2015年高中化学 4.3 蛋白质和核酸教案 新人教版选修5

1、第三节 蛋白质和核酸 一、教学内容1、课标中的内容有机化学基础主题3 糖类、氨基酸和蛋白质，第 2点：能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 第3点：了解蛋白质的组成、结构和性质，生疏人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学进展中所起的重要作用。活动与探究建议试验：酶的催化作用。    阅读与争辩：蛋白质结构的简单性。    试验：蛋白质的性质。2、教材中的内容 蛋白质是生命的基础，是一类格外重要的含氮生物高分子化合物，它水解的最终产物是氨基酸。这节内容从蛋白质在生物

2、界的广泛存在引入，教材先介绍氨基酸的结构与性质，在此基础上结合插图常识性地介绍了蛋白质的四级结构，然后重点争辩了蛋白质的水解、盐析、变性、颜色反应等性质。教材最终对酶和核酸作了介绍。本节教学应留意同学动手试验及与对生活现象的解释，通过这节学问的学习使同学真正体会到“没有蛋白质就没有生命”。氨基酸的教学，应抓住氨基酸是多官能团化合物，在教学中应用迁移、替代、延长的方法来突破难点。蛋白质的性质是本节的重点，可考虑用边讲边同学试验的方法进行，并留意结合生活中的一些事例来加深同学对蛋白质性质的理解。酶和核酸是现代生物工程争辩的一个重要内容，它的作用和意义越来越为人们所生疏，越来越被人们所重视，可以结合

3、我国在这一领域所取得的成就对同学进行生动的爱国主义教育。二、教学对象分析 1、学问技能方面：在必修2教材中，有“基本养分物质”一节，已经简洁介绍了蛋白质的性质，同学已经学习羧基的有关性质，在生物课中已学习酶和核酸的学问，本节教学可在这些同学已有学问的基础上开放。2、学习方法方面：同学已具备肯定的试验探究力量及应用所学学问对身边生活问题进行解释的力量。三、设计思想本节的教学设计总的思想是从身边事从同学已有学问引入，然后引导同学在探询相关问题的答案中学习新学问。具体来讲就是将酶与核酸的学问先通过回忆、阅读的方式讲授，然后提出课本P90相类似的问题引入对氨基酸和蛋白质的学习，蛋白质的性质的学习通过同

4、学动手试验来进行，以同学为主体，培育同学的试验探究力量和动手操作力量。本节内容拟用两课时完成教学：第一课时：酶、核酸、氨基酸的结构和性质其次课时：蛋白质的结构及性质的同学分组试验四、教学目标1、学问与技能：（1）了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；（2）了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。（3）生疏蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学进展中所起的重要作用。2、过程与方法：通过同学试验完成蛋白质性质学问的形成，强化“蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命”的生疏。学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工。3、情感态度与价值

5、观：通过本节内容的学习，使同学了解蛋白质、酶等重要物质的重要性，并在此基础上，加强唯物主义教育。通过介绍我国科学家首先合成有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素等事例，唤起同学的民族骄傲感，激发同学对生命科学的争辩和探究的猛烈爱好。五、教学的重点和难点1、教学重点：氨基酸、蛋白质的性质。2、教学难点：蛋白质的组成和结构、肽键的形成。六、教学过程【第一课时】课的引入蛋白质是生物体内一类极为重要的功能高分子化合物，是生命活动的主要物质基础。在生物学上讲过，构成细胞的化合物有水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质和核酸，其中蛋白质占细胞干重的50以上，是细胞中各结构的重要成分，那么人和动物体的哪些物质是由蛋白质构成

6、的呢？同学回答 头发、指甲、肌肉提问同学们知道世界上第一个人工合成的蛋白质是什么吗？引导同学阅读请阅读课本P90“科学视野人工合成结晶牛胰岛素”。叙述向同学介绍我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素。向同学进行爱国主义教育。 设问化学反应往往需肯定条件才能很好地完成，人体内的反应如何很快完成？同学回答酶的作用。板书 一、酶叙述 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。阅读课本、结合生物课中学过的相关学问总结酶的特点。板书1酶的性质.叙述（1）具有蛋白质的性质。（2）具有催化作用。（3）具有高效的催化作用。板书3酶作催化剂的特点：叙述（1

7、）催化效率高（比一般催化剂高1071013倍）；（2）具有高度的专一性；（3）反应条件温存、不需要加热。引入1981年，我国科学工作者用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸板书二、核酸阅读请阅读课本P92“核酸”叙述核酸是一类含磷的生物高分子化合物DNA（脱氧核糖核酸）遗传基因，转录副本，将遗传信息传到子代。是蛋白质合成的模板。RNA（脱氧核糖核酸）打算蛋白质的生物合成（合成蛋白质的工厂）引入通过对酶、核酸的了解我们对蛋白质有了一些生疏，但要生疏蛋白质，必需首先生疏组成蛋白质的基本结构单位氨基酸。板书三、氨基酸板书 1、氨基酸概念：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物；叙述 留意：(1

