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1、2022年高中化學(xué) 第2章 第4節(jié) 羧酸、氨基酸和蛋白質(zhì) 第3課時 氨基酸和蛋白質(zhì)教案 魯科版選修5
教學(xué)模式:誘思探究、“三段六步”教學(xué)法
教學(xué)手段:多媒體輔助教學(xué)、單元組合作探究
教學(xué)目標(biāo):
知識與技能
1. 知道什么是氨基酸、多肽和蛋白質(zhì),了解它們之間的關(guān)系。
2. 進(jìn)一步了解蛋白質(zhì)的組成、性質(zhì)、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的含義,知道蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性,知道酶是一類蛋白質(zhì),了解酶的催化作用的特點(diǎn)。
過程與方法
通過聯(lián)想質(zhì)疑 ,引導(dǎo)學(xué)生思考問題,激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生獲取信息,分 析、處理問題的能力;提高學(xué)生的邏輯推理與歸納能力。
情感態(tài)度與價值觀
2、
1. 通過拓展視野欄目,讓學(xué)生認(rèn)識人工合成多肽、蛋白質(zhì)和核酸的意義,體會化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的重要作用。
2. 通過資料在線“我國科學(xué)家在生命科學(xué)研究領(lǐng)域的貢獻(xiàn)”,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情,樹立民族自信心,增強(qiáng)民族自豪感。
內(nèi)容分析:
重點(diǎn):氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)之間的關(guān)系;氨基酸的兩性、蛋白質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用
難點(diǎn):氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)之間的關(guān)系;氨基酸的兩性、蛋白質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用
知識地位:
通過《化學(xué)2(必修)》的學(xué)習(xí),學(xué)生已了解蛋白質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生對有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型有了豐富的知識積累和較為深刻的理解。同時掌握了羧酸的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),結(jié)合
3、生物知識,對氨基酸的結(jié)構(gòu)、氨氣的性質(zhì)等也很熟悉。因此本節(jié)內(nèi)容難度不大。教師可結(jié)合資料適時激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)愛國主義情感。
教學(xué)過程:
2-4-3 氨基酸和蛋白質(zhì)
[課前準(zhǔn)備] 學(xué)生查閱工具書或上網(wǎng)搜尋關(guān)于“蛋白質(zhì)的研究與諾貝爾科學(xué)獎”的資料、視頻。(激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,同時也了解到諾貝爾化學(xué)獎項(xiàng)涉及在有機(jī)研究方面的內(nèi)容。)
[課堂內(nèi)容]
[投影]
一、設(shè)置情景,引入新課
“你說,我說...... ”
1. 談?wù)勀銓Φ鞍踪|(zhì)的了解和認(rèn)識(結(jié)合課前查閱資料及生物知識)
2. 我國科學(xué)家在生命科
4、學(xué)研究領(lǐng)域中的貢獻(xiàn)
[教學(xué)實(shí)錄] 同學(xué)們暢所欲言:
1. 蛋白質(zhì)屬于高分子化合物。
2. 查閱資料后,了解到“蛋白質(zhì)的研究歷程與諾貝爾科學(xué)獎”的部分內(nèi)容舉例。
3. 1965年,我國科學(xué)家首次合成結(jié)晶牛胰島素,這是第一個全人工合成的、與天然產(chǎn)物性質(zhì)完全相同的、有生物活性的蛋白質(zhì)。
4. 《化學(xué)2》學(xué)習(xí)了關(guān)于“蛋白質(zhì)的性質(zhì)”,例如:溶解性、鹽析、變性、顯色、灼燒等。
教師再點(diǎn)撥:
蛋白質(zhì)在機(jī)體中有多種生理功能,如肌肉、毛發(fā)、指甲、血清、血紅蛋白、酶等等,多肽也在生命過程中有十分重要的作用。它們都由氨基酸組成。(聯(lián)系生物知識)人體必需的氨基酸有八種。(可選擇性投影
5、一些圖片,聯(lián)系生活,激發(fā)學(xué)生的興趣)
[過渡問題] 蛋白質(zhì)、氨基酸和多肽有什么關(guān)系?究竟是什么樣的結(jié)構(gòu)決定著蛋白質(zhì)豐富的生理功能?
[投影]
二、抓住重點(diǎn),提煉精髓
要求:閱讀教材第87~89頁,小組交流下列內(nèi)容。
“交流研討·氨基酸”
1. 氨基酸分子中既含有______又含有______基團(tuán);α—氨基酸的結(jié)構(gòu)可表示為______ 。 2. “蛋白質(zhì)水解后得到的均為α—氨基酸”說法是否正確?
