一种用于脱水缩合过程演示的活动教具[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821324396.5
(22)申请日 2018.08.16
(73)专利权人 王紫颖
地址 510006 广东省广州市大学城外环西
路230号2011级生命学院
(72)发明人 王紫颖　
(51)Int.Cl.
G09B 23/24(2006.01)
(54)实用新型名称一种用于脱水缩合过程演示的活动教具(57)摘要本实用新型涉及生物教学设备技术领域，且公开了一种演示脱水缩合过程的教具。

该教具可由塑料板拼装成型，印上相应字母，粘上磁铁，制作而成，一个小人形模型代表一个氨基酸，包括身体、头部、腿部、左手臂、右手臂五部分(五种颜色)，分别代表氨基酸的中心碳原子、R基、-H、-NH 2、-COOH ,两个模型的“牵手”可代表两个氨基酸的脱水缩合反应，左、右手臂上套着的左、右手套可脱下来，分别代表-NH 2脱下-H和-COOH脱下-OH，脱下的手套结合成一个H 2O，模拟“脱水”，剩余部分结合模拟“缩合”，“手牵手”的结构代表肽键(-CO -NH -)，两个结合的模型代表二肽，多个模型结合形成多肽,该教具使知识浅显易懂、形象生动，可提高教学的直观性、趣味性、
有效性。

权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 208985497 U 2019.06.14
C N 208985497
U
1.一种用于脱水缩合过程演示的活动教具，包括身体(1)、左手臂(2)、右手臂(3)、左手套(4)、右手套(5)、头部(6)和腿部(7)，其特征在于：所述身体(1)、左手臂(2)、右手臂(3)、头部(6)和腿部(7)之间依次粘贴拼装组成小人模型，且左手套(4)、右手套(5)分别套在左手臂(2)、右手臂(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于脱水缩合过程演示的活动教具，其特征在于：所述身体(1)、左手臂(2)、右手臂(3)、左手套(4)、右手套(5)、头部(6)和腿部(7)均由塑料板或纸板制成，且身体(1)、左手臂(2)、右手臂(3)、左手套(4)、右手套(5)、头部(6)和腿部(7)的背侧均贴有优质薄磁铁。

3.根据权利要求1所述的一种用于脱水缩合过程演示的活动教具，其特征在于：所述身体(1)、左手臂(2)、右手臂(3)、头部(6)和腿部(7)用五种不同颜色的材料制成，且左手套
(4)、右手套(5)分别与左手臂(2)、右手臂(3)的颜色相同。

4.根据权利要求1所述的一种用于脱水缩合过程演示的活动教具，其特征在于：所述左手套(4)和右手套(5)的尺寸分别与左手臂(2)和右手臂(3)中手部的尺寸相适配，所述左手套(4)和右手套(5)分别活动套接在左手臂(2)和右手臂(3)中手部的外部，且左手套(4)和右手套(5)分别由正侧面和背侧面组成，且左手套(4)和右手套(5)的正侧面和背侧面分别由透明胶沿着外围细线粘合而成，其中左手套(4)和右手套(5)中的粗线部分不粘接,所述左手套(4)和右手套(5)的中部均粘接有优质小磁铁,在左手套(4)和右手套(5)的正侧面分别印上-H和-OH，在左手套(4)的背侧印上H 2O。

权　利　要　求　书1/1页CN 208985497 U
一种用于脱水缩合过程演示的活动教具
技术领域
[0001]本实用新型涉及生物教学设备技术领域，具体为一种用于脱水缩合过程演示的活动教具。

背景技术
[0002]“脱水缩合”是高中生物教学中的重点内容，对学生来说也是一个较为抽象的概念和较为微观的变化过程。

而且过程中涉及到很多专业名词和新概念(如氨基酸、氨基、羧基、羟基、脱水缩合、肽键、二肽、三肽、多肽……)，如果直白地用板书或课件展示出脱水缩合反应前的反应物和反应后的生成物，那这些知识点的呈现便常常不够详细、不易深入理解，也很枯燥。

[0003]在“脱水缩合”模块教学活动中，有些教师把一位学生比作一个氨基酸分子，让学生手牵手来比喻“缩合”，手握湿棉花挤出一些水表示“脱水”，这样虽然能说明蛋白质(或肽链)是由氨基酸形成的，也说明产生了水，但是完全展现不出氨基酸脱水缩合过程中具体是怎样形成了水和怎样形成了肽键，导致学生大多不易理解而增大教学工作难度，同时也极大的降低了教学工作的直观性和科学性，为此，我们提出了一种用于脱水缩合过程演示的活动教具。