8、) 氨基：氨气分子(NH3)去掉一个氢原子后的部分。氨基的电子式：(2) 氨基酸（向同学介绍、位）：羧酸分子里的氢原子被氨基取代的生成物。(3) 氨基酸是构成蛋白质的基石。板书 2、氨基酸的结构：氨基酸通式既含有氨基(NH2)又含有羧基(COOH)。板书 3、几种常见的氨基酸：呈现 名称 俗称 结构简式氨基乙酸 甘氨酸 氨基丙酸 丙氨酸 氨基苯丙酸 苯丙氨酸 氨基戊二酸 谷氨酸 板书 4、氨基酸的性质：(1)与酸反应： (2)与碱反应：指出结论：氨基酸具有两性。思考在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？同学回答Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、

9、NaHCO3等。板书 (3)成肽反应：微观模拟播放肽键形成的flash动画。二肽 氨基酸 氨基酸 二肽类比酯化反应，加深对这两类物质相关性质的生疏。板书 肽键 思考将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应，有几种二肽生成？写出有关反应方程式。答案四种板书 多肽微观模拟播放多肽形成的flash动画。呈现叙述 氨基酸 多肽 蛋白质，蛋白质的结构和性质下节课再学习。布置作业（略）课堂练习1.下列物质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是（ ）NaHCO3 (NH4)2S Al(OH)3NH4Cl甘氨酸 CH3COOH A. B C D2.下列物质中与甘氨酸互为同系物的是( )；互为同分异构体的是

10、( )。A.C2H5ONO2 B.C2H5NO2 3.分子式为C8H14N2O5的二肽,经水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸A,则A的分子式为( )A.C5H7NO3 B.C5H9N2O5 C.C5H9NO2 D.C5H9NO44.将甘氨酸和丙氨酸混合起反应生成各种三肽,可能的连接方式有多少种? ( )A.2种 B.4种 C.6种D.8种5.0.2摩尔的某氨基酸，质量为33克，已测得分子中有一个氨基、一个羧基、一个苯基，其余部分为饱和烃基。它的一种结构简式是 ，名称是 。6.已知-NH2连在苯环上显碱性,O=C-NH2连在苯环上显中性;分子式为C7H7NO2的有机物中,其分子结构中有一个苯环,两个

11、侧链,试写出四种同分异构体A、B、C、D。具体要求:A既有酸性又有碱性,B只有酸性,C只有碱性,D显中性(均写任意一种)7.已知有机物A分子中有3个碳原子,有关它的某些信息注明在下面的示意图中: (1)A、F、G的结构简式为：_,_,_.(2)生成H的化学方程式为：_.答案 1D 2C 、B 3D 4D （提示）设这两种氨基酸分别为A、B,形成三肽的连接方式有:AAA、AAB、ABA、BAA、BBB、BBA、BAB、ABB,共有八种。5、苯丙氨酸 67.（1）A：H2N-CH2-COOCH3 ，F：ClH3N-CH2-COOH ，G：H2N-CH2-COONa（2）【其次课时】复习引入复习氨基

12、酸的有关性质，氨基酸 多肽 蛋白质，这节课我们学习蛋白质的结构和性质。板书四、蛋白质的组成和结构：板书1蛋白质是由多种氨基酸结合而成的含氮生物高分子化合物。提问蛋白质的基本组成单位是什么?同学回答（据上节课学问）氨基酸。叙述 氨基酸 多肽 蛋白质提问组成蛋白质的元素有哪些?阅读指导同学阅读课本P88“资料卡片”。板书2组成：由C、H、O、N、S等元素组成。板书3蛋白质的结构呈现一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 板书4蛋白质的性质 （1）蛋白质的两性指出形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端必定存在着自由的氨基与羧基。而且，侧链中也有酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸一

13、样也是两性分子，既能与酸又能与碱反应。（2）蛋白质的水解指出 类比酯的水解，加深对这两类物质性质的生疏。试验探究蛋白质的其他性质通过分组试验探究。试验内容试验现象结论、解释蛋白质的灼烧：分别点燃一小段棉线和纯毛线，观看现象并闻气味。蛋白质的盐析：在试管里加入12ml鸡蛋清的水溶液，然后分别加入少量饱和（NH4）2SO4、Na2SO4溶液，观看现象。 把少量有沉淀的液体倒入另一个盛蒸馏水的试管里，观看现象。蛋白质的变性：（1）在试管里加入2ml鸡蛋清的水溶液，加热，观看现象。将试管里的下层絮状蛋白质取出一些放在水中，观看现象。（2）在试管里加入3ml鸡蛋清溶液，分别加入1ml10%CuSO4溶液

