脂质的种类和作用。
核心素养：
1．运用生物学知识解决社会生活中一些实际问题。
2．养成健康的生活方式和习惯。
【教学重难点】
1．重点：糖类的种类和作用。
2．难点：多糖的种类。
【课前准备】
1．多媒体课件
【教学过程】
形成性评价
1．下列叙述中，属于淀粉、纤维素和糖元的共同特征（ ）
A．都是细胞内储存能量的主要物质
B．都含有C、H、O、N四种元素
C．基本组成单位都是二糖
D．基本组成单位都是葡萄糖
2．在人体的肝脏和骨骼肌中含量较多的糖是（ ）
A．乳糖
B．淀粉
C．糖原
D．麦芽糖
3．单位质量的油脂和糖类相比，其所含元素及氧化时的含氧量的特点是油脂（ ）
A．含O少，氧化时耗氧少
B．含O少，氧化时耗氧多
C．含O多，氧化时耗氧少
D．含O多，氧化时耗氧多
4．生物体内的主要能源物质和主要贮能物质分别是（ ）
A．糖类、蛋白质
B．糖类、油脂
C．糖类、糖原
D．葡萄糖、糖原
板书设计
糖类和脂质
糖类——糖类是细胞的主要能源物质
1．元素：C、H、O
2．种类：单糖—葡萄糖、半乳糖、果糖
二糖—蔗糖、麦芽糖、乳糖教材分析
淀粉—植物贮能物质
多糖纤维素—细胞壁主要成分
糖元—动物贮能物质
二、脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能
1．元素：C、H、O
2．种类：油脂—贮能物质
磷脂—细胞膜的主要成分
胆固醇
固醇性激素
维生素D
【第二课时】
【教材分析】
本节课是高中生物（浙教版）《生物必修一——分子与细胞》中第一章第二节的内容。本节是本章的重点内容。通过教材应该使学生明确蛋白质的结构及其多种多样，在生命活动中承担着多种多样的功能，是非常重要的生物大分子。本节重点为： = 1 \* GB3 ①氨基酸结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程， = 2 \* GB3 ②蛋白质的结构和功能；难点为：氨基酸形成蛋白质的过程以及蛋白质结构多样性的原因。要达成这一目标，教学中应该以结构与功能相适应的生物学观点为主线，联系初中知识引导学生说出有关蛋白质消化与吸收、重要功能等知识，首先学习结合教材中蛋白质主要功能再认识蛋白质的结构，阐明结构与功能的适应的观点，让学生深刻领会结构与功能相适应的观点，让学生认可──蛋白质可以是生命活动的主要承载者的原因。
【教学目标与核心素养】
知识目标：
1．阐述蛋白质的结构和功能
2．说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
核心素养：
1．进一步阐释结构与功能观
2．养成健康的生活方式和习惯。
【教学重难点】
1．教学重点
（1）氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构和功能。
2．教学难点
（1）氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质结构多样性的原因。
【课前准备】
1．多媒体课件
【教学过程】
形成性评价
1．下列哪项不属于蛋白质的功能（ ）
A．运载葡萄糖、钾离子等
B．能调节人体的新陈代谢和生长发育
C．与磷脂等化合物共同构成细胞膜
D．细胞和生物体能量的主要来源
2．某种蛋白质由两条多肽链构成，共有肽键500个，则形成该蛋白质时所需氨基酸分子数和生成的水分子数分别为（ ）
A．498、498
B．500、500
C．502、500
D．501、500
3．某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的游离氨基总数的最小值及肽键总数依次是（ ）
A．6、18
B．5、18
C．5、17
D．6、17
板书设计
蛋白质
