Урок химии в 10 классе «Аминокислоты. Белки»
Технологическая карта урока.
Учебный предмет: биология, химия.
Класс: 10
Тема урока: «Аминокислоты. Белки»
Тип урока: Урок открытия новых знаний.
Образовательная: способствовать формированию знаний обучающихся о белках как представителях органических веществ: их аминокислотном составе, свойствах, качественных реакциях на белки, явлении денатурации.
Развивающая: развить представления обучающихся о видах органических соединений; развивать любознательность и интерес к самостоятельной исследовательской деятельности.
Воспитательная: формирование навыков поведения в коллективном и индивидуальном учебном труде, навыков грамотного обращения с химическими веществами, осознанного отношения к своему здоровью.
Деятельностная: формирование у обучающихся умений составлять формулы полипептидов, обосновывать амфотерность аминокислот, проводить качественные реакции на белки; применять эти умения в нестандартных ситуациях.
Содержательная: расширить понятийную базу по видам органических соединений, функциональным группам, типам химической межмолекулярной связи – донорно-акцепторная связь, водородная связь, карбоксильная группа, пептидная связь, реакции поликонденсации, структуры белка, денатурация, ксантопротеиновая и биуретовая реакция.
Задачи:
1.Вспомнить из курса биологии значение белков в живом организме, изучить общий план строения аминокислот, механизм образования пептидной связи; продолжить формирование умений составлять формулы органических соединений, объяснять механизм образования донорно-акцепторной и водородной связи (предметный результат); 2. продолжить развивать умения: анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков.
осуществлять классификацию явлени , выявлять причинно-следственные связи, работать в парах. (метапредметный результат); 3. сформировать умения управлять своей учебной деятельностью, помочь в подготовке к осознанию выбора дальнейшей образовательной траектории (личностный результат).
Методы и методические приемы: проблемный, эвристический, наглядный.
Оборудование и реактивы для учителя: ноутбук с выходом в интернет, проектор мультимедийный; пробирки, штатив, сульфат меди, гидроксид натрия, к. азотная кислота, спиртовка, лакмусовая бумага, мясной бульон, спирт, химические формулы 4-х аминокислот с цветным изображением разных радикалов, рисунки «Структуры белка», карточки с заданиями.
Деятельность учителя | Деятельность обучающихся | Формируемые УУД | ||||
познавательные | регулятивные | коммуникативные | личностные | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
I. Актуализация знаний и постановка цели урока | ||||||
1. Предлагает угадать определить объект изучения. Организует деятельность по актуализации понятий «аминокислоты», «донорно-акцепторный механизм связи»,«амфотерные соединения»,«белки», «биополимеры», «карбоксильная группа» (Приложение 1) | Отгадывают объект изучения. Слушают рассказ и вопросы учителя (Ф). Отвечают на вопросы учителя. Контролируют правильность ответов учащихся | Давать определение понятиям «полимеры», «белки», «аминокислоты», «ферменты». Обобщать понятия. Осуществлять сравнение и классификацию. Строить логические рассуждения. Устанавливать межпредметные связи. Осознанно и произвольно строить речевые высказывания | Слушать в соответствии с целевой установкой. Дополнять, уточнять ответы одноклассников | Воспринимать на слух вопросы учителя и ответы учащихся. Уметь выражать свои мысли в устной форме, строить понятные для собеседника речевые высказывания | Понимать единство естественнонаучной картины мира, фундаментальных законов природы | |
2. Организует работу по выполнению задания (отгадать загадки о белках): - предлагает совместно выполнить задание; - контролирует процесс выполнения задания; Рекомендует самим привести примеры таких заданий (дополнительное творческое задание) – Приложение 2 | Совместно отгадывают загадки | Анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков. Осуществлять классификацию явлений. | Осуществлять самоконтроль процесса и результата выполнения задания | Строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми | Понимать единство естественнонаучной картины мира и значимость естественнонаучных знаний в практической жизни. Развитие любознательности и интереса к творческой деятельности. | |
