第四章 生物大分子 章末复习 教案1 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

优秀教案系列 第4章 生物大分子 章末复习 教学分析 · 教学目标 1.认识糖类、蛋白质、氨基酸、核酸等的官能团,推测糖类、蛋白质、氨基酸、核酸等的性质,提升证据推理与模型认知的核心素养。 2.从官能团角度认识氨基酸、蛋白质及核酸的结构、性质,形成“结构决定性质”的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题,提升宏观辨识与微观探析的核心素养。 3.通过实验探究相关物质的性质,培养实验能力与创新迁移能力。通过对人工合成多肽、蛋白质、核酸等在生命科学发展中起重要作用的物质的学习,提升科学态度与社会责任的核心素养。 · 评价目标 1.通过探究结构与性质的关系,测评学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的核心素养提升程度。 2.通过预测有机物性质,测评学生证据推理与模型认知的核心素养发展程度。 · 教学重难点 “结构决定性质,性质决定用途”思维模型的构建与应用。 · 教法、学法 归纳总结、合作探究。 · 课时安排 1课时。 · 教学准备 多媒体课件、学案、实物投影。 教学设计 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 导入 　　【教师】糖类、蛋白质、核酸与我们的生命活动密切相关,本节课我们就对本章进行复习,进一步应用“结构决定性质,性质决定用途”思维模型。 　　引入复习,明确复习目标。明确思维模型,提升宏观辨识与微观探析的核心素养。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 基础知 识回顾 　　【教师】首先明确本节课的复习目标,我们一起回顾一下本章的基本知识,完善本章的思维模型。先来看一下“糖类”的相关知识。 【教师】展示糖类框架图,带领学生复习基本概念与关系。看接下来的问题。 问题1:写出葡萄糖的分子式、结构简式,含有的官能团及其化学性质。 【学生】展示成果。 【教师】总结评价学生展示成果。 问题2:写出葡萄糖与氢气、银氨溶液、新制氢氧化铜反应的化学方程式。 【学生】展示成果。 【教师】总结评价学生展示成果。介绍该性质在日常生活中的用途。 问题3:写出果糖的分子式、结构简式,含有的官能团及其化学性质。 【学生】展示成果。 【教师】总结评价学生展示成果。提醒学生注意官能团反应的断键、成键情况的分析。 问题4:写出蔗糖、麦芽糖的分子式,化学性质有何异同,并写出相关化学方程式。 【学生】展示成果。 【教师】总结评价学生展示成果。 问题5:写出淀粉、纤维素的化学性质有何异同,并写出相关化学方程式。 【学生】展示成果。 【教师】总结评价学生展示成果。 问题6:如何检验淀粉的水解程度呢? 【学生】展示成果。 【教师】总结评价学生展示成果。 【教师】接下来我们回顾一下“蛋白质”,展示框架图,带领学生复习基本概念与关系。看接下来的问题: 问题1:写出α-氨基酸的通式,有什么样的结构特点呢? 【学生】展示成果。 问题2:写出氨基酸与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式。 【学生】展示成果。 问题3:分析成肽反应的断键、成键位置,总结反应规律,并写出化学方程式。 【学生】展示成果。 问题4:比较盐析、变性和渗析的原理、条件、特点并举例。 【学生】展示成果。 【教师】总结评价学生展示成果。 【教师】接下来我们回顾一下“核酸”,展示框架图,带领学生复习基本概念与关系。认识基本结构单元间的连接方式,核苷酸链的分子结构,DNA的分子结构。 【教师】总结评价。 　　从官能团角度分析有机物结构,建立有机物结构的认知模型。 建立“性质决定用途”认知模型。 复习时采用类比的学习方法。通过分析官能团断键、成键情况,提升宏观辨识与微观探析的核心素养。 通过检验淀粉水解程度的设计和分析,提升学生推理的能力。 建立“结构-性质-用途”思维模型。提升学生宏观辨识与微观探析的核心素养。 　　诊断学生对糖类官能团的认知程度。 诊断学生对醛基性质及化学方程式的掌握程度。 诊断学生对糖类水解检验的认知程度。 方法技巧 　　【教师】接下来我们总结一下具体的几个问题的处理方法。 【教师】还原性糖有哪些? 【学生】总结。 【教师】能发生水解的有机物有哪些? 【学生】讨论,总结。展示讨论成果。 【教师】总结点评。重点强调断键、成键位置。 【教师】常见有机物有哪些检验方法? 【学生】讨论,总结。