《蛋白质》教学设计
设计者：中国科学院深圳理工大学附属实验高级中学 叶志
一、课标解读
《蛋白质》是《普通高中化学课程标准（2017年版）》中模块3《有机化学基础》主题3“生物大分子及合成高分子”中二级标题“生物大分子”的内容，在新人教版教材中位于选择性必修3第四章第二节。
【内容要求】
（1）认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，知道氨基酸和蛋白质的关系，了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系；
（2）认识人工合成蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
【学业要求】
（1）能辨识蛋白质结构中的肽键，能说明蛋白质的基本结构特点，能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物；
（2）能分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
二、教材分析
本节内容首先基于宏观视角认识氨基酸的组成结构，再基于化学键视角来认识肽键和多肽的形成过程，进而显化蛋白质的水解以及形成过程，进一步深化研究复杂有机物大分子结构的学习方法，结合近现代我国在人工合成牛胰岛素方面的相关研究，增强文化自信。本节内容注重凸显“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”、“科学精神与社会责任”等化学核心素养。
教材通过蛋白质的生物功能引入课题后，首先介绍形成蛋白质的基础物质氨基酸。考虑到学生已经学习了羧酸、胺和酰胺，教材在分析氨基酸的分类和结构特征后，给出几种简单必需氨基酸的结构简式，让学生在上一节的基础上，分析和预测氨基酸可能的化学性质，进一步基于官能团来认识具有多个官能团的复杂有机化合物。氨基酸的两性体现的是羧酸和胺的性质，学生不难理解。成肽反应实际上是氨基酸之间的缩合反应，其反应形式可以用酯化反应进行类比。通过成肽反应形成的多肽和蛋白质的一级结构，是蛋白质更高级结构及相关性质和功能的基础。
蛋白质的结构十分复杂，教材对蛋白质的结构进行了介绍，并辅以各级结构的示意图进行说明。这样的内容安排，就为教材接下来介绍蛋白质的性质时，让学生从哪一级结构发生变化的角度进行分析奠定了基础，便于学生更好的理解蛋白质的性质与用途。
教材中的科学史话“人工合成结晶牛胰岛素”，介绍我国科学家在蛋白质研究领域取得的成就，对学生进行爱国主义和科学精神教育。教材图4-14给出了真实的科研论文片段，让学生直观感受到科研成果的呈现形式，并通过其中的署名和单位让学生了解科学研究中的团队协作精神，拉近了学生与科技前沿之间的距离，有助于激发学生的学习热情。
三、学情分析
【已有基础】
（1）学生在高中生物课中学习的氨基酸和蛋白质结构；
（2）高中化学选择性必修2《物质结构与性质》中“氢键”的内容；
（3）高中化学选择性必修3《有机化学基础》中“脱水”与“水解”的内容。
【困难障碍】
（1）概念较多（“肽键”、“盐析”、“变性”等）；
（2）有机化学反应中的断键与成键思维还未形成。
四、 素养目标
【教学目标】
（1）通过结构分析认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，知道氨基酸、多肽和蛋白质之间的关系。能判断氨基酸的缩合产物和多肽的水解产物，从分子水平上认识氨基酸的组成、结构和性质，进一步深化“结构决定性质”的学科观念。
（2）认识蛋白质的组成和结构特点，能辨识蛋白质中的肽键，能说明蛋白质的基本结构特点，能分析氨基酸、蛋白质与人体健康的关系，从微观和宏观相结合的视角认识蛋白质的结构与性质。
（3）认识蛋白质空间结构的复杂性和种类的多样性，了解酶催化反应的特点，认识人工合成多肽和蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
【评价目标】
（1）通过让学生归纳氨基酸和蛋白质的化学性质，诊断并发展学生的概括水平；
（2）通过对多肽形成过程的讨论，诊断并发展学生对大分子物质形成过程的认识思路水平（微观层次）；
（3）通过介绍近代我国在人工合成结晶牛胰岛素方面的研究成果，诊断并发展学生对社会价值层面的认识水平。
五、教学重点、难点
【教学重点】氨基酸和蛋白质的结构特点与主要性质。
【教学难点】氨基酸、多肽、蛋白质之间的相互转化关系。
六、教学方法
（1）任务链（围绕着“结构”进行一系列问题驱动）；
（2）类比推理；
（3）理论模型（蛋白质形成过程中的四级结构）。