3. Организует работу по анализу выполнения задания в парах тетради): предлагает - осуществить самооценку; - озвучить правильный ответ; - предложить свои варианты загадок о белках (можно в прозе) | Дают ответы на вопросы загадок, обсуждают ранее известный из курса биологии материал по белкам | Анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков. Осознанно и произвольно строить речевые высказывания | Осуществлять само- и взаимоконтроль процесса выполнения задания. Выполнять творческие задания, сравнивать свои возможности с потенциалом других детей. | Работать в паре, эффективно взаимодействовать с одноклассниками и учителем | Понимать границы собственной эрудиции, творческого потенциала | |
II. Изучение нового материала | ||||||
1. Вместе с учащимися выводит общую формулу аминокислот. Говорит об амфотерности аминокислот. Демонстрирует 3D модели аминокислот http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ccae69f8-2d31-4362-a477-67f83dd5085d/%5BBIO11_03-28%5D_%5BIR_02%5D.swf 2. Вводит понятие «аминогруппа», рассказывает о её основности, рассказывает о способах получения аминокислот. Составляет схему образования пептидной связи. (Приложение 3) 3.Вводит новые понятия: «пептидная связь», «полипептид», «поликонденсация», «денатурация», «структуры белка» http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/e144cea0-96bf-ac75-516a-a19189468d11/00135958496764241.htm 4.Сообщает о вкладе ученых (российских и немецких) в исследование строения и функционирования белков. | Слушают учителя и ответы одноклассников. Записывают в тетрадях формулы аминокислот, выдвигают предположение об общей формуле. Называют элементы и функциональные группы в составе молекул АК, -выявляют сходство и отличие в молекулах разных аминокислот. Вместе с учителем составляют схему образования пептидной связи. Слушают учителя, зарисовывают в тетради схемы , иллюстрирующие структуры белка, приводят примеры. Отвечают на вопросы, обсуждают проблему. Слушают учителя, зарисовывают в тетради схемы , иллюстрирующие структуры белка, приводят примеры. Отвечают на вопросы, обсуждают проблему | Обобщать понятия, осуществлять сравнение и анализ изученных данных. Устанавливать причинно-следственные связи, формулировать выводы. Структурировать знания, использовать знаки, схемы для объяснения различных явлений. Уметь характеризовать явления, классифицировать информацию, делать обобщения, устанавливать причинно-следственные связи Уметь характеризовать явления, классифицировать информацию, делать обобщения, устанавливать причинно-следственные связи | Слушать в соответствии с целевой установкой. Дополнять, уточнять ответы учителя, оформлять, проверять, оценивать конечный результат. Слушать в соответствии с целевой установкой. Дополнять, уточнять ответы учителя, оформлять, проверять, оценивать конечный результат. Слушать в соответствии с целевой установкой. Дополнять, уточнять ответы учителя, оформлять, проверять, оценивать конечный результат. | Адекватно использовать письменную речь, взаимодействовать с одноклассниками и учителем. Адекватно использовать письменную речь, взаимодействовать с одноклассниками и учителем. Строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми Строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми, уметь слушать объяснения учителя и ответы одноклассников. | Управление познавательной деятельностью. Развивать трудолюбие Понимать единство естественнонаучной картины мира, фундаментальных законов природы Знать и оценивать вклад российских ученых в развитие мировой химической науки | |
2. Организует наблюдение ксантопротеиновой и биуретовой реакции.(Приложение 4) Демонстрирует видео с проведением данного опыта ксантопротеиновая реакция http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/7fc9510d-3617-92a5-b05c-2d9346b131c5/index.htm биуретовая реакция http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d4f18c54-0286-bab3-b084-9cb5f6854c0b/index.htm Демонстрирует эксперимент. Предлагает обсудить вопрос: - в каких отраслях деятельности человека могут использоваться данные реакции? | Наблюдают за ходом демонстрационного эксперимента (Ф). Обсуждают результаты эксперимента. Формулируют условия, необходимые для возникновения и протекания реакций (Ф). Самостоятельно записывают в тетрадь уравнения реакция | Проводить наблюдение за ходом демонстрационного эксперимента. Устанавливать причинно-следственные связи, строить логические рассуждения. Объяснять наблюдаемые явления | Принимать и сохранять учебную задачу. Слушать в соответствии с целевой установкой. Дополнять, уточнять ответы одноклассников | Осуществлять учебное сотрудничество с учителем и сверстниками. Строить монологическое высказывание, адекватно использовать устную и письменную речь. Слушать собеседника, при необходимости вступать с ним диалог | Формировать ответственное отношение к учебе, готовность и способность к саморазвитию и самообразованию. Развивать любознательность и интерес к естественным наукам. | |