实用新型内容
[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于脱水缩合过程演示的活动教具，具备可形象直观地表现氨基酸的结构通式和氨基酸脱水缩合的过程等优点，直观、巧妙地解决了在“脱水缩合”模块教学活动中的一些难点问题：如何深刻理解并记忆氨基酸的结构通式？脱水缩合过程中，如何“脱水”，如何“缩合”？-NH2如何断下一个-H？-COOH如何断下一个-OH？-H和-OH如何结合形成一个H2O分子？如何形成-CO-NH-(肽键)？如何结合形成二肽、三肽？n个氨基酸构成m条肽链，则形成多少个肽键，脱去多少个水分子，至少含有多少个游离的氨基和羧基？
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述可形象直观地表现氨基酸的结构通式和氨基酸脱水缩合的过程的教具，本实用新型提供如下技术方案：一种用于脱水缩合过程演示的活动教具，包括身体、左手臂、右手臂、左手套、右手套、头部和腿部，其特征在于：所述身体、左手臂、右手臂、头部和腿部之间依次粘贴拼装组成小人模型，且左手套、右手套分别套在左手臂、右手臂上。

[0008]优选的，所述身体、左手臂、右手臂、左手套、右手套、头部和腿部均由塑料板制成，且身体、左手臂、右手臂、左手套、右手套、头部和腿部的背侧均贴有薄磁铁。

[0009]优选的，所述身体、左手臂、右手臂、头部和腿部用五种不同颜色的材料制成，且左手套与左手臂、右手套与右手臂的颜色相同。

[0010]优选的，所述左手套和右手套的尺寸分别与左手臂和右手臂中手部的尺寸相适
配，所述左手套和右手套分别活动套接在左手臂和右手臂中手部的外部，且左手套和右手套分别由正侧面和背侧面组成，且左手套和右手套的正侧面和背侧面分别由透明胶沿着外围细线粘合而成，其中左手套和右手套中的粗线部分不粘接，所述左手套和右手套的中部均粘接有优质小磁铁。

[0011](三)有益效果
[0012]与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于脱水缩合过程演示的活动教具，具备以下有益效果：
[0013]1、该用于脱水缩合过程演示的活动教具，通过使身体、左手臂、右手臂、左手套、右手套、头部和腿部均可以由塑料板制成，延长使用寿命、提高演示效果，也可以由纸板制成，有效地降低制作成本。

[0014]2、该用于脱水缩合过程演示的活动教具，通过用五种不同颜色区分身体、左手臂、右手臂、头部和腿部，便于理解氨基酸分子的结构组成,且左手套与左手臂、右手套与右手臂的颜色相同，便于在不脱手套时呈现出完整的-NH2和-COOH，从而组成一个完整的氨基酸结构,通过该教具上印有的字母，形象的展示出氨基酸脱水缩合的动态过程，在便于学生理解的同时，极大的提高了教学工作的有效性。

[0015]3、该用于脱水缩合过程演示的活动教具，身体、左手臂、右手臂、左手套、右手套、头部和腿部的背侧均贴有薄磁铁，从而使活动教具可以吸在磁性黑板上，从而有效的提高了利用该活动教具进行教学工作的便捷性,通过左手套和右手套的中部均粘接的优质小磁铁，使左手套和右手套组成的一对手套可以吸在一起显出“H2O”，又可以分开套在手臂上帮助固定模型，从而极大的提高了使用该活动教具进行教学演示工作的便捷性和高效性。

[0016]4、该用于脱水缩合过程演示的活动教具，左手套和右手套分别由正侧和背侧组成，左手套和右手套的正侧和背侧由透明胶沿着细线粘合，其中左手套和右手套中的粗线部分不粘接，粗线部分为手臂伸入的地方，使其呈现手套形,左手套和右手套中的手宽稍大于左手臂和右手臂中的手宽，从而使左手套和右手套可恰好套在左手臂和右手臂的外部，并且使手套可以随时在需要的时候从手臂上脱下或带上,在左手套的正侧打印有“-H”的字样，左手套的背侧打印有“H2O”字样，右手套的正侧打印有“-OH”的字样，左、右手套脱下来可以分别呈现出-NH2脱下-H和-COOH脱下-OH，脱下的手套可以结合在一起显出一个H2O，客观地呈现出氨基酸结合时脱下一个水分子。