14、、1%的醋酸铅溶液2滴，观看现象。将少量沉淀放入水中，观看现象。（3）在试管里加入2ml鸡蛋清溶液和2ml甲醛溶液，观看现象。将少量沉淀放入水中，观看现象。蛋白质的颜色反应：在试管里加入少量鸡蛋清溶液，然后滴入几滴浓硝酸，微热，观看现象。食物中蛋白质的检验：取5g豆腐，放入烧杯中，加入10ml水，用玻璃棒搅拌，使豆腐捣碎呈糊状，用纱布过滤得豆腐滤渣。在试管中加入豆腐滤渣，滴入少量浓硝酸，加热，观看现象。指出蛋白质具有盐析、变性、颜色变化等性质，你能运用这些学问解决生活中相关的问题吗？思考 1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？2、为什么生物

15、试验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？3、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来毁灭病虫害？4、盐析与变性有什么区分？叙述（同学回答后）与同学一道得出问题的答案。板书5、蛋白质的用途叙述动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，是重要的纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后得到松软坚韧的皮革。骨、皮等熬煮得到无色透亮的动物胶，叫做白明胶，是制造照相感光片和感光纸的原料。牛奶中的蛋白质酪素还能跟甲醛合成酪素塑料。板书 主要用途：组成细胞的基础物质、人类养分物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。布置作业（略）七、纸笔评价（课内完成，时间：10分钟）1.下列不属于自然高分子化合物的是（ ）A.淀

16、粉 B.氨基酸 C.油脂 D.蛋白质2.下列变化确定属于不行逆的是（ ）A.电离 B.水解 C.盐析 D.蛋白质变性3.可以用来分别蛋白质与食盐溶液的方法是（ ）A.渗析 B.过滤 C.电泳 D.分液4使蛋白质因氧化而变性起到杀菌消毒作用的药物是（ ）A苯酚 B福尔马林 C食盐 D漂白粉翰林汇5.下列说法中,正确的是（ ）A.CH3COOC3H7水解后产物中,肯定含有丙醇B.淀粉水解的最终产物是乙醇C.自然蛋白质水解的最终产物是多种a-氨基酸D.蛋白质溶液中加入硫酸钾溶液后,蛋白质从溶液析出,这种变化叫做变性6.下列各组物质制成的无色透亮液体，能通过丁达尔现象鉴别的是（ ）A.葡萄糖和蔗糖 B

17、.蛋白质和甘氨酸C.麦芽糖和甘油D.淀粉和蛋白质7. 糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大养分物质。以下叙述正确的是（ ）A. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 葡萄糖能发生氧化反应和水解反应C. 淀粉水解的最终产物是葡萄糖 D. 蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水8下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是（ ）A蛋白质溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，蛋白质析出，虽再加水，也不溶解；B人工合成的具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的；C重金属盐能使蛋白质分散；D浓HNO3使皮肤呈黄色是由于浓HNO3与蛋白质发生了颜色反应。翰林汇9.当含有上

18、述结构片段的蛋白质在胃中水解时,不行能产生的氨基酸是（ ） A.a-氨基丙酸 B.a-氨基丁酸 C.甘氨酸 D.b-氨基丁酸10.下列有机物水解时,键断裂(用虚线表示)错误的是（ ） A.只有 B.只有 C.只有 D.只有11.把蔗糖 淀粉 蛋白质 油脂在稀酸存在下分别进行水解，最终生成物只有一种的是（ ）A.和 B.只有 C.和 D.只有12.下列物质水解时,最难断裂的化学键是 ( )答案1BC 2D 3A 4D 5C 6B 7C 8A 9D 10A 11B 12B八、本教学设计的特点1本教学设计没有完全按课本挨次授课，将酶、核酸的学问放在前面讲授，由同学已知学问引入新学问的学习。2对本节课

19、的难点学问肽键的形成，利用同学把握的酯化反应进行对比处理，利于同学对该学问的理解与把握。3本节重点学问蛋白质的性质，接受同学分组试验，由同学动手试验利于对该学问的建构。九、教学反思 建构主义学习理论和建构主义学习环境强调以同学为中心，不仅要求同学由外部刺激的被动接受者和学问的灌输对象转变为信息加工的主体、学问意义的主动建构者；而且要求老师要由学问的传授者、灌输者转变为同学主动建构意义的挂念者、促进者。可见在建构主义学习环境下，老师和同学的地位、作用和传统教学相比已发生很大变化。这就意味着老师应当在教学过程中接受全新的教学模式(彻底摒弃以老师为中心、单纯强调学问传授、把同学当作学问灌输对象的传统