高一化学教案：专题第二单元第五课时蛋白质和氨基酸

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第五课时蛋白质和氨基酸教学设计（一）整体设计三维目标1。知识与技能知道蛋白质的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用。通过对蛋白质的学习，了解一些生活常识。2。过程与方法本课时主要采用实验探究法和提问、启发式教学。3.情感态度与价值观让学生初步了解蛋白质是生命最基本的物质基础，树立辩证唯物主义思想。教学重点蛋白质的盐析和变性。教学难点氨基酸的结构和性质。课前准备药品：鸡蛋白溶液、硫酸钠溶液、稀硫酸、硫酸铜溶液、甲醛溶液、棉布条、毛料纤维、蒸馏水。仪器：试管、滴管、酒精灯、试管夹、火柴、镊子。教学过程知识回顾前面我们学习了糖类的组成和分类。知道葡萄糖是一种重要的营养物质，我们可以用银镜反应或新制的氢氧化铜悬浊液来检验葡萄糖的存在.淀粉和纤维素属于高分子化合物,淀粉和纤维素在一定条件下都可以水解得到葡萄糖,所以工业上可以用淀粉、纤维素为原料来生产葡萄糖。它们之间存在着以下的转化关系:导入新课蛋白质是生命的象征，也是人体最重要的物质,没有蛋白质就没有生命。蛋白质是人体及体内一切细胞的基本构成物质。一般来说,蛋白质约占人体的1６％-18％。蛋白质能构成和修补身体组织，我们身上的肌肉、内脏、皮肤、毛发、大脑、血液、骨骼的主要成分都是蛋白质，而皮肤受伤，伤口愈合同样需要大量的蛋白质。身体的生长发育、衰老组织的更新、损伤组织的修复，都需要用蛋白质作为机体最重要的“建筑材料”。儿童长身体更不能缺少它.推进新课［实验1］分别抽取两根棉布条和毛料纤维，放在火焰上灼烧,观察它们燃烧的现象,并闻生成气体的味道。[回答］棉布条在火焰上迅速燃烧，有烧纸的味道，灰烬少，呈灰白色。毛料纤维缓慢燃烧，冒烟起泡，有一种烧毛发的臭味,燃烧后残渣呈黑色松脆小球，捏后成细粉末状。[总结]燃烧法是鉴别毛料纤维常用的方法之一。因为棉布条主要成分是纤维素，主要由C、H、O三种元素构成。毛料纤维中含蛋白质,蛋白质中除含碳、氢、氧外，还含有氮、硫等元素。［板书］一、蛋白质的组成组成元素:C、H、O、N、S等[分析]蛋白质是结构非常复杂的高分子化合物，相对分子质量从几万到几千万。[实验2]向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸铵溶液，观察现象。再加入蒸馏水,观察现象。分析蛋白质是否有所改变。[结论］溶液中加入饱和硫酸铵溶液后出现白色沉淀，再加入蒸馏水，沉淀溶解。[总结]鸡蛋白、大豆蛋白等蛋白质可溶于水,在这些蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液如硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等，可以使蛋白质的溶解度降低而析出，这种作用叫做盐析。[板书］二、蛋白质的性质1。盐析加盐析出,再加水溶解，是一可逆过程。[实验3］取鸡蛋白溶液于三支试管中，分别加入稀硫酸、硫酸铜溶液、甲醛溶液，观察现象。再加入蒸馏水，观察现象看蛋白质是否有所改变。［结论］1。溶液中加入稀硫酸后，出现沉淀，再加入蒸馏水，沉淀不溶解.2.溶液中加入硫酸铜后，出现沉淀，再加入蒸馏水，沉淀不溶解。3。溶液中加入甲醛溶液后，出现沉淀，再加入蒸馏水，沉淀不溶解.[实验4］取鸡蛋白溶液于试管中，在火焰上加热，再加入蒸馏水，观察所发生的现象.[回答］溶液凝聚成固体，再加入蒸馏水,固体不溶解。［总结］在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林(36%—40％甲醛溶液）作用下，蛋白质的化学组成或空间结构发生改变,即蛋白质的性质会改变并发生凝聚.这种凝聚是不可逆的，即凝聚后不能在水中重新溶解，我们把蛋白质的这种变化叫做变性。蛋白质变性后，不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性.[板书]2.变性加强酸、强碱、重金属盐等析出固体，再加水不溶解，是一不可逆过程。【提问】（1）医疗上高温消毒杀菌的原理是什么？（2)有人误服重金属盐，如铅盐、铜盐、汞盐等，应该怎样急救？（3）为什么注射针剂前要用卫生酒精对皮肤消毒?（4）为什么40％的甲醛溶液（俗称福尔马林）可用作制生物标本的常用药剂？[回答］(1)医疗上高温消毒杀菌，就是利用加热能使蛋白质凝固,从而使细菌死亡。（2）误服重金属盐，可以服用大量牛乳、蛋清或豆浆，以吸收重金属盐解毒,避免使人体蛋白质变性中毒。（3）用卫生酒精擦洗皮肤，能使皮肤表面附着的细菌（体内的蛋白质）凝固变性而死亡，达到消毒杀菌、避免感染的目的。（4）甲醛使蛋白质凝固变性，使标本透明而不浑浊，说明甲醛溶液能长期保存标本，不影响展示效果。