化学知识在蛋白质教学中的应用

姜艳飞++李瑞玲

【摘要】新课改后高一开始开设生物课，导致学生缺少化学基础知识，本文就蛋白质教学中学生缺乏化学基础知识提出具体的解决方法。

【关键词】高中生物 蛋白质 化学知识

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11-0110-01

湖南省师大附中教务处主任陈克勤曾说过：成功的教育可以成就美丽的人生。教育是一项推动教师和学生生命生长、成就无数美好人生的崇高事业！2001年，教育部颁布《基础教育课程改革纲要（试行）》中强调学科的综合性，克服学科门类过多、相互独立的倾向。新课程基本理念的第一条，提高生物科学素养，第二条，面向全体学生，这两条教育理念要求我国现代教育需要培养出综合性的人才。在高中生物学科中，与之联系最为密切的学科是化学学科。

自从新课程改革后，由原来的高二才开始开设生物课改为高一就开始开设生物课，这样就导致许多本该以化学知识为基础的高中生物教学遇到了难题，因为有的化学基础知识学生在学习生物时还没有学到，所以这就需要高中生物教师在教学中适当为学生补充化学基础知识，以便使学生更好的理解、掌握生物学知识，同时顺利完成教学目标。

一、补充共用电子对、共价键、有机化学的基础知识，以便学生更好地理解、掌握氨基酸分子结构通式

高中生物必修一第2节生命活动的主要承担者——蛋白质一节，由于学生缺少共用电子对、共价键、有机化学的基础知识，若教师在此不为学生做化学知识的补充，则学生不会理解氨基酸分子结构通式，书写时会出现各种错误，主要体现在学生不知道各原子周围化学键的多少，若不会书写氨基酸分子结构通式去理解并书写氨基酸脱水缩合的化学反应方程式就更加有难度了。

本人在教学过程中的具体做法是：

首先，学生观察教材20页“思考与讨论”中几种氨基酸的结构式，找出其共同特点，但学生由于缺少化学基础知识，不认识各基团名称，只能分层说明，即每个氨基酸分子结构式分为上、中、下三层，学生会发现氨基酸分子间上、中两层都相同，只有最下一层不同，然后教师要求学生结合教材写出氨基酸分子结构通式，如果此时教师不为学生补充化学基础知识，让学生自己再去书写时肯定会出错，因为每个原子周围发出几条化学键学生并不知道。此时要引导学生回顾初中化学中的“原子的核外电子排布”这一知识点。如碳原子原子序数是6，核外有6个电子，核外电子排布为： 设置问题：碳原子怎样就可以达到稳定结构了呢（第二层为最外层，8个电子即达到稳定结构）？学生回答：得到4个电子或失去4个电子。教师继续设问：碳原子彻底得到或失去4个电子容易吗？引导学生得出答案：不容易。教师继续设问：那么碳原子是如何达到稳定结构的呢？为引导学生得出答案，教师先画出碳原子最外层电子排布示意图，即碳原子电子式： ，碳原子不易彻底得到4个电子，又要达到稳定结构，只能与其它原子共用电子，即碳原子要达到稳定结构就要与其它原子共用4对电子，即4个共用电子对，一个共用电子对相当于一条共价键（共价键是化学键的一种，两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键，或者说共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用），共价键的结构通常用“—”表示。所以得出碳原子周围只有发出4条共价键才能维持其稳定结构，即 ，对于N原子原子序数为7，核外电子数为7，核外电子排布为：

最外层电子排布示意图即氮原子电子式为： 原子要达到稳定结构就要与其它原子共用3个共用电子对，若用共价键表示，只有 才能达到其稳定结构。对于O原子，核外电子排布为： 最外层电子排布示意图即氧原子电子式为：

