《生物體中的有機化合物》教學設計一、教學進度建議單元內容教學要求建議課時生物體中的有機化合物實驗食物中主要營養成分的鑒定A1糖A1脂類A蛋白質A1實驗溶液中蛋白質含量的測定（選做）B1核酸A1維生素A二、教學目標1、知識與技能（1）概述糖類、脂質、蛋白質、核酸和維生素等有機物的種類和作用，說出蛋白質的結構及功能。（2）初步學會糖類、脂類和蛋白質的生化檢測方法。2、過程與方法（1）分析實例，了解生物體內有機化合物的種類和作用。（2）嘗試檢測部分飲料、食品中的營養成分。3、情感態度與價值觀（1）在學習組成生物體的化合物的同時，認識健康飲食和飲水的科學原理。（2）在學習蛋白質和核酸復雜結構與功能的過程中，體會到生命的奧秘，激發對探究生命科學的興趣。二、重點和難點1、重點（1）糖、脂質、蛋白質和核酸的基本結構和功能。（2）維生素的主要作用和類群。（3）檢測糖類、脂肪和蛋白質的方法。2、難點蛋白質的結構三、教材分析糖、脂質、蛋白質是生物的重要營養物質，也是組成生物體的基本大分子，對這些物質結構和功能的了解是學習高中生命科學的基礎。教材首先安排“食物中主要營養成分的鑒定”實驗，一方面讓學生探知這些物質在生物體內確實存在，以便從感性認識開始引入正文的學習，另一方面讓學生初步學會應用生化鑒定的方法。增加一個選做實驗“溶液中蛋白質含量的測定（選做）”使有條件的學校讓學生進一步知道，在自己的學校實驗室中，就能檢測食品中是否含有蛋白質以及蛋白質的含量。課本中安排糖、脂質、蛋白質的化學結構式，是為了引導學生從中歸納出各自的元素組成，并加以比較。蛋白質是生物體結構的重要組成成分，也是大多數酶的基本組成，蛋白質的活性與其氨基酸的組成和結構有關，課本中結合了氨基酸的化學組成、結構和功能的多樣性。教材沒有直接給出氨基酸的結構通式，而是先呈現6種氨基酸的化學分子結構，希望通過學生的觀察與思考，歸納出氨基酸的結構通式。核酸在后續課程中有重點介紹，這里只作一般介紹，主要說明核酸分兩類，核酸在細胞中的分布以及組成核酸分子的單體——核苷酸分子的不同。在以后的章節“遺傳信息的傳遞與表達”中有大量篇幅詳細介紹DNA、RNA的結構和功能。維生素是人和動物代謝所必需的微量有機物，即為生命活動的調節物，它與人類日常生活關系密切。維生素種類很多，作用機理復雜，故教材以科學普及形式介紹維生素，著重介紹了維生素的溶解特性，即水溶性和脂溶性。旨在告訴學生，食用適量的脂肪有助于人體對脂溶性維生素的吸收，合理膳食是避免維生素缺乏癥的有效途徑。教材在“想一想，做一做”欄目中，要求學生能建立班級“生命科學”網頁，現在有關生命科學成果的新聞報道幾乎每天都有，有關醫學、保健知識的介紹更多，建立班級“生命科學”網頁，意在讓學生將課本知識與社會發展及個人生活結合起來，提高對生命科學學習的熱情，同時努力用學到的科學知識指導自己的行為習慣。四、教學建議1、在學習生物體中的有機化合物之前，教材安排了“食物中主要營養成分的鑒定”實驗，實驗由兩部分組成，第一部分基本實驗方法訓練，讓學生知道利用特定的化學試劑與糖類、脂肪和蛋白質有特定的顏色反應可以鑒別這些物質，幫助學生學會生物組織中主要化合物的鑒定方法。第二部分是讓學生用學到的檢測技術測定食物中的營養成分。將學到的知識和技能作實際的應用。所以，教師也可以知道學生用自己選擇的實驗材料進行實驗探究。本實驗難度不大，但涉及到的實驗材料、試劑及步驟較多，因此教師課前應準備充分，同時實驗時可考慮分組合進行。糖類、脂類、蛋白質、核酸和維生素的知識內容比較抽象，在教學中應加強學習內容和生活的聯系，提高學生的學習興趣。例如：為什么食物中應添加必須氨基酸？為什么吃熟雞蛋比生雞蛋易消化?為什么人在急性腸炎時要輸入葡萄糖？為什么脂肪類食物攝入要適度？膳食中為什么要限制膽固醇類食物的過量攝入？等等。有關這些內容，學生都有一定的生活經驗，如果教師利用學生的這種生活經驗展開教學，一方面將有助于教學內容的親和力，另一方面可以使學生從分子水平了解一些自我保健的知識。2、在學習糖類時，著重強調學生已有的知識庫存，啟發學生思考他們熟悉的糖類都包括哪些種類？哪些糖類與生命活動休憩相關？人類獲得糖類的最快途徑是什么？┅┅讓學生感受到糖類對生命活動的重要性。對于教材中的葡萄糖的化學結構式，教師可以引導學生歸納出糖類的化學元素組成，不必對化學結構式多加說明。