一、蛋白质的功能及其多样性
二蛋白质的结构
1．氨基酸的组成元素
2．蛋白质的结构单位——氨基酸，约有20种
3．氨基酸的结构通式
4．氨基酸结合方式：脱水缩合
5．蛋白质的结构及其多样性
【第三课时】
【教材分析】
本节内容包括核酸的分类、分布和功能等。在学习了细胞成分中无机物及有机物中的糖类和脂质及蛋白质化学结构之后，通过对核酸的进一步学习，使学生对于细胞的分子组成的认识能更加系统，也更完整。为后续相关知识（如细胞的代谢、遗传和变异等）的学习打下坚实的基础。
【教学目标与核心素养】
知识目标：
1．简述核酸是由核苷酸聚合而成的，是储存和传递遗传信息的生物大分子。
2．简述DNA和RNA的区别与联系
3．掌握大分子物质的检测
核心素养：
1．进一步阐释结构与功能观
2．通过描述DNA与RNA的异同点，培养学生的语言表达能力及归纳能力
3．能运用学习蛋白质的多样性进行知识迁移，掌握核酸多样性
【教学重难点】
1．教学重点：核酸的结构
2．教学难点：核酸的结构
【课前准备】
1．多媒体课件
【教学过程】
板书设计
核酸
一、核酸的分类及功能二、核酸的结构
DNA脱氧核糖核酸核酸——核苷酸——五碳糖+磷酸+含N碱基
RNA核糖核酸DNA—脱氧核苷酸—脱氧核糖+磷酸+A、G、C、T
功能：携带遗传信息RNA—核糖核苷酸——核糖+磷酸+A、G、C、U
三、核酸蕴含的信息多
核苷酸数量大
核苷酸排列顺序多样教师活动
学生活动
教学意图
第一部分：糖类是细胞的主要能源物质
导入新课激发学习动机
1．展示《中国居民平衡膳食宝塔》
展示《中国居民平衡膳食宝塔》图片，指出科学合理饮食对我们的健康至关重要，食物中不仅含有水、无机盐这些重要的无机物，还含有糖类、脂质、蛋白质、核酸这些重要的有机物，引导学生来学习关注生物体中的四大类重要有机物。
2．提问学生：有机物的定义，并且展示有机物的碳链结构说明碳是所有生命系统的核心元素。
学生思考讨论问题。
引起学生的新鲜感，激发学生进一步学习生物体中重要有机物的热情。并带着问题去学习今天的知识，提高他们的学习兴趣。
讲授新课
（播放第二张PPT）
【提问】展示四种食物的图片并提出问题：饥饿时，为尽快补充能量，应该选择米饭、黄瓜、巧克力、矿泉水中的哪类食品，为什么？
1．教师提出问题：
①生活中都有哪些糖?如冰糖、红糖、白糖等。
②翻阅书籍P8-9，指出糖类在元素组成上有什么共同特点？糖类是根据什么进行分类的？
教师小结：糖类是由碳、氢、氧3种元素构成的具有特定结构的有机物。并且“碳水化合物”仅仅只是一种俗称，不是严格意义上糖类的称谓。
2．糖类的种类和作用
①根据糖类能否水解以及水解后的产物，将糖类分为单糖、二糖和多糖。
②介绍单糖分五碳糖、六碳糖，学生阅读书籍后共同总结单糖的种类分布及其功能。
③介绍二糖的种类，分布，脱水缩合反应的过程。结合图片分析几种二糖是由那些单糖组成的。
④展示图片：汉堡。通过汉堡的多层结构来引导学生认识淀粉、纤维素、糖元的作用。
⑤思考讨论：糖一定是甜的吗？甜的物质一定是糖吗？通过米饭在口腔的消化，奶茶饮料中包含的糖精来举例讲解。
⑥根据教学内容，带领学生总结糖类的三大功能。糖类是生命活动的主要能源物质，构成细胞和生物体的结构成分，是重要的储能物质。
⑦展示图，加强学生对各种糖类分布的记忆
引导学生小组展开讨论
学生讨论与教师共同合作总结糖类的种类分布功能等。
学生结合图片进行记忆。
结合学生生活经验，自然引导学生学习糖类的相关知识。
培养学生的自学能力，促进学生在课堂上勇于表达自己。
培养学生的理解能力，主动进行总结。
第二部分：脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能
讲授新课
脂质的种类和作用
①展示图片并提出问题：图片中均是很胖的人。这种现象与哪一类有机物密切相关呢?