O原子若要达到稳定结构就要与其它原子共用2个共用电子对，若用共价键表示，只有—O—才能达到其稳定结构。对于H原子，核外电子排布为： 最外层电子排布示意图即氢原子电子式为： H原子要达到稳定结构（第一层为最外层，2个电子即达到稳定结构）就要与其它原子共用1个共用电子对，若用共价键表示，只有—H才能达到其稳定结构。学生明白了每个原子周围都应该有几条共价键后，教师再引导学生观察氨基酸分子结构通式，学生会根据原子性质书写氨基酸分子结构通式，而非死记硬背。同时教师在此还需要为学生补充有机化学中的空间立体结构知识，即C原子周围发出的四条键是彼此之间有一定夹角的空间立体结构，而氨基酸分子结构通式则是平面书写，这样学生就能充分理解氨基酸分子结构通式中氨基、羧基、H原子、R基位置可以互换，并会书写。为达到及时巩固的目的，要求学生书写氨基、羧基的表示方法。在学生没有化学基础知识的前提下，教师为学生补充化学基础知识，让学生充分理解并会书写氨基酸分子结构通式就需要整整一课时的时间，实践证明这种付出还是值得的，有此为基础，学生才能学会氨基酸的脱水缩合反应，以及由此引申出来的化学计算问题。

二、回顾“质量守恒定律”，计算蛋白质相对分子质量

脱水缩合化学方程式会书写了，由化学方程式引申出来的蛋白质相对分子质量的计算题还得由化学知识来解决，在此教师引导学生回顾初中化学知识“质量守恒定律”内容：化学反应前后质量不发生改变，即反应物的质量之和等于生成物的质量之和。由此不难得出计算公式：蛋白质的相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸个数-18×脱去的水分子个数。

三、回顾“原子守恒定律”，推算蛋白质中N、O原子的个数

有的题中需要根据已知条件计算氨基酸的个数或推算蛋白质的分子式等，涉及到计算原子个数时需要教师引导学生回顾原子守恒内容：反应前后原子数目不会发生改变。由此推算出计算公式：（1）O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中的O原子数-脱去水分子数（2）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中的N原子总数。

高中生物教学中有许多知识点与化学知识联系密切，例如同位素标记的方法在生物研究过程中的应用，细胞膜成分的研究过程中相似相容原理的应用，ATP一节“思考与讨论”中的物质的量计算等等，遇到这些知识点若教师对化学知识避而不谈，则学生对生物学知识很难理解透彻，所以我们生物教师在教学过程中一定要注重学科之间的联系，在培养综合性的创新人才的同时要增强我们自身的综合素质。

参考文献：

[1]任君，刘子忠。新课改下加强高中生物与化学交叉融合的必要性和方法，课程教育研究，2014

[2]化学，必修二，人教版endprint

【摘要】新课改后高一开始开设生物课，导致学生缺少化学基础知识，本文就蛋白质教学中学生缺乏化学基础知识提出具体的解决方法。

【关键词】高中生物 蛋白质 化学知识

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11-0110-01

湖南省师大附中教务处主任陈克勤曾说过：成功的教育可以成就美丽的人生。教育是一项推动教师和学生生命生长、成就无数美好人生的崇高事业！2001年，教育部颁布《基础教育课程改革纲要（试行）》中强调学科的综合性，克服学科门类过多、相互独立的倾向。新课程基本理念的第一条，提高生物科学素养，第二条，面向全体学生，这两条教育理念要求我国现代教育需要培养出综合性的人才。在高中生物学科中，与之联系最为密切的学科是化学学科。

自从新课程改革后，由原来的高二才开始开设生物课改为高一就开始开设生物课，这样就导致许多本该以化学知识为基础的高中生物教学遇到了难题，因为有的化学基础知识学生在学习生物时还没有学到，所以这就需要高中生物教师在教学中适当为学生补充化学基础知识，以便使学生更好的理解、掌握生物学知识，同时顺利完成教学目标。