如果學生學有余力，教師可以通過幾種糖分子結構式的介紹，讓學生體會糖分子結構中的碳鏈骨架，進一步幫助學生建立碳是生物體的主要元素概念。在認識糖類的化學元素組成和糖類的種類后，可以通過糖類在生物體和細胞中的含量和人類對糖類食物的需求量來認識糖類的功能。這里僅要求學生知道糖類是生命活動的主要能源物質，至于糖類如何為生命活動供能問題在以后章節中學習。對于多糖是由單糖縮合而成的產物，但是為什么會有那么大的不同之處的學習，教師幫助學生理解是由于這些物質的結構不同引起的。關于糖類種類學習過程中，讓學生學會用表格的形式分類、歸納和比較所學知識，其中重要的是學會設計比較項目。3、對于脂質的學習也應根據學生已有的生活經驗展開，教師要讓學生了解脂肪對生物體的重要作用，尤其在結構組成和功能調節上的重要作用，盡量聯系學生自身的身體健康。從脂肪分子化學結構示意圖說明：（1）脂肪分子的元素組成（可與糖類比較）；（2）脂肪由甘油和脂肪酸組成的；（3）區別飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。與脂肪相比，磷脂有一個親水的頭部和2個疏水的尾部。即甘油的3個碳上，2個與脂肪酸相連（疏水），1個與堿基磷酸相連（親水）。在水溶液中，磷脂分子會排列成會排列成雙層分子的膜或微團狀（見P29圖2—9），這一特性使其成為細胞膜的重要成分。教材僅提到磷脂的分子結構特點，是為后續細胞膜結構部分的學習作準備。教材提到膽固醇的作用，沒有介紹其結構簡式。膽固醇具有雙重性，過量的膽固醇會引起心血管疾病，尤其老年人。但是膽固醇缺乏同樣引起各種疾病（因為膽固醇是組成細胞膜結構的重要成分，也是機體合成某些激素及維生素D等物質的原料，能調節人體生長發育和代謝），教育學生辯證認識膽固醇的作用。4、蛋白質是教材的重點和難點，教師要利用學生對蛋白質和氨基酸已有的認識開展教學活動。教師要引導學生觀察、比較幾種氨基酸的結構，利用已有的化學知識識別氨基酸，在對比的基礎上，找出不同氨基酸分子共有的結構，引導學生逐步歸納氨基酸的結構通式，為歷屆氨基酸形成多肽，再形成蛋白質奠定基礎。另外，還可以從結構式中歸納出蛋白質的元素組成，并與糖類、脂質比較后提出氮是蛋白質的特征元素的結論。學生在觀察思考和討論中，獨立閱讀氨基酸分子相互結合的方式、肽鏈的形成，具有空間結構蛋白質的相關內容是不可缺少的學習環節，這將有助于學習能力的提高。這里要講清楚肽鍵的形成過程，依次說明肽、肽鍵、肽鏈的區別，切勿混淆。關于蛋白質功能的學習，教師可以在學生原有生活經驗基礎上，引導學生理解蛋白質的功能。并能提出一系列相關問題“如蛋白質的研究對人類社會的發展有何重要意義”等，進一步激發學生課外閱讀的興趣。5、實驗溶液中蛋白質含量的測定，定位選作實驗，是因為課標中沒有列入該實驗，但是此實驗在高中生命科學中首次引入定量測定的方法。實驗從定性走向定量，是從驗證走向探究的需要，教材繼顯微鏡引入數據測量后，又引入了生化定量測定方法，有條件的學校應組織實施本實驗。生物化學中測定蛋白質濃度是一種間接測量法，即先測定已知濃度系列蛋白質的值，列出濃度與值的關系曲線（標準曲線），然后再同樣條件下，測得待測樣品值，從標準曲線上推得該樣品中的蛋白質含量。本實驗中，教師應對待測樣品中蛋白質濃度有一個估算（預備實驗），才能保證實驗的順利進行，待測樣品的值應落在標準曲線范圍內，如果過高應對樣品稀釋。6、對于核酸只是這里僅作一般介紹，主要說明兩種核酸的名稱以及他們的功能。由于現代技術的發展，DNA研究成果應用愈來愈廣泛，學生聽到、看到的相關報道也越來越多，教師應組織學生針對感興趣的話題進行交流，盡可能讓學生共享他們對遺傳物質的認識。7、本節“發現之路”不作教學要求，但可以作為教學素材，以拓寬學生視野，激發學生學習興趣，并進行適當的科學精神和愛國主義教育。值得提出的是，學生學習完這一章后應十分明確，以蛋白質和核酸為主體的化合物各有其功能，任何一種物質都不能單獨完成某一種生命活動，而只有這些化合物有機組織起來形成生物體的結構和功能的基本單位——細胞，方能體現出生物的生命現象。六、參考答案練習部分1、單糖葡萄糖、核糖、果糖雙糖蔗糖、乳糖、麥芽糖多糖植物淀粉纖維素動物糖原2、D3、D4、脂肪相同質量的脂肪完全氧化分解時釋放的能量是葡萄糖的2倍5、省略6、D7、B8、（1）三2Ⅲ、Ⅴ（2）32