展示讨论成果。 【教师】总结点评。 【教师】我们对以上三个问题进行了总结归纳和分析。接下来我们通过例题进行实战演练。 分析具体问题,提升宏观辨识与微观探析的核心素养。 　　诊断学生对本章知识的认知程度。 考查学生宏观辨识与微观探析的能力。 评价反馈 　　【教师】我们先来看例1。 【例1】下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是(　　) A.干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料 B.用于奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料 C.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇 D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应 【答案】D 【学生】解析,讲解解题过程。互相点评,指出问题,进一步完善。 【教师】强调知识的来源广泛性,注意日常生活中的常识。 【教师】接下来我们看例2。 【例2】如图所示,淀粉水解可产生某有机化合物 A,A 在不同的氧化剂作用下,可以生成 B(C6H12O7)或 C(C6H10O8),B和C 都不能发生银镜反应。A、B、C 都可以被强还原剂还原成D(C6H14O6)。已知:相关物质被氧化的难易次序是 RCHO最易,R—CH2OH次之,最难。 请在下列空格中填写 A、B、C、D 的结构简式。 A:　 ;  B:　 ;  C:　 ;  D:　 。  【学生】解析,讲解解题过程。互相点评,指出问题,进一步完善。 A:CH2OH(CHOH)4CHO B:CH2OH(CHOH)4COOH C:HOOC(CHOH)4COOH D:CH2OH(CHOH)4CH2OH 【教师】总结思维模型,规范思路。 【教师】接下来我们看例3。 【例3】某学生设计了如下三个实验方案,用以检验淀粉的水解程度: 甲:淀粉液水解液中和液溶液变蓝 结论:淀粉尚未水解。 体现“性质决定用途”认知模型,完善有机物认识思维模型。 提升学生根据结构特点进行性质推断的模型应用。提升证据推理与模型认知的核心素养。 提升证据推理与模型认知的核心素养。提升归纳与论证的关键能力。 诊断学生对基本知识与日常生活常识的掌握。 诊断学生利用思维模型解决问题的能力。 诊断学生对反应程度的分析能力。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 乙:淀粉液水解液无银镜现象 结论:淀粉尚未水解。 丙:淀粉液水解液中和液 结论:淀粉水解完全。 上述三个实验方案操作及结论是否正确?说明理由。 甲方案操作正确,但结论错误。这是因为当用稀碱中和水解液中H2SO4后,加碘水溶液变蓝色有两种情况:①淀粉完全没有水解;②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解的结论。乙方案操作错误,结论也错误。淀粉水解完全后应用稀碱中和水解液中的H2SO4,然后做银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现,淀粉可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解。丙方案结论正确,操作也正确。 【学生】解析,讲解解题过程。互相点评,指出问题,进一步完善。 【教师】规范思路,强调答题的规范性。 【教师】接下来我们看例4。 　　【例4】下列关于蛋白质的叙述不正确的是(　) A.蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液,蛋白质析出,虽再加水,也不溶解 B.人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在 1965 年首次合成的 C.重金属盐能使蛋白质凝结 D.浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应 【答案】A 【学生】解析,讲解解题过程。互相点评,指出问题,进一步完善。 【教师】注意基础知识的掌握。 【教师】接下来我们看例5。 【例5】2003 年诺贝尔化学奖授予两位美国科学家,其中一位是彼得·阿格雷(Pete Agre),表彰他最先发现并表征了细胞膜上的水通道蛋白质,并把这种蛋白质暂命名为CHIP28。下列关于 CHIP28 的说法中正确的是(　　) A.这种蛋白质为人工合成的高分子化合物 B.