②介绍其元素组成，注意与糖类进行区别，碳、氢、氧所占比例不同。
③通过北极熊图片，引导学生认识油脂是生物体内良好的贮能物质。
④思考讨论：糖类与油脂元素组成相同，但为什么一个是贮能物质，一个是能源物质呢？通过两种物质的C、H、O含量比较，得出油脂产生的能量多的结论。
⑤通过企鹅、海豹、海象等图片介绍油脂的隔热、保温和缓冲的作用。
⑥简要介绍油脂、磷脂、固醇的作用。
学生讨论与教师共同合作总结脂质的种类和功能等。
学生结合图片进行记忆。
培养学生的理解能力，主动进行总结。
第三部分：小结
讲授新课
1．对本节课学习的糖类和脂质这类能源物质进行总结
（1）细胞中最重要的能源物质：葡萄糖
（2）植物细胞中贮能物质：淀粉
（3）动物细胞中贮能物质：糖元
（4）生物体内的贮能物质：油脂
（5）生物体生命活动的主要能源物质：糖类
肥胖被预测为21世纪的流行病和人类健康的第一杀手。与肥胖有密切关系的高血脂、高血压、冠心病、脂肪肝、糖尿病等疾病都已成为威胁人类健康最严重的疾病。因此，日常饮食中很多人对糖类和脂质是唯恐避之不及，更有一些爱美人士因害怕变胖，而把糖类和脂质视为“天敌”。
你是怎样对待食物中的糖类和脂质的呢？
学生分析并交流他们的发现。
提高学生的语言表达能力
1．运用生物学知识解决社会生活中一些实际问题。
2．养成健康的生活方式和习惯。
教师活动
学生活动
教学意图
第一部分
导入新课激发学习动机
资料1：专家建议每天吃1—2个鸡蛋
蛋白质与糖类和脂质不同，通常不是生物体内的能源物质，也不能贮存，而每天都要消耗一定的蛋白质，因此，有专家建议每天吃1—2个鸡蛋，有益健康。
一旦摄入的蛋白质不足，就会出现易患病、面黄肌瘦、发育不好等症状，若自身的蛋白质消耗超过20%，人的生命就会终止。你知道这是什么原因吗？
蛋白质在生命活动中承担什么作用呢？它具有怎样的结构与它相适应呢？
学生展开联想
以小组为单位讨论蛋白质的重要作用。讨论后学生归纳。
学生仔细看图后积极思考并热烈发言。
引起学生的新鲜感，激发学生进一步学习生物体中重要有机物的热情。并带着问题去学习今天的知识，提高他们的学习兴趣。
第二部分：蛋白质的功能
讲授新课
蛋白质生命活动的主要承载者
1．作用
构成细胞和生物体的重要物质
生物催化作用
运输载体的作用
具有信息传递作用
免疫功能
总之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
学生通过众多的例子和图片总结蛋白质的功能及蛋白质在生命活动的的作用。
结合学生生活经验，自然引导学生认可蛋白质是生命活动的承载者。
第三部分：蛋白质的结构
讲授新课
蛋白质每种特定的功能都取决于其特定的结构
1．食物中的蛋白质是怎样被人体吸收的？
蛋白质在人体内经过消化，分解为各种氨基酸，才可以被吸收、利用。
必需氨基酸：人体需要，但不能在人体内合成，必须由食物供给。
非必需氨基酸：在人体内由其他化合物转化而来。
问题：
①氨基酸有哪些化学元素组成？
氨基、羧基怎么写？
②这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
能否写出氨基酸的通式？
③以上氨基酸的R基分别怎么写？
2．氨基酸的结合方式：脱水缩合
生物体中组成蛋白质的氨基酸只有20种，而据估计，生物界蛋白质种类多达1010～1012种。
探究二：氨基酸是怎样形成蛋白质的
引导学生观察“氨基酸形成蛋白质的示意图”
课件演示：氨基酸分子脱水缩合形成两条链的过程
观察“氨基酸脱水缩合示意图”，阅读氨基酸脱水缩合过程的文字、图解。
讨论：
1．两个氨基酸脱水缩合反应生成一个二肽，失去几分子水？
2．三个氨基酸脱水缩合，失去几分子水？
3．N个氨基酸脱水缩合反应呢？
学生讨论与教师共同得出氨基酸是构成蛋白质的基本单位。
学生对比观察4种氨基酸的结构，识别几种氨基酸结构的共同点和不同点，并正确地书写出它们相同的结构。
通过观察分析，引导得出氨基酸分子的结构通式，并总结氨基酸结构通式的特点。
引导出蛋白质只能消化成氨基酸才能被人体吸收利用。
检测学生掌握的情况，又能进一步加深了学生对氨基酸通式的理解
讲授新课
3．蛋白质结构的多样性
（1）不同的多肽的差别在于其中氨基酸的种类、数目和排列顺序各不相同
①构成每种蛋白质的氨基酸的种类不同
②每个蛋白质分子中氨基酸的数目不同
③氨基酸的排列顺序变化多端
（2）蛋白质的空间结构千差万别
（3）蛋白质正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的
蛋白质的空间结构并不稳定，随着各种条件的变化，空间结构也会发生改变，蛋白质就会失去生物学活性。
如温度的变化，一般当温度超过40～50℃时，大部分的蛋白质的生物活性会完全丧失。
其他的物理、化学因素：紫外线，X光，强酸碱，重金属等等。