一、补充共用电子对、共价键、有机化学的基础知识，以便学生更好地理解、掌握氨基酸分子结构通式

高中生物必修一第2节生命活动的主要承担者——蛋白质一节，由于学生缺少共用电子对、共价键、有机化学的基础知识，若教师在此不为学生做化学知识的补充，则学生不会理解氨基酸分子结构通式，书写时会出现各种错误，主要体现在学生不知道各原子周围化学键的多少，若不会书写氨基酸分子结构通式去理解并书写氨基酸脱水缩合的化学反应方程式就更加有难度了。

本人在教学过程中的具体做法是：

首先，学生观察教材20页“思考与讨论”中几种氨基酸的结构式，找出其共同特点，但学生由于缺少化学基础知识，不认识各基团名称，只能分层说明，即每个氨基酸分子结构式分为上、中、下三层，学生会发现氨基酸分子间上、中两层都相同，只有最下一层不同，然后教师要求学生结合教材写出氨基酸分子结构通式，如果此时教师不为学生补充化学基础知识，让学生自己再去书写时肯定会出错，因为每个原子周围发出几条化学键学生并不知道。此时要引导学生回顾初中化学中的“原子的核外电子排布”这一知识点。如碳原子原子序数是6，核外有6个电子，核外电子排布为： 设置问题：碳原子怎样就可以达到稳定结构了呢（第二层为最外层，8个电子即达到稳定结构）？学生回答：得到4个电子或失去4个电子。教师继续设问：碳原子彻底得到或失去4个电子容易吗？引导学生得出答案：不容易。教师继续设问：那么碳原子是如何达到稳定结构的呢？为引导学生得出答案，教师先画出碳原子最外层电子排布示意图，即碳原子电子式： ，碳原子不易彻底得到4个电子，又要达到稳定结构，只能与其它原子共用电子，即碳原子要达到稳定结构就要与其它原子共用4对电子，即4个共用电子对，一个共用电子对相当于一条共价键（共价键是化学键的一种，两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键，或者说共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用），共价键的结构通常用“—”表示。所以得出碳原子周围只有发出4条共价键才能维持其稳定结构，即 ，对于N原子原子序数为7，核外电子数为7，核外电子排布为：

最外层电子排布示意图即氮原子电子式为： 原子要达到稳定结构就要与其它原子共用3个共用电子对，若用共价键表示，只有 才能达到其稳定结构。对于O原子，核外电子排布为： 最外层电子排布示意图即氧原子电子式为：

O原子若要达到稳定结构就要与其它原子共用2个共用电子对，若用共价键表示，只有—O—才能达到其稳定结构。对于H原子，核外电子排布为： 最外层电子排布示意图即氢原子电子式为： H原子要达到稳定结构（第一层为最外层，2个电子即达到稳定结构）就要与其它原子共用1个共用电子对，若用共价键表示，只有—H才能达到其稳定结构。学生明白了每个原子周围都应该有几条共价键后，教师再引导学生观察氨基酸分子结构通式，学生会根据原子性质书写氨基酸分子结构通式，而非死记硬背。同时教师在此还需要为学生补充有机化学中的空间立体结构知识，即C原子周围发出的四条键是彼此之间有一定夹角的空间立体结构，而氨基酸分子结构通式则是平面书写，这样学生就能充分理解氨基酸分子结构通式中氨基、羧基、H原子、R基位置可以互换，并会书写。为达到及时巩固的目的，要求学生书写氨基、羧基的表示方法。在学生没有化学基础知识的前提下，教师为学生补充化学基础知识，让学生充分理解并会书写氨基酸分子结构通式就需要整整一课时的时间，实践证明这种付出还是值得的，有此为基础，学生才能学会氨基酸的脱水缩合反应，以及由此引申出来的化学计算问题。