这种蛋白质遇到 HgCl2 的浓溶液将发生盐析 C.这种蛋白质能完全水解生成单糖分子 D.这种蛋白质分子中存在“—CONH—”的结构 【答案】D 【学生】解析,讲解解题过程。互相点评,指出问题,进一步完善。 【教师】注意新信息下材料分析结合基础知识的能力。 【教师】接下来我们看例6。 【例6】以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如下: 回答下列问题: (1)葡萄糖的分子式为　 　。  (2)A中含有的官能团的名称为　 　。  (3)由B到C的反应类型为　 　。  (4)C的结构简式为  　。  (5)由D到E的反应方程式为  　。  (6)F是B的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有　　种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为  　。  【答案】(1)C6H12O6　 (2)羟基　 (3)　取代反应(或酯化反应)　 (4) 　  (5)  　  (6)　9　 　  【学生】解析,讲解解题过程。互相点评,指出问题,进一步完善。 【教师】规范思路,强调答题的规范性。 【教师】从以上例题中我们应该重点感受到“结构决定性质,性质决定用途”的思维模型在学习有机化合物性质中的指导意义。 从官能团角度分析位置转化,提升证据推理与模型认知的核心素养。 诊断学生从官能团角度分析化学转化的能力。 课堂小结 【教师】本节课我们通过对糖类、蛋白质、核酸的复习,进一步应用学习有机化合物性质的思维模型进行了总的复习提升,希望同学们能够从微观、宏观两方面学会探究物质性质的方法,并利用“结构决定性质,性质决定用途”的思维模型解决物质性质探究的问题,提升自身模型认知的核心素养。 　归纳本节复习内容,提升学生对本章内容的整体把握程度。 布置作业巩固练习教学反思 1.归纳整理本章知识框图。 2.完成教材复习与提高,注意解题的规范性。 教学反思 1.教学从基本知识总结、分析问题解决方法、实战演练三个方面对本章知识进行了总结和提升,有总结有练习,讲练结合,学生能对知识有更完整的认识。 2.在核心素养的提升方面,重点针对宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知进行了强化与突出。通过不断的总结提升、针对练习,学生得到相应的提升。 板书设计 第四章　生物大分子 章末复习 备课资源 生物大分子与低相对分子量的生物有机化合物相比,高相对分子量的有机化合物具有更高级的物质群。它们是由低相对分子量的有机化合物经过聚合而成的多分子体系。生物大分子大多数是由简单的组成结构聚合而成的,蛋白质的组成单位是氨基酸,核酸的组成单位是核苷酸……像氨基酸、脂肪酸等都叫做生物单分子,是与生命有着密切关系的物质,它们是构成大分子的基本物质。从化学结构来看,蛋白质是由α-L-氨基酸脱水缩合而成的,核酸是由嘌呤和嘧啶,与糖D-核糖或2-脱氧-D-核糖、磷酸脱水缩合而成,多糖是由单糖脱水缩合而成。由此可知,由低相对分子量的生物有机化合物变为高相对分子量的生物有机化合物的化学反应都是脱水缩合反应。生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。 高相对分子量的生物有机化合物(生物大分子)主要是指蛋白质、核酸以及高相对分子量的碳氢化合物。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖等。这个定义只是概念性的,与生物大分子对立的是小分子物质(二氧化碳、甲烷等)和无机物质。 实际上生物大分子的特点在于其表现出的各种生物活性和在生物新陈代谢中的作用。生物大分子是构成生命的基础物质。比如,某些多肽和某些脂类物质的分子量并未达到惊人的地步,但其在生命过程中同样表现出了重要的生理活性,与一般的生物大分子并无二致。 在原始地球条件下,有两条路径可以达到脱水缩合以形成高分子:其一是通过加热,将低相对分子量的构成物质加热使之脱水聚合;其二是利用存在于原始地球上的脱水剂来缩合。前者常常是在近于无水的火山环境中进行,后者则可以在有水的环境中进行。 生物大分子都可以在生物体内由简单的结构合成,也都可以在生物体内经过分解作用被分解为简单结构,一般在合成的过程中消耗能量,分解的过程中释放能量。 无机物与生物大分子的作用主要体现在金属离子及其配合物与生物大分子的作用。主要包括金属离子对生物大分子的探针的识别、配体与生物大分子对金属离子的竞争反应、离子和电子在生物大分子内或生物大分子间的传递等。