教學(xué)設(shè)計 人教版高中化學(xué) 選擇性必修3 第四章 第三節(jié) 核酸

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1、 第四章第三節(jié) 《核酸》教學(xué)設(shè)計 一、課標(biāo)解讀 《核酸》是《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》中模塊 3《有機化學(xué)基礎(chǔ)》主題 3“生 物大分子及合成高分子”中二級標(biāo)題“生物大分子”的內(nèi)容，在新人教版教材中位于選擇性必 修 3 第四章第三節(jié)。 【內(nèi)容要求】 （1）了解脫氧核糖核酸、核糖核酸的結(jié)構(gòu)特點和生物功能； （2）認識人工合成核酸的意義，體會化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。 【學(xué)業(yè)要求】 （1）能辨識核糖核酸、脫氧核糖核酸中的磷酯鍵，能基于氫鍵分析堿基的配對原理； （2）能說明核糖核酸、脫氧核糖核酸對于生命遺傳的意義。 二

2、、教材分析 本節(jié)內(nèi)容首先基于宏觀視角認識核酸的組成結(jié)構(gòu)，再基于化學(xué)鍵視角來認識核酸的形成 過程，進而顯化核酸的水解以及形成過程，進一步深化研究復(fù)雜有機物大分子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)方 法，結(jié)合我國在核酸的相關(guān)研究，增強文化自信。本節(jié)內(nèi)容注重凸顯“宏觀辨識與微觀探析”、 “證據(jù)推理與模型認知”、“社會責(zé)任”等化學(xué)核心素養(yǎng)。 教材首先介紹人們認識核酸組成時所采用的方法。讓學(xué)生進一步認識到，研究復(fù)雜的大 分子時，可以通過化學(xué)反應(yīng)使共價鍵斷裂，將其分解成較小片段，然后通過分析產(chǎn)物來推測 大分子的組成和結(jié)構(gòu)。這一方法在前兩節(jié)糖類和蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)中已有所體現(xiàn)，教材在這里通 過正

3、文敘述和圖 4-15“核酸的水解產(chǎn)物示意圖”將其進一步顯性化，在介紹相關(guān)知識的同時， 讓學(xué)生了解化學(xué)研究的方法，以提高其“證據(jù)推理與模型認知”的學(xué)科核心素養(yǎng)。在根據(jù)實驗 結(jié)果進行逆向分析的基礎(chǔ)上，教材指出核酸是戊糖、堿基和磷酸這三種基本組分通過縮合反 應(yīng)形成的生物大分子（縮合聚合物），并以示意圖的形式直觀呈現(xiàn)了核酸與其基本組分之間 的轉(zhuǎn)化和層次關(guān)系。 學(xué)生在高中生物課中學(xué)習(xí)的 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)，以及選擇性必修 2“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”教 材中的相關(guān)內(nèi)容，為本節(jié)介紹核酸的結(jié)構(gòu)奠定了知識基礎(chǔ)。因此，本節(jié)教材和教學(xué)主要從化 學(xué)角度分析核酸獨特結(jié)構(gòu)的形成原因，通過圖

4、4-19 展現(xiàn)氫鍵在 DNA 形成過程中的作用。教 材中的“思考與討論”欄目讓學(xué)生通過類比的方法，借助第二節(jié)學(xué)習(xí)的蛋白質(zhì)、氨基酸和肽鍵 來認識 DNA、核苷酸和磷酯鍵，進一步鞏固學(xué)生對核酸組成和結(jié)構(gòu)的認識。 三、學(xué)情分析 【已有基礎(chǔ)】 （1）學(xué)生在高中生物課中學(xué)習(xí)的 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)； （2）高中化學(xué)選擇性必修 2“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”中“氫鍵”的內(nèi)容； （3）高中化學(xué)選擇性必修 3“有機化學(xué)基礎(chǔ)”中“脫水”與“水解”的內(nèi)容。 【困難障礙】 （1）概念較多（“核酸”、“核苷酸”、“核苷”等），容易混淆； （2）有機化學(xué)反應(yīng)中的斷鍵與成

5、鍵思維還未形成。 四、素養(yǎng)目標(biāo) 【教學(xué)目標(biāo)】 （1）了解脫氧核糖核酸、核糖核酸的結(jié)構(gòu)特點和生物功能；知道核酸與核苷酸、戊糖、 堿基、磷酸之間的關(guān)系，能辨識核糖核酸、脫氧核糖核酸中的磷酯鍵；能從結(jié)構(gòu)角度認識核 酸分子的形成過程及水解過程。 （2）了解 DNA 分子中基本結(jié)構(gòu)單元之間的連接方式，能基于氫鍵分析堿基配對原理， 形成對 DNA 雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的整體認知；初步學(xué)會借助宏觀實物模型認識生物大分子微觀 結(jié)構(gòu)的方法，發(fā)展宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。 （3）認識人工合成核酸的意義，體會化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用；能 說出核酸對生命遺