3. Организует деятельность учащихся по выполнению эксперимента «Действие этилового спирта на белок»: - предлагает провести эксперимент в соответствии с инструкцией и оформить в рабочей тетради (Приложение 4) | Выполняют эксперимент в соответствии с инструкцией (П): К раствору белка приливают этиловый спирт, наблюдают за реакцией. Делают выводы. Приводят в порядок рабочее место. Составляют отчет о проведенном исследовании (И). | Правильно обращаться с лабораторным оборудованием. Применять полученные знания для проведения эксперимента. Самостоятельно проводить эксперимент. Наблюдать физические и химические превращения изучаемых веществ. Описывать самостоятельно проведенные эксперименты. Создавать, применять и преобразовывать знаки, символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач. Объяснять явления, выявленные в ходе эксперимента. | Осуществлять само- и взаимоконтроль процесса выполнения эксперимента и коррекцию своей деятельности Оценивать конечный результат. Грамотно оформлять результаты исследования | Устанавливать рабочие отношения в группе, осуществлять совместные действия для решения поставленной задачи. Осуществлять учебное сотрудничество с учителем и сверстниками Участвовать в совместном обсуждении результатов эксперимента | Развивать любознательность и интерес к самостоятельной исследовательской деятельности Грамотно обращаться с веществами в химической лаборатории и в быту. Воспитание осознанного отношения к собственному здоровью (отказ от принятия алкоголя). Развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности.
| |
3. Организует контроль усвоения новых понятий, закрепление знаний по теме урока: - предлагает рассказать о значении белков в жизни человека. Организует обсуждение проблемы: как решить проблему дефицита белка в мире? - демонстрирует тест для повторения знаний: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d7791f36-8cff-11db-b606-0800200c9a66/index_mht.htm - предлагает выполнить интерактивное задание по структурам белка: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/e144cea0-96bf-ac75-516a-a19189468d11/00135958496764241.htm Подводит итоги урока | Рассказывают о функциях белков. Обсуждают проблему искусственной и синтетической пищи, ГМ-белка Выполняют тест на повторение знаний о белках и АК, интерактивное задание по структурам белка. Делают выводы, осуществляют рефлексию. | Создавать обобщения, устанавливать аналогии, характеризовать, объяснять, овладевать методами научного познания, использовать знаки, модели, символы, схемы. Строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы на основе имеющейся информации | Принимать и сохранять учебную задачу. Слушать в соответствии с целевой установкой. Дополнять, уточнять ответы одноклассников | Адекватно использовать речевые средства. Строить монологическое высказывание. Строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми | Понимать значимость химических знаний в практической жизни Понимать общность естественных наук и единство естественнонаучной картины мира. Развивать навыки самоконтроля и самооценки. | |
III. Домашнее задание | ||||||
Учитель подводит итог урока, отмечает наиболее активных учащихся, выставляет отметки по результатам работы на уроке. Организует объяснение выполнения домашнего задания: 1. § 40 учебника. 2. Ответить на вопросы 1 – 5 после текста параграфа. 3. Ознакомиться с дополнительным материалом (по желанию учащегося): *Интегрированный тест по белкам http://www.samsdam.net/biology/00201.php * видеофрагмент "Функции белка" http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004ab-1000-4ddd-40a7-5a0046bc4324/130.swf *история исследования, свойства белков http://fcior.edu.ru/card/13971/ponyatie-o-belkah-i-istoriya-ih-issledovaniya-stroenie-i-svoystva-belkov-uglublennyy-uroven-slozhnos.html * задания для самоконтроля http://fcior.edu.ru/card/14995/kontrol-stroenie-belkov-detalizirovannoe-predstavlenie.html | ||||||
Приложение 1. Организационный момент. Актуализация знаний. Фронтальный опрос
Ребята!Я предлагаю вам сыграть в игру «Пойми меня», правила которой вы знаете, что бы определить объект нашего изучения.
Итак, слушайте первую подсказку.
В организме человека их около 5 миллионов
В 2 раза их больше в животной клетке, чем в растительной.
Это органические вещества.
Второе название протеины, латинское название Protos, что в переводе обозначает - первый
Составляют 50% сухой массы клетки.
Многофункциональны.
Совершенно верно, это белки (открываю и озвучиваю тему урока).