金属离子与生物大分子结合后,常常会发生明显的生物化学效应,如一些金属氯化物和葡萄糖酸盐对葡萄糖氧化酶的活性具有激活和抑制作用。金属离子及其配合物与蛋白质的作用主要包括金属结合引起的构象变化、缔合及装配等引起的后续生物效应。此外,金属离子及其配合物与DNA作用的研究可以帮助人们从分子水平上了解生命现象的本质,为合理设计和寻找有效的治疗药物提供理论指导。如用小分子过渡金属配合物与大分子DNA的相互作用可以探索大分子DNA的结构、作用机理及功能。 历年高考题荟萃 1.下列说法不正确的是(　　) A.相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧,放出的热量依次增加 B.油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分 C.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可以鉴别蚕丝与棉花 D.淀粉、纤维素、蛋白质都属于高分子化合物 答案:A 解析:由于等质量的物质燃烧放出的热量主要取决于H的百分含量大小,而甲烷、汽油、氢气中H的百分含量大小顺序为汽油<甲烷<氢气,故等质量的它们放出热量的多少顺序为汽油<甲烷<氢气,A错误;油脂在碱性条件下发生水解反应生成甘油和高级脂肪酸盐,高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,B正确;蚕丝主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,而棉花则属于纤维素,灼烧时基本没有气味,C正确;高分子通常是指相对分子质量上万甚至上百万的分子,淀粉、纤维素和蛋白质均属于天然高分子化合物,D正确。故答案为A。 2.淀粉在人体内的变化过程如下: 淀粉(C6H10O5)n糊精(C6H10O5)m麦芽糖C12H22O11葡萄糖C6H12O6CO2、H2O 下列说法不正确的是(　　) A.n<m B.麦芽糖属于二糖 C.③的反应是水解反应 D.④的反应为人体提供能量 答案:A 解析:淀粉在加热、酸或淀粉酶作用下发生分解和水解时,将大分子的淀粉首先转化成为小分子的中间物质,这时的中间小分子物质为糊精,故n>m,A不正确;麦芽糖在一定条件下水解为2倍的单糖,其属于二糖,B正确;过程③为麦芽糖生成葡萄糖的反应,是水解反应,C正确;④的反应为葡萄糖分解为二氧化碳和水的过程,并生成大量的能量,为人体提供能量,D正确。答案为A。 3.下列说法不正确的是(　　) A.正丁烷的沸点比异丁烷的高,乙醇的沸点比二甲醚的高 B.甲烷、苯、葡萄糖均不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 C.羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都属于有机高分子材料 D.天然植物油没有恒定的熔、沸点,常温下难溶于水 答案:B 解析:A.对于分子式相同的烷烃,支链越多,沸点越低,因而正丁烷的沸点比异丁烷的高,而对于相对分子质量相近的有机物,含羟基越多,沸点越高,原因在于—OH可形成分子间的氢键,使得沸点升高,因而乙醇的沸点比二甲醚的高,正确;B.葡萄糖为多羟基醛,含有醛基,能使溴水或者酸性高锰酸钾溶液褪色,错误;C.羊毛、蚕丝主要成分是蛋白质,为天然高分子化合物,塑料、合成橡胶都属于人工合成的高分子材料,正确;D.天然植物油是混合物,无固定熔、沸点,另外,植物油常温下难溶于水,正确。故选B。 4.糖类是人体所需的重要营养物质。淀粉分子中不含的元素是(　　)　　　 A.氢 B.碳 C.氮 D.氧 答案:C 解析:淀粉属于多糖,分子组成为(C6H10O5)n,组成元素为C、H、O,不含N元素。故选C。 5.下列说法正确的是(　　) A.油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应 B.油脂皂化反应可用硫酸作为催化剂 C.淀粉溶液中加入硫酸,加热4~5 min,再加入少量银氨溶液,加热,有光亮银镜生成 D.福尔马林能使蛋白质发生变性,可用于浸制动物标本 答案:D 解析:A.糖类有单糖、二糖和多糖,单糖无法水解,错误;B.油脂的皂化是发生在碱性条件下的水解反应,不是酸性条件,错误;C.在淀粉的水解中,硫酸作为催化剂,银镜反应必须发生在碱性条件下,所以必须要有中和硫酸的过程,错误;D.福尔马林能使蛋白质变性,所以可以起到杀菌消毒的作用,用以浸制动物标本可以防腐烂,正确。故选D。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$