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2019-2020年高中化學 2.4.2羧酸、氨基酸和蛋白質(zhì)教案 魯教版選修6 [教學目標] 知識與技能 了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學性質(zhì)； 過程與方法1、通過學生動手實驗培養(yǎng)操作技能與觀察能力，使之正確進行實驗分析，從而加深對概念的理解，并抽象形成規(guī)律性認識。 2、培養(yǎng)學生通過觀察實驗現(xiàn)象，進行分析、推理，得出結(jié)論的思維能力。 情感態(tài)度價值觀 通過學生實驗，使學生的科學態(tài)度、思想情趣得到陶冶； [重 點] 氨基酸的性質(zhì) [難 點] 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點 [導入]同學們，你們知道世界上第一頭克隆羊叫什么名字嗎？對，叫多利。（用投影片打出多利的照片）你們看多利長得多漂亮、健壯。它是應用克隆技術(shù)的成果。由中國“兩院”院士在xx年評出的十大科技進展。其中的第三位：我國轉(zhuǎn)基因羊研究獲重大突破；第七位：我國的人類基因組研究獲重大進展；第九位：我國研制成功基因重組人胰島素。在十大科技進展中與蛋白質(zhì)、生物工程有關(guān)的占有三項，由此可見該領(lǐng)域的研究是何等的活躍。今天我們就一起來學習有關(guān)蛋白質(zhì)和核酸的知識。 [板書]第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸 [問]α-氨基酸是構(gòu)建蛋白質(zhì)的基石，首先來學習氨基酸。你們都聽說過氨基酸嗎？有哪些？ [講] 有賴氨酸餅干、“紅牛”飲料中也含有賴氨酸。 ［板書］一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1、氨基酸的概念： 2、賴氨酸的結(jié)構(gòu)簡式： —NH2叫氨基?？梢钥闯蒒H3失一個H后得到的，是個堿性基。 3、定義：羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。 ［講］蛋白質(zhì)最終都水解得到α-氨基酸。指出離羧基最近的碳原子上的氫原子叫α氫原子，次近的碳原子上的氫原子叫β氫原子。羧酸分子里的α氫原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是α-氨基酸。 ［投影］甘氨酸（α-氨基乙酸）的結(jié)構(gòu)簡式為： [投影]試寫出下面氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式： （1） 丙氨酸（α-氨基丙酸）（2）苯丙氨酸（α-氨基-β-苯基丙酸） ［講］天然氨基酸均為無色晶體，熔點較高。在200-300℃時熔化而分解。它們能溶于強酸或強堿溶液中，除少數(shù)外一般都能溶于水，而難溶于乙醇、乙醚。 ［問］看以上氨基酸的結(jié)構(gòu)式中都有哪些官能團？ ［講］官能團決定有機物的性質(zhì)。氨基酸結(jié)構(gòu)中均含有-COOH和-NH2，應具有什么性質(zhì)？ ［投影］幾種常見的氨基酸 [觀察、思考，得出氨基酸的性質(zhì)] -COOH和-NH2既有酸性又有堿性。 [板書]4、氨基酸的兩性 （1）既能與酸反應又能與堿反應與堿反應，如： ［投影］ ［板書］2、成肽反應 [講] 兩個氨基酸彼此之間脫一分子水得到的產(chǎn)物叫二肽。許多氨基酸分子彼此脫水生成的化合物叫多肽。肽鍵(-CO-NH-)是一種酰胺鍵。如： [板書]肽鍵：羧基和氨基脫水縮合形成的，連接兩個氨基酸分子的化學結(jié)構(gòu)（—NH—CO—）稱為肽鍵。 二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物（由三個或三個以上氨基酸分子縮合而成的，含多個肽鍵的化合物稱為多肽）。 ［投影］ ［講］氨基酸在酸或堿的存在下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物，叫做成肽反應。成肽反應是分子間脫水反應，屬于取代反應。 [講]一般多肽與蛋白質(zhì)在分子量上有區(qū)別。當分子量小于10000時是多肽；當分子量大于10000時是蛋白質(zhì)。 [板書]二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) [講]蛋白質(zhì)在希臘文Proteios的意思是“第一”，即蛋白質(zhì)是生命的基石。 存在：動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁及毛、發(fā)、蹄、角等，或存在于植物的種子里。組成：蛋白質(zhì)分子中含有C、O、H、N、S等元素。 [講] 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) [總結(jié)]蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指：蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架盤繞折疊所形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是整個多肽鏈的三維構(gòu)象，它是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈進一步折疊卷曲形成復雜的球狀分子結(jié)構(gòu)。