师生共同探讨氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同形成不同的多肽
让学生对小组内不同的蛋白质模型进行比较，总结出差异，引导得出氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构的不同决定蛋白质的多样性。借助蛋白质模型来增加学生的空间感，认识蛋白质是一种空间结构，了解蛋白质结构多样性的原因。
学生结合图片，体会蛋白质空间结构的多样性，联系功能的多样性，体会结构和功能的相适应性
提高学生的语言表达能力
学生结合数学的排列组合，体现氨基酸的多种组合形式，形成蛋白质的多样性。
总结
教师活动
学生活动
教学意图
第一部分
导入新课激发学习动机
一、导入（2min）
同学们知道什么是核酸吗？
那么同学们知道DNA吗？
．．．．．．
在电视中我我们经常看到，警方通过现场留下的头发丝，皮屑等提取里面的DNA，因为每个人的DNA不同，通过DNA鉴定可以查出真凶，目前广州、福建等地区流浪儿童通过DNA鉴定找到亲生父母，人们甚至利用DNA技术，运用DNA中蕴藏的信息拼出千年古尸的面貌，这是迄今为止新疆出土古尸最早的一具，距今3800多年的历史，成为“楼兰美女”。
这些都是有关DNA在现实生活中的运用，那到底什么是DNA？它为什么可以提供如此多的信息呢？我们今天就一起来学习核酸。它具有怎样的结构与它相适应呢？
可能知道，可能不知道
说出自己知道的DNA（DNA鉴定，亲子鉴定……）
引起学生注意
增加学习兴趣
导入新课
第二部分：核酸的分类与功能
讲授新课
二、核酸的分类与功能
介绍核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），简单介绍核酸的功能。
在书上做好相关笔记
学生知道核酸的分类和功能
第三部分：核苷酸的结构和种类
讲授新课
蛋白质的基本单位是氨基酸引出核酸的基本单位核苷酸：
核苷酸又由三部分组成：一分子含N碱基，一分子五碳糖，一分子磷酸；科学家又根据五碳糖的不同分为脱氧核糖核苷酸简称脱氧核苷酸和核糖核苷酸。
观察图片，思考并作出判断
学生对比观察2种五碳糖的结构，识别2种核苷酸结构的共同点和不同点，
让学生边观察边思考，边学习，使课堂成为师生互动的课堂，让学生更直观更有效的掌握核苷酸的结构与分类
讲授新课
在此图中：五碳糖不同：2号碳上少了一个O，因此这个五碳糖叫脱氧核糖，基本单位叫脱氧核糖核苷酸，是DNA的组成单位；不缺少O的是核糖，基本单位叫核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位。
通过观察图中的核苷酸，找出组成核苷酸的基本元素：C、H、O、N、P
在图中能找出磷酸相同，五碳糖不同，而含N碱基是否相同不能看出，找出磷酸、五碳糖，剩下的则是碱基：
DNA：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
RNA：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
构成DNA和RNA共有几种碱基，几种核苷酸？
跟上老师的思路，师生共同总结核苷酸的种类，碱基的种类
提高学生的语言表达能力
学生结合数学的排列组合，体现氨基酸的多种组合形式，形成蛋白质的多样性。
第四部分：核酸的多样性
为什么DNA的基本单位有4种，而DNA有无数种呢？
提示：根据蛋白质多样性的原因
脱氧核苷酸数量大，其排能够列顺序极其多样化，储存的信息量非常大。遗传信息就蕴藏在核苷酸的排列顺序中。
总结核酸的功能：核酸是携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。
实验：检测生物组织中的糖类和蛋白质
原理：还原糖+本尼迪特试剂——红黄色沉淀
淀粉+碘液——蓝色
蛋白质+双缩脲试剂——紫色
目的要求：1．尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、蛋白质
2．分析实验现象，得出结论
讨论：
1．经过检测，你的哪一项预测与实测的结果一致？
2．你认为哪种食物可以作为人体蛋白质的来源？
3．生物材料原有的颜色是否会影响实验结果？
了解实验的原理
明确实验目的
亲自实验并讨论相关问题
培养学生动手实验能力
检测生物组织中的油脂
原理：油脂+苏丹 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III——橙黄色
目的要求：1．练习使用高倍显微镜
制作徒手切片并进行染色
尝试用化学试剂检测生物组织中的油脂。
讨论：
描述观察到的现象
你是否观察到位于两个细胞之间的脂肪滴？如何解释这种现象？
当把显微镜的低倍物镜换成高倍物镜后，视野为什么变暗？
了解实验的原理
明确实验目的
亲自实验并讨论相关问题
培养学生动手实验能力，练习使用高倍显微镜能力
总结