二、回顾“质量守恒定律”，计算蛋白质相对分子质量

脱水缩合化学方程式会书写了，由化学方程式引申出来的蛋白质相对分子质量的计算题还得由化学知识来解决，在此教师引导学生回顾初中化学知识“质量守恒定律”内容：化学反应前后质量不发生改变，即反应物的质量之和等于生成物的质量之和。由此不难得出计算公式：蛋白质的相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸个数-18×脱去的水分子个数。

三、回顾“原子守恒定律”，推算蛋白质中N、O原子的个数

有的题中需要根据已知条件计算氨基酸的个数或推算蛋白质的分子式等，涉及到计算原子个数时需要教师引导学生回顾原子守恒内容：反应前后原子数目不会发生改变。由此推算出计算公式：（1）O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中的O原子数-脱去水分子数（2）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中的N原子总数。

高中生物教学中有许多知识点与化学知识联系密切，例如同位素标记的方法在生物研究过程中的应用，细胞膜成分的研究过程中相似相容原理的应用，ATP一节“思考与讨论”中的物质的量计算等等，遇到这些知识点若教师对化学知识避而不谈，则学生对生物学知识很难理解透彻，所以我们生物教师在教学过程中一定要注重学科之间的联系，在培养综合性的创新人才的同时要增强我们自身的综合素质。

参考文献：

[1]任君，刘子忠。新课改下加强高中生物与化学交叉融合的必要性和方法，课程教育研究，2014

[2]化学，必修二，人教版endprint

【摘要】新课改后高一开始开设生物课，导致学生缺少化学基础知识，本文就蛋白质教学中学生缺乏化学基础知识提出具体的解决方法。

【关键词】高中生物 蛋白质 化学知识

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11-0110-01

湖南省师大附中教务处主任陈克勤曾说过：成功的教育可以成就美丽的人生。教育是一项推动教师和学生生命生长、成就无数美好人生的崇高事业！2001年，教育部颁布《基础教育课程改革纲要（试行）》中强调学科的综合性，克服学科门类过多、相互独立的倾向。新课程基本理念的第一条，提高生物科学素养，第二条，面向全体学生，这两条教育理念要求我国现代教育需要培养出综合性的人才。在高中生物学科中，与之联系最为密切的学科是化学学科。

自从新课程改革后，由原来的高二才开始开设生物课改为高一就开始开设生物课，这样就导致许多本该以化学知识为基础的高中生物教学遇到了难题，因为有的化学基础知识学生在学习生物时还没有学到，所以这就需要高中生物教师在教学中适当为学生补充化学基础知识，以便使学生更好的理解、掌握生物学知识，同时顺利完成教学目标。

一、补充共用电子对、共价键、有机化学的基础知识，以便学生更好地理解、掌握氨基酸分子结构通式

高中生物必修一第2节生命活动的主要承担者——蛋白质一节，由于学生缺少共用电子对、共价键、有机化学的基础知识，若教师在此不为学生做化学知识的补充，则学生不会理解氨基酸分子结构通式，书写时会出现各种错误，主要体现在学生不知道各原子周围化学键的多少，若不会书写氨基酸分子结构通式去理解并书写氨基酸脱水缩合的化学反应方程式就更加有难度了。