具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈叫亞基。 蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布、亞基間的相互作用與布局稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu) ［投影］ 【板書】 1．蛋白質(zhì)是由多種氨基酸結(jié)合而成的含氮生物高分子化合物。 【提問】蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么? 【學生回答】 （據(jù)上節(jié)課知識）氨基酸。 【講述]】氨基酸 → 多肽 → 蛋白質(zhì) 【提問】組成蛋白質(zhì)的元素有哪些? 【閱讀】指導學生閱讀課本P88“資料卡片”。 【板書】 2．組成：由C、H、O、N、S等元素組成。 【板書】 3．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 【展示】一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu) 【板書】 4．蛋白質(zhì)的性質(zhì) （1）蛋白質(zhì)的兩性 【指出】形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個氨基酸脫水形成的，在多肽鏈的兩端必然存在著自由的氨基與羧基。而且，側(cè)鏈中也有酸性或堿性基團。因此，蛋白質(zhì)與氨基酸一樣也是兩性分子，既能與酸又能與堿反應。 （2）蛋白質(zhì)的水解 【指出】 【類比】酯的水解，加深對這兩類物質(zhì)性質(zhì)的認識。 【實驗探究】蛋白質(zhì)的其他性質(zhì)通過分組實驗探究。 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 結(jié)論、解釋 蛋白質(zhì)的灼燒： 分別點燃一小段棉線和純毛線，觀察現(xiàn)象并聞氣味。 蛋白質(zhì)的鹽析： 在試管里加入1~2ml雞蛋清的水溶液，然后分別加入少量飽和（NH4）2SO4、Na2SO4溶液，觀察現(xiàn)象。 把少量有沉淀的液體倒入另一個盛蒸餾水的試管里，觀察現(xiàn)象。 蛋白質(zhì)的變性： （1）在試管里加入2ml雞蛋清的水溶液，加熱，觀察現(xiàn)象。 將試管里的下層絮狀蛋白質(zhì)取出一些放在水中，觀察現(xiàn)象。 （2）在試管里加入3ml雞蛋清溶液，分別加入1ml10%CuSO4溶液、1%的醋酸鉛溶液2滴，觀察現(xiàn)象。 將少量沉淀放入水中，觀察現(xiàn)象。 （3）在試管里加入2ml雞蛋清溶液和2ml甲醛溶液，觀察現(xiàn)象。 將少量沉淀放入水中，觀察現(xiàn)象。 蛋白質(zhì)的顏色反應： 在試管里加入少量雞蛋清溶液，然后滴入幾滴濃硝酸，微熱，觀察現(xiàn)象。 食物中蛋白質(zhì)的檢驗： 取5g豆腐，放入燒杯中，加入10ml水，用玻璃棒攪拌，使豆腐搗碎呈糊狀，用紗布過濾得豆腐濾渣。在試管中加入豆腐濾渣，滴入少量濃硝酸，加熱，觀察現(xiàn)象。 【指出】蛋白質(zhì)具有鹽析、變性、顏色變化等性質(zhì)，你能運用這些知識解決生活中相關(guān)的問題嗎？ 【思考】 1.為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、噴灑苯酚溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌？ 2. 為什么生物實驗室用甲醛溶液（福爾馬林）保存動物標本？ 3. 為什么在農(nóng)業(yè)上用波爾多液（由硫酸銅、生石灰和水制成）來消滅病蟲害？ 4. 鹽析與變性有什么區(qū)別？ 【講述】（學生回答后）與學生一道得出問題的答案。 【板書】 5. 蛋白質(zhì)的用途 【講述】…動物的毛和蠶絲的成分都是蛋白質(zhì)，是重要的紡織原料。動物的皮經(jīng)藥劑鞣制后得到柔軟堅韌的皮革。骨、皮等熬煮得到無色透明的動物膠，叫做白明膠，是制造照相感光片和感光紙的原料。牛奶中的蛋白質(zhì)—酪素還能跟甲醛合成酪素塑料。… 【板書]】主要用途：組成細胞的基礎(chǔ)物質(zhì)、人類營養(yǎng)物質(zhì)、工業(yè)上有廣泛應用、酶是特殊蛋白質(zhì)。 【過渡】 下面我們再學習一下人體必不可少的兩種化合物——酶與核酸 【板書】二、酶 【講述】 1. 酶是一類由細胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學反應具有催化作用的蛋白質(zhì)。 【閱讀課本、結(jié)合生物課中學過的相關(guān)知識總結(jié)】酶的特點。 【板書】 2．酶的性質(zhì). 【講述】 （1）具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。 （2）具有催化作用。 （3）具有高效的催化作用。 【板書】 3．酶作催化劑的特點： 【講述】 （1）催化效率高（比一般催化劑高107~1013倍）； （2）具有高度的專一性； （3）反應條件溫和、不需要加熱。