6、傳的意義，培養(yǎng)不斷探索未知、崇尚真理的科學(xué)精神。 【評價目標(biāo)】 （1）能通過觀察 DNA 與 RNA 分子的結(jié)構(gòu)，診斷并發(fā)展學(xué)生的觀察與概括水平； （2）通過對 DNA 與 RNA 分子形成過程的討論，診斷并發(fā)展學(xué)生對大分子物質(zhì)形成過 程的認識思路水平（微觀層次）； （3）通過對近年來我國核酸研究進展的梳理，發(fā)展學(xué)生對社會價值層面的認識水平。 五、教學(xué)重難點 【教學(xué)重點】核酸的組成和結(jié)構(gòu) 【教學(xué)難點】DNA 的分子結(jié)構(gòu) 六、教學(xué)方法 （1）任務(wù)鏈（圍繞著“結(jié)構(gòu)”進行一系列問題驅(qū)動）； （2）類比推理； （3）實物模型（D

7、NA 雙螺旋結(jié)構(gòu)，RNA 結(jié)構(gòu)）；理論模型（核酸形成及水解過程）。 七、教學(xué)思路 教學(xué)目標(biāo)  教學(xué)目標(biāo) 1  教學(xué)目標(biāo) 2  教學(xué)目標(biāo) 3 任務(wù)線  任務(wù) 1： 基于宏觀 視角，認 識 DNA 分子結(jié)構(gòu)  任務(wù) 2： 基于宏觀 視角，類 比推理 RNA 分  任務(wù) 3： 基于化學(xué) 鍵視角, 認識 DNA 分  任務(wù) 4： 基于化學(xué) 鍵視角, 類比推理 RNA 分  任務(wù) 5： 繪制核酸 的形成及 水解過程 示意圖  任務(wù) 6： 感受中國 在核酸研 究中的重 要貢獻

8、 評價目標(biāo) 子結(jié)構(gòu) 評價目標(biāo) 1 子的形成 子的形成 過程 過程 評價目標(biāo) 2  評價目標(biāo) 3 素養(yǎng)水平  素養(yǎng) 1 水平 1  素養(yǎng) 1 水平 4  素養(yǎng) 3 水平 1  素養(yǎng) 3 水平 2  素養(yǎng) 5 水平 1 八、教學(xué)過程 學(xué)生 活動 教師 活動  知識線  素養(yǎng)-觀念線  任務(wù)線  評價線 設(shè)計 意圖 【回憶】回憶沃森和克里 克的巨大貢獻，以及核酸 在生物學(xué)中提到的功能  【引入】1962 年諾 貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué) 獎“20 世紀(jì)最偉大

9、的科學(xué)成果之一” 【復(fù)習(xí)】DNA 與 RNA 在生物學(xué)中 提到的功能  核酸的 生物功能  —— —— —— 回憶 生物 知識 復(fù)習(xí) 核酸 生物 功能 【觀察】DNA 分子的雙螺 【任務(wù) 1】 旋結(jié)構(gòu)，說出 DNA 分子的 【提問】宏觀視角 結(jié)構(gòu)組成：五碳糖（脫氧 下，DNA 分子的結(jié) 核糖）、含氮堿基（A、G、 構(gòu)組成？  DNA 分子 結(jié)構(gòu) 宏觀辨識 模型認知 （實物模型） 基于宏觀視 角，認識 DNA 分子  —— 診斷 學(xué)生 關(guān)于 C、T）、磷酸 結(jié)構(gòu) 核酸 【回答】RNA 分

10、子的結(jié)構(gòu) 組成：五碳糖（核糖）、含 氮堿基（A、G、C、U）、 磷酸  【追問】宏觀視角 下，RNA 分子的結(jié) 構(gòu)組成？  RNA 分子 結(jié)構(gòu)  證據(jù)推理 （類比推理） 【任務(wù) 2】 基于宏觀視 角，類比推 理 RNA 分 子結(jié)構(gòu)  —— 結(jié)構(gòu) 知識 儲備 情況 【填表】磷酸都含有，五 碳糖不同，含氮堿基有三 個相同，一個不同 【比較】DNA 與 RNA 結(jié)構(gòu)的區(qū)別 與共性是？  比較核酸 分子結(jié)構(gòu)  —— ——  —— 比較 DNA RNA 【討論】指出戊糖、堿基 和磷酸  【問題評價】