本人在教学过程中的具体做法是：

首先，学生观察教材20页“思考与讨论”中几种氨基酸的结构式，找出其共同特点，但学生由于缺少化学基础知识，不认识各基团名称，只能分层说明，即每个氨基酸分子结构式分为上、中、下三层，学生会发现氨基酸分子间上、中两层都相同，只有最下一层不同，然后教师要求学生结合教材写出氨基酸分子结构通式，如果此时教师不为学生补充化学基础知识，让学生自己再去书写时肯定会出错，因为每个原子周围发出几条化学键学生并不知道。此时要引导学生回顾初中化学中的“原子的核外电子排布”这一知识点。如碳原子原子序数是6，核外有6个电子，核外电子排布为： 设置问题：碳原子怎样就可以达到稳定结构了呢（第二层为最外层，8个电子即达到稳定结构）？学生回答：得到4个电子或失去4个电子。教师继续设问：碳原子彻底得到或失去4个电子容易吗？引导学生得出答案：不容易。教师继续设问：那么碳原子是如何达到稳定结构的呢？为引导学生得出答案，教师先画出碳原子最外层电子排布示意图，即碳原子电子式： ，碳原子不易彻底得到4个电子，又要达到稳定结构，只能与其它原子共用电子，即碳原子要达到稳定结构就要与其它原子共用4对电子，即4个共用电子对，一个共用电子对相当于一条共价键（共价键是化学键的一种，两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键，或者说共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用），共价键的结构通常用“—”表示。所以得出碳原子周围只有发出4条共价键才能维持其稳定结构，即 ，对于N原子原子序数为7，核外电子数为7，核外电子排布为：

最外层电子排布示意图即氮原子电子式为： 原子要达到稳定结构就要与其它原子共用3个共用电子对，若用共价键表示，只有 才能达到其稳定结构。对于O原子，核外电子排布为： 最外层电子排布示意图即氧原子电子式为：

O原子若要达到稳定结构就要与其它原子共用2个共用电子对，若用共价键表示，只有—O—才能达到其稳定结构。对于H原子，核外电子排布为： 最外层电子排布示意图即氢原子电子式为： H原子要达到稳定结构（第一层为最外层，2个电子即达到稳定结构）就要与其它原子共用1个共用电子对，若用共价键表示，只有—H才能达到其稳定结构。学生明白了每个原子周围都应该有几条共价键后，教师再引导学生观察氨基酸分子结构通式，学生会根据原子性质书写氨基酸分子结构通式，而非死记硬背。同时教师在此还需要为学生补充有机化学中的空间立体结构知识，即C原子周围发出的四条键是彼此之间有一定夹角的空间立体结构，而氨基酸分子结构通式则是平面书写，这样学生就能充分理解氨基酸分子结构通式中氨基、羧基、H原子、R基位置可以互换，并会书写。为达到及时巩固的目的，要求学生书写氨基、羧基的表示方法。在学生没有化学基础知识的前提下，教师为学生补充化学基础知识，让学生充分理解并会书写氨基酸分子结构通式就需要整整一课时的时间，实践证明这种付出还是值得的，有此为基础，学生才能学会氨基酸的脱水缩合反应，以及由此引申出来的化学计算问题。

二、回顾“质量守恒定律”，计算蛋白质相对分子质量

脱水缩合化学方程式会书写了，由化学方程式引申出来的蛋白质相对分子质量的计算题还得由化学知识来解决，在此教师引导学生回顾初中化学知识“质量守恒定律”内容：化学反应前后质量不发生改变，即反应物的质量之和等于生成物的质量之和。由此不难得出计算公式：蛋白质的相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸个数-18×脱去的水分子个数。

三、回顾“原子守恒定律”，推算蛋白质中N、O原子的个数

有的题中需要根据已知条件计算氨基酸的个数或推算蛋白质的分子式等，涉及到计算原子个数时需要教师引导学生回顾原子守恒内容：反应前后原子数目不会发生改变。由此推算出计算公式：（1）O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中的O原子数-脱去水分子数（2）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中的N原子总数。

高中生物教学中有许多知识点与化学知识联系密切，例如同位素标记的方法在生物研究过程中的应用，细胞膜成分的研究过程中相似相容原理的应用，ATP一节“思考与讨论”中的物质的量计算等等，遇到这些知识点若教师对化学知识避而不谈，则学生对生物学知识很难理解透彻，所以我们生物教师在教学过程中一定要注重学科之间的联系，在培养综合性的创新人才的同时要增强我们自身的综合素质。

参考文献：

[1]任君，刘子忠。新课改下加强高中生物与化学交叉融合的必要性和方法，课程教育研究，2014

[2]化学，必修二，人教版endprint