附图说明
[0017]图1为本实用新型结构小人型模型的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型结构左手套、右手套的正面和背面示意图；
[0019]图3为本实用新型结构模型成型的结构示意图；
[0020]图4为本实用新型结构图2的结构式示意图；
[0021]图5为本实用新型结构图3的结构式及过程演示示意图。

[0022]图中：1、身体；2、左手臂；3、右手臂；4、左手套；5、右手套；6、头部；7、腿部。

具体实施方式
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0024]请参阅图1-5，一种用于脱水缩合过程演示的活动教具，一个小人形模型代表一个氨基酸分子，包括身体1、左手臂2、右手臂3、左手套4、右手套5、头部6和腿部7，身体1、左手臂2、右手臂3、头部6和腿部7之间依次拼装组成小人模型，且左手套4、右手套5分别套在左手臂2、右手臂3上,身体1、左手臂2、右手臂3、左手套4、右手套5、头部6和腿部7由塑料板制成，可以延长使用寿命、提高演示效果，或者由纸板制成，可以有效地降低制作成本,组成小人形模型的身体1、左手臂2、右手臂3、左手套4、右手套5、头部6和腿部7上均打印有字母，其中，身体1上打印有中心碳原子“C”，头部6为侧链基团R基“-R”，套上手套后的左手臂2和右手臂3上分别打印有氨基“-NH2”和羧基“-COOH”，腿部7上打印有氢原子“H”,且套上左手套4和右手套5之后，左手套4和右手套5上打印的-H和-OH的化学键与左手臂2和右手臂3上打印的化学键要能相吻合，使其呈现一个单键，从而组成一个完整的氨基“-NH2”和羧基“-COOH”,且身体1、左手臂2、右手臂3、头部6和腿部7用五种不同颜色的材料制成，便于理解氨基酸分子的结构组成,且左手套4、右手套5分别与左手臂2、右手臂3的颜色相同，便于在不脱手套时呈现出完整的-NH2和-COOH，从而组成一个完整的氨基酸结构通式,且身体1、左手臂2、右手臂3、左手套4、右手套5、头部6和腿部7的背侧均贴有优质薄磁铁，从而使身体1、左手臂2、右手臂3、左手套4、右手套5、头部6和腿部7组成的活动教具可以吸在磁性黑板上，有效的提高了利用该活动教具进行教学工作的便捷性,且左手套4和右手套5中的手宽稍大于左手臂2和右手臂3中的手宽，从而使左手套4和右手套5可恰好套在左手臂2和右手臂3的外部,且左手套4和右手套5分别由正侧和背侧组成，左手套4和右手套5的正侧和背侧由透明胶沿着细线粘合，其中左手套4和右手套5中的粗线部分不粘接，粗线部分为手臂伸入的地方，使其呈现手套形,在左手套4的正侧打印有“-H”的字样，左手套4的背侧打印有“H2O”字样，右手套5的正侧打印有“-OH”的字样，左、右手套脱下来可以分别代表-NH2脱下-H和-COOH脱下-OH，脱下的手套可以结合在一起显出一个H2O，代表氨基酸结合时脱下一个水分子,左手套4和右手套5的中部均粘接有优质小磁铁，使左手套4和右手套5组成的一对手套可以吸在一起并翻到背面使其显出“H2O”并吸附在黑板上，又可以分开套在手臂上帮助固定模型，从而极大的提高了使用身体1、左手臂2、右手臂3、左手套4、右手套5、头部6和腿部7组成的活动教具进行教学演示工作的便捷性和高效性。

[0025]一个小人形模型可以用来讲解氨基酸的结构通式，加深理解和记忆,一个小人形模型代表一个氨基酸分子，包括身体、头部、腿部、左手臂(套着左手套)、右手臂(套着右手套)五部分，分别代表氨基酸分子的中心碳原子、侧链基团R基、氢键(-H)、氨基(-NH2)、羧基(-COOH)，五部分共同构成氨基酸的结构通式。