3. 寫出常見的幾種氨基酸(結(jié)構(gòu)簡式):
甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸
4.
6、若某有機(jī)物分子式為C2H5O2N,其可能的結(jié)構(gòu)有以下兩種:
思考:氨基酸與哪一類有機(jī)物可能互為同分異構(gòu)體?_____________________
若另一有機(jī)物的分子式為C3H7O2N,則屬于上述兩種類別的結(jié)構(gòu)簡式有______種。
5. 甘氨酸、丙氨酸組成的混合物,在適當(dāng)條件下形成兩分子的直鏈脫水產(chǎn)物有_____種;
產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)中形成了__________鍵,結(jié)構(gòu)簡式可表示為____________。
思考:氨基酸分子在一定條件下反應(yīng),能否形成環(huán)狀有機(jī)物?
6. 試從平衡的角度解釋
7、:“氨基酸是兩性化合物”。舉例表示出反應(yīng)方程式。
[教學(xué)實(shí)錄] 學(xué)生自主閱讀教材,思考并記憶上述內(nèi)容,1~3題較簡單,4~6題的內(nèi)容經(jīng)過小組交流,查找遺漏,可形成答案。教師應(yīng)再進(jìn)行點(diǎn)撥思維技巧,并規(guī)范書寫。
教師再點(diǎn)撥:
(1) 氨基酸可與硝基烷烴互為同分異構(gòu)體,可直接將“—COOH和—NH2”的部分直接變形寫為“—NO2和—CH3”,再考慮碳骨架的可能性。
(2)氨基酸以兩性離子存在,pH不同,可發(fā)生不同的解離。(如圖所示)當(dāng)加入酸時,平衡向左移動,主要以陽離子的形式存在;加堿時,平衡向右移動,溶液中主要存在形式為陰離子。
(3) 氨基酸之間的脫水縮合方式多種,可形成二
8、肽、多肽、環(huán)狀、鏈狀、高分子(即縮聚反應(yīng))等等。
(4) 自然界中還有β—氨基酸,但它們不參與蛋白質(zhì)的組成。
【“交流研討·氨基酸”參考答案:
1. 氨基 羧基 2. 正確
3.
4. 硝基化合物 4種 5. 4種 肽
6. 舉例:甘氨酸分別與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)
; 】
[投影]
“交流研討·蛋白質(zhì)”
1. 試判斷:下列說法是否正確?
(1)蛋白質(zhì)的核心官能團(tuán)是肽鍵,分子中通常含有50個以上,相對分子質(zhì)量較大,屬
于高分子化合物。
(2)氨基
9、酸的種類和排列順序決定蛋白質(zhì)的生理功能。
(3)每種蛋白質(zhì)都有一定的生理活性,且結(jié)構(gòu)與生理功能是高度統(tǒng)一的。
(4)酶是生物催化劑,大多數(shù)酶都屬于蛋白質(zhì),其催化的主要特點(diǎn)是溫和性、專一性、
高效性。
2. 試解釋下列現(xiàn)象或生活中的某些應(yīng)用。并結(jié)合筆記,復(fù)習(xí)歸納“蛋白質(zhì)的性質(zhì)”。
(1)雞蛋清溶液中加適量食鹽,析出固體后過濾,再向所得固體中加水,固體溶解。此方
法可用于蛋白質(zhì)的提純。
(2)醫(yī)院用高溫蒸煮、照射紫外線、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌?
(3)胃透視時服“鋇餐”BaSO4 ,不能服用BaCO3 ?若中毒該如何解毒?
(4)在農(nóng)業(yè)上用波
10、爾多液(由硫酸銅、生石灰和水制成)來消滅病蟲害?
(5)40%的甲醛溶液(俗稱福爾馬林)可用作制生物標(biāo)本的常用藥劑?
(6)沾有血漬、奶漬的衣服不宜用熱水洗滌?
(7)做實(shí)驗(yàn)時,有時手上皮膚出現(xiàn)黃色斑痕,你能解釋可能接觸了什么藥品嗎?
(8)如何證明一塊布料是真絲還是人造絲?