11、在給 定的結(jié)構(gòu)簡式中找 出戊糖、堿基和磷 酸所對應(yīng)的部分。  —— —— ——  【評價 1】 觀察 RNA 分子結(jié)構(gòu) 診斷 學(xué)生 宏觀 辨識 能力 【疑惑】【聆聽】 【提問】從微觀視 角，以上這些戊糖、 DNA 分子 堿基和磷酸，是如 的形成過 何形成 DNA 的？ 程 【講解】  微觀探析 【任務(wù) 3】 基于化學(xué)鍵 視角，認識 DNA 分子 的形成過程  ——  宏觀 向微 觀過 渡 【歸納】雙螺旋、交替排 【總結(jié)評價】DNA 列、堿基互補配對（氫鍵） 的結(jié)構(gòu)特點  DNA 的結(jié) 構(gòu)特點  ——

12、  —— 【評價 2】 說出 DNA 結(jié)構(gòu)特點 總結(jié) DNA 結(jié)構(gòu) 【任務(wù) 4】 診斷 【回答】可以，嘗試從脫 水角度描述微觀過程  【追問】那 RNA 分子的形成過程可 否模仿 DNA？  RNA 分子 的形成過 程  微觀探析 證據(jù)推理 （類比推理） 基于化學(xué)鍵 視角，類比 推理 RNA 分子的形成  —— 并發(fā) 展學(xué) 生推 理能 過程 力 【歸納】單鏈、戊糖和堿 基與 DNA 中的不同  【總結(jié)評價】RNA 的結(jié)構(gòu)特點  RNA 的結(jié) 構(gòu)特點  —— —— 

13、 【評價 3】 說出 RNA 結(jié)構(gòu)特點  總結(jié) RNA 結(jié)構(gòu) 【繪制轉(zhuǎn)化關(guān)系圖】 【提問】剛才是核 酸分子的形成過 程，那水解過程 呢？結(jié)合所學(xué)知識 繪制結(jié)構(gòu)示意圖  核酸的形 成及水解  模型認知 （理論模型）  【任務(wù) 5】 繪制核酸的 形成及水解 過程示意圖  ——  知識 結(jié)構(gòu) 化 【回答】DNA 分子對應(yīng)蛋 白質(zhì)分子；核苷酸是形成 核酸的基本結(jié)構(gòu)單元，對 應(yīng)形成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu) 單元氨基酸；磷酯鍵則與 肽鍵相對應(yīng)。  【問題評價】DNA 分子、核苷酸和磷 脂鍵分別對應(yīng)于蛋 白質(zhì)的哪些部分？  —— —

14、— —— 【評價 4】 診斷 并發(fā) 展學(xué) 生類 比能 力 【聆聽】  【資料卡片】ATP ATP-ADP 循環(huán)  —— ——  —— 延伸 知識 【感受聆聽】  【講解】介紹中國 成就  —— 【任務(wù) 6】 感受中國在 社會責(zé)任 —— 核酸研究中 的貢獻  增強 文化 自信 【作業(yè)】 布置作業(yè) —— —— —— —— 九、板書設(shè)計 鞏固 十、課堂練習(xí) 一、判斷題 (1)組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸( ) (2)核酸是具有遺傳信息的蛋白質(zhì)( )

15、(3)DNA 是生物體遺傳信息的載體，蛋白質(zhì)合成的模板( ) (4)RNA 可以根據(jù) DNA 提供的信息，控制蛋白質(zhì)合成( ) (5)核酸分為 DNA 和 RNA，是一類含磷的高分子化合物( ) 二、選擇題 1.DNA 與 RNA 完全水解后產(chǎn)物的特點是 A.部分堿基相同，戊糖相同 B.部分堿基不同，戊糖不同 C.堿基相同，戊糖不同 D.堿基不同，戊糖相同 2.下列有關(guān)核酸的敘述中，正確的是 A.除病毒外，一切生物都有核酸存在 B.核酸是由 C、H、O、P、N 等元素組成的小分子有機物 C.核酸是生物的遺傳物質(zhì) D.組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸 3.如圖為糖類概念圖，下列說法不正確的是( ) A.若某種單糖 A 為果糖，則物質(zhì)①是蔗糖 B.若①是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，則①是淀粉 C.若構(gòu)成物質(zhì)①的堿基有胸腺嘧啶，則某種單糖 A 為核糖 D.若①是腺嘌呤核糖核苷酸，則它可參與 ATP 的組成