[0026]两个小人形模型可以用来讲解氨基酸脱水缩合的过程，结合比喻化繁为简,教学中在讲解氨基酸的脱水缩合时，将左手套4和右手套5分别套在左手臂2和右手臂3的外部，将两个戴好“手套”的小人形模型吸在磁性黑板上，脱去氨基酸模型之间的两个手套即氨基酸1的右手套5和氨基酸2的左手套4，然后将左手套4和右手套5吸在一起并翻到背面使其结合成一分子“H2O”，最后将氨基酸剩下的两部分用“手牵手”的方式连接起来，便完成了脱水缩合的演示过程,此活动教具可以比较大(高度约0.5m-0.8m)，方便贴在黑板上在全班同学
面前演示讲解。

[0027]三个以上较小的(高度约0.1m-0.3m)小人形模型可以用来开展探究活动，小组合作探究肽键数的计算、脱去水分子数的计算、至少含有的游离的氨基数和羧基数等。

[0028]在使用此教具时，“氨基酸脱水缩合”的相关知识可以描述成一个连贯的故事，如：①先用一个教具来介绍氨基酸的结构通式：氨基酸的结构就像是一个人的身体，由五部分构成，中心碳原子构成了他的身体，身体连接着他的头、两个胳膊和腿四个部分,头就是侧链基团R基，不同氨基酸的差别就在于R基的不同，就像我们可以从每个人的面部长相来区分不同的人一样,他的两个胳膊分别是氨基(-NH2)和羧基(-COOH)，腿并在一起就表示一个氢(-H)。

②用两个教具可以来演示讲解“氨基酸脱水缩合”的过程：氨基酸结合在一起为什么叫脱水缩合呢？我们先以两个氨基酸的结合为例，这是氨基酸1和氨基酸2，他们就要牵手(结合)成为好朋友了，那它们是不是可以直接手牵手连接在一起？不是！就像人与人握手时要先礼貌地脱掉手套一样，氨基酸分子也需要脱掉一部分结构才可以连接,大家注意看是脱去了哪一部分？其中一个氨基酸分子将脱去羧基(-COOH)上与C相连的羟基(-OH)，化学键断裂手套脱下来！然后另一个氨基酸脱下氨基上与N相连H，化学键断裂手套脱下来,这样两个氨基酸剩下的部分才可以结合，形成了一个二肽分子。

脱下的两个手套-OH和-H也可以结合在一起，形成一个水分子(H2O)，脱去手套的两个手牵在一起，可以看到-CO-和-NH-连接形成肽键(-CO-NH-)。

[0029]综上所述，该教具至少需要两个小人形模型，用不同颜色的硬卡纸或塑料板粘贴组装成型，然后印上字母，贴上优质薄磁铁，制作而成,每一个小人形模型代表一个氨基酸分子，包括身体1、头部6、腿部7、左手臂2、右手臂3(用不同颜色)，分别代表氨基酸分子的中心碳原子(C)、侧链基团R基(-R)、氢键(-H)、氨基(-NH2)、羧基(-COOH),其左手臂2、右手臂3上套有左手套4、右手套5可以脱下来(手套与对应手臂颜色相同)，分别代表-NH2可以断下一个-H和-COOH可以断下一个-OH,五部分依次粘贴拼装成小人形模型，模型的背后粘贴小磁铁，便于在教学时吸附在黑板上演示,左手套、右手套分别套在左手臂、右手臂上，手套的内部粘贴优质小磁铁便于脱下时结合成一个H2O分子并将H2O分子吸附在磁性黑板上展示,两个小人形模型的“牵手”过程可以代表两个氨基酸的脱水缩合反应，它们“牵手之前要礼貌地脱下手套才能成功牵手”，脱下的两个手套结合在一起代表-H和-OH结合形成一个H2O 分子，就模拟了“脱水”过程,脱完手套剩下的部分结合在一起模拟“缩合”过程，它们“手牵手”的结构代表肽键(-CO-NH-)，两个结合在一起的小人形模型代表一个二肽分子，如果是多个结合就形成多肽,一个小人形模型可以用来讲解氨基酸的结构通式，加深理解和记忆；两个模型可以用来讲解氨基酸脱水缩合的过程，结合“牵手”的小故事，化繁为简、直观生动；两个以上的模型可以用来探究肽键数的计算、脱去水分子数的计算、至少含有的游离的氨基数和羧基数等,使用该脱水缩合过程演示的活动教具，可以使知识更加浅显易懂、形象生动，提高教学的直观性、趣味性、有效性。

[0030]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。

[0031]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

图1
图2
图3
图4
图5。