3. 完成教材P92課后習(xí)題第4題
[教學(xué)實(shí)錄] 學(xué)生自主復(fù)習(xí)教材及《化學(xué)2》關(guān)于蛋白質(zhì)的筆記,交流上述內(nèi)容,然后學(xué)生代表發(fā)言給出解釋,教師及時給予肯定。
設(shè)計意圖:第1題,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀教材,學(xué)會抓住重要信息進(jìn)行總結(jié);第2題,復(fù)習(xí)鞏固已經(jīng)學(xué)過的“蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)”,幫助學(xué)生及時解決
11、習(xí)題中遇到的內(nèi)容。
教師再強(qiáng)調(diào):
①既可與酸反應(yīng),又可與堿反應(yīng)(氨基、羧基的反應(yīng))
②水解(在酸、堿、酶的作用下)的最終產(chǎn)物為α—氨基酸
③溶解性(有的能溶,如蛋清;有的難溶,如絲、毛等。蛋白質(zhì)溶液具有膠體的性質(zhì))
④鹽析(某些濃的無機(jī)鹽,如鉀鈉銨鹽)為可逆過程??捎糜诜蛛x、提純。
(比較:“滲析”)
⑤變性(加熱、酸、堿、重金屬鹽、紫外線、超聲波、某些有機(jī)物如乙醇、醛等),不可逆過程。可用于殺菌消毒等。
⑥含苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸呈現(xiàn)黃色,如雞蛋清溶液、手掌、皮膚、指甲等。用于檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的存在
⑦灼燒具有燒焦羽毛的氣味。通
12、常用于鑒別毛料和棉料、化纖衣物
【“交流研討·蛋白質(zhì)”參考答案:
1. 正確 正確 正確 正確
2. 鹽析 變性 變性 變性 變性 變性 顏色反應(yīng) 灼燒有燒焦羽毛氣味
3.(蛋白質(zhì)的水解) D 】
[投影]
三、概括整合,整體感知
[教學(xué)實(shí)錄] 學(xué)生從整體上認(rèn)識“羧酸、氨基酸、蛋白質(zhì)的關(guān)系”,把握有機(jī)物之間的知識體系,加深理解。
“遷移·應(yīng)用”
1. 某有機(jī)物分子的簡易球棍模型如圖所示,該有機(jī)物
13、中含C、H、O、 N四種元素。下列關(guān)于該有機(jī)物的說法中錯誤的是:
A.分子式為C3H7O2N
B.能發(fā)生取代反應(yīng)
C.能通過聚合反應(yīng)生成高分子化合物
D.不能跟NaOH溶液反應(yīng)
2. 欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性質(zhì)應(yīng)加入:
A. 甲醛溶液 B. CuSO4溶液 C. 飽和Na2SO4溶液 D. 濃硫酸
3. 化合物A、B的分子式同為C9H1
14、1O2N 。
(1)化合物A是天然蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物,光譜測定顯示其分子結(jié)構(gòu)中不存在甲基。A的結(jié)構(gòu)簡式為________________________。
(2)化合物B是某種分子式為C9H12的芳香烴的一硝化后的唯一產(chǎn)物(硝基連在苯環(huán)上),化合物B的結(jié)構(gòu)簡式為________________________。
4. 下列物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是_____________________。
①丙氨酸 ②纖維素 ③蛋白質(zhì) ④小蘇打 ⑤Al(OH)3
⑥Al ⑦Al2O3 ⑧苯酚鈉
15、 ⑨(NH4)2CO3
5. 某有機(jī)物含有C、H、O、N 4種元素,下圖為該有機(jī)物的球棍模型。
(1)該有機(jī)物的化學(xué)式為________________,結(jié)構(gòu)簡式為__________________________。
(2)該有機(jī)物可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有___________________(填編號)。
①水解 ②加聚 ③取代 ④消去 ⑤酯化
(3)該有機(jī)物發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。
(4)寫出該物質(zhì)的一種含有兩個 ,且是天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡
16、式:_________________________________________________。
【參考答案:
1. D 2. C 3. (1) (2) 4. ①③④⑤⑥⑦⑨
5. (1)C5H11O2N (2)①③④⑤
(3)
(4) 】
【課堂評析】
本節(jié)課是對《必修2》學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)內(nèi)容的延伸,在已經(jīng)學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的性質(zhì)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步幫助學(xué)生了解氨基酸及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),掌握它們的性質(zhì),同時聯(lián)系生命科學(xué)以激發(fā)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)習(xí)內(nèi)容較易接受,課堂建議是,可將課堂內(nèi)容整理為學(xué)案,課堂上讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、多思考,教師只需抓住氨基酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、蛋白質(zhì)的性質(zhì)等重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)撥,提高課堂效率。