Замечательные слова ученого венгерского ученого, обладателя Нобелевской премии Георга Хевеши станут девизом нашего урока. «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым,
пока ему не удастся связать воедино разрозненные факты».
Сегодня мы попробуем рассмотреть белки со всех сторон и связать воедино факты и сведения об этих удивительных вещества. «Чем же они удивительны?» спросите вы. Не с ними ли связана тайна жизни? Это один из главных вопросов, на который пытается ответить наука на протяжении своей истории. И уже давно ученые поняли, что важную, а может и главную роль, во всех жизненных процессах играют белки.
А теперь ответьте на вопросы:
- Что такое полимеры, какие природные полимеры вы знаете?
- Каковы основные функции белков в живой клетке?
- Дайте определение, приведите примеры белков и скажите, какие элементы и мономеры входят в их состав.
Приложение 2. Загадки о белках
Не фокус это, все мы знаем, что цепи длинные глотаем (белки и углеводы).
Здесь кислота – и там, и тут – полипептидом цепь зовут (белковая молекула).
У нас белок такой один
Зовут его …(гемоглобин).
Без кислорода он никак,
Он анемии злейший враг.
Кислота плюс кислота-
Отщепилась вдруг вода.
Прочной стала вдруг цепочка,
Здесь белок и это точка (полипептидная цепь).
Замечательный момент:
Выделяется… (фермент).
Он в желудке всем поможет –
На молекулы разложит.
Вот актин и миозин,
Вещество гемоглобин,
Кератин и эластин,
Тубулин и протромбин…
Списки очень велики!
Это вещества….(белки).
Приложение 3. Состав белковых молекул
На доске представлено несколько формул АК. Назовите химические элементы, входящие в состав данных молекул.
(С,Н,О,N, S).
Внимательно посмотрите на химические формулы АК, назовите сходство и отличие в формулах.
Сходство: аминогруппа, карбоксильная группа.
Отличие: разный радикал.
Переходим к выведению общей формулы Работа с цветными формулами, общая написана на доске. (Акцентировать внимание на том, что в молекуле АК 2 группировки: NH 2 и COOH, поэтому АК может проявлять как кислотные свойства так и основные, (т.е АМФОТЕРНЫ). Повторить термин.
Попробуем сейчас составить определение аминокислоты. На доске вывешиваются основные признаки
Запись термина АК (подведение к самостоятельной формулировке)
АК - это органические вещества, которые обладают одновременно кислотными и основными свойствами, так как содержат NH 2 и COOH.
Химические элементы: углерод, водород, кислород, сера, азот входят в состав АК, которые образуют белок.
? Каким образом АК соединяются в белке. (Вспомнить знания по биологии 9). (ответ: пептидных связей)
? Механизм образования ПС рассмотрим на стр.184
Затем вернутся к учебнику стр. 184. Реакция дегидратации. (Акцентировать внимание на определении ДЕГИДРАТАЦИЯ)
Механизм образования пептидных связей.(ПС)
Определение ПС- связь между остатком аминогруппы (-NH- одной молекулы АК и остатком карбоксильной молекулы группы (-CO-) другой молекулы АК. Эта связь многократно повторяется, и поэтому белок - полипептид.
Как мы видим , белки имеют сложное строение , молекулы их велики, молекулярные массы достигают сотни килодальтонов.
Белки у которых Mr более 50 кДа, как правило состоит из субъедениц. Количество их колеблется от 2-162. например в молекуле гемоглобина 4 субъеденицы, с молекулярной массой 17 кДа каждая.
Итак, белок- полипептид, мономерами которого являются – АК.
Приложение 4. Цветные реакции на белки
А) Биуретовая.
К 2-3 мл раствора белка добавить 2-3 мл 10 % раствора гидроксида натрия. Затем добавить 2-3 мл раствора сульфата меди. Содержимое пробирки перемешать и наблюдать изменение цвета.
Б) Ксантопротеиновая.
В пробирку налить 2 мл раствора белка. Добавить по каплям 0,5 мл к. HNO3 / Осторожно нагреть ее. Наблюдать изменение цвета.
Сделать вывод по этим реакциям.
Итак, вы убедились в том, что это качественные реакции на белок.
Приложение 4 . Опыт «Действие этилового спирта на белок»
К раствору белка добавьте этиловый спирт.
!!!!! Запомните эту реакцию на всю жизнь, то же самое происходит в организме человека, если он регулярно употребляет спиртные напитки.