[点评]引起疾病的细菌和病毒、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。由蛋白质变性引起的蛋白质凝结是不可逆的.蛋白质变性凝结后丧失可溶性，还失去生理活性。［分析]蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是氨基酸。人们从食物中摄取的蛋白质,就是在胃液中的胃蛋白酶和胰液中的胰蛋白酶作用下，经过水解生成氨基酸。氨基酸被人体吸收后，重新结合成人体所需的各种蛋白质。[思考］请说明下列氨基酸在结构上的共同点。甘氨酸(氨基乙酸)丙氨酸（α氨基丙酸）谷氨酸（α氨基戊二酸）[回答］1。氨基酸分子中均含有羧基(—COOH）和氨基(-NH2）原子团。2.α氨基酸分子就是指氨基连接在离羧基最近的碳原子上.[讨论]从结构上分析氨基酸分子应该有哪些性质？[结论］氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子团，所以氨基酸分子应该既可以和酸反应又可以和碱反应.[总结]氨基酸能够和酸或碱反应。例如氨基酸可以和碱反应生成盐和水。[板书]三、氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子团，能合成蛋白质。［探究］经过研究证明氨基酸在构成蛋白质时，氨基与羧基可以发生像酯化反应那样的脱水反应，形成肽键:，从而构成蛋白质。下列是蛋白质结构的重复片断，请写出合成该蛋白质的氨基酸.［解析］氨基酸可以脱水结合成蛋白质，而蛋白质在一定条件下又能水解成氨基酸，这两个过程在某一程度上,可以看成是可逆的过程。从形成原理上，再结合所给的提示，蛋白质水解成氨基酸就可以理解为，即从肽键中的之间断开，然后将连上羟基，连上氢原子就可以得到对应的氨基酸。答案：[分析］酶是一类特殊的蛋白质,它对生物体内进行的复杂的新陈代谢反应具有很强的催化作用。［板书]四、酶1.一类具有催化作用的蛋白质2。催化特点：高效、专一课堂小结本节课我们主要学习了蛋白质的组成和性质，了解到蛋白质的重要性,蛋白质是生命的基础。蛋白质在加入某些浓的无机盐溶液如硫酸铵溶液、硫酸钠溶液后，会发生蛋白质的盐析。在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林（36%—40%甲醛溶液）等作用下会发生蛋白质的变性。我们利用蛋白质的盐析来分离、提纯蛋白质，而利用蛋白质的变性来杀菌消毒。蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸;而在一定条件下,氨基酸之间能发生反应，合成更复杂的化合物（多肽），构成蛋白质.布置作业1.下列不属于天然高分子化合物的是(）A。淀粉B.氨基酸C.油脂D.蛋白质2。生命起源的研究是世界性科技领域的一大课题,科学家模拟几十亿年前的大气环境进行紫外线辐射实验(当时无臭氧层），认为生命起源的第一层次是产生了与硝基化合物可能为同分异构体的物质,这物质是（）A.醇类B.羧酸类C。糖类D.氨基酸3.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(）。A.C2H5ONO2B。C2H5NO2C。D.［答案]1.BC2。D3。CB板书设计蛋白质和氨基酸一、蛋白质的组成组成元素：C、H、O、N、S等二、蛋白质的性质1.盐析加盐析出，再加水溶解，是一可逆过程2.变性加强酸、强碱、重金属盐等析出，再加水不溶解，是一不可逆过程三、氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子团,能合成蛋白质。四、酶1。一类具有催化作用的蛋白质2.催化特点：高效、专一教学设计（二)教学过程导入新课［投影]含蛋白质的食物图片。请学生讲述蛋白质的重要性。[分析]蛋白质是组成细胞的基础物质，生物的一切生命活动都和蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命.因此研究蛋白质的组成和性质是相当重要的。推进新课［投影］蛋白质分子的空间结构。[分析］蛋白质中除含碳、氢、氧外,还含有氮、硫等元素。蛋白质是结构非常复杂的高分子化合物，相对分子质量从几万到几千万。【探究实验】1。向鸡蛋白的溶液中加入饱和硫酸铵溶液，观察现象。再加入蒸馏水，观察现象是否有所改变。2。取鸡蛋白溶液于试管中，在火焰上加热，再加入蒸馏水,观察所发生的现象。［总结]1。蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液如硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等，可以使蛋白质的溶解度降低而析出，这种作用叫做盐析。加水后又可溶解,因此盐析是一个可逆的过程.利用这个性质，在加热作用下蛋白质的化学组成或空间结构发生改变，即蛋白质的性质会改变并发生凝聚.2。盐析是一个可逆的过程，可以采用多次盐析的方法来分离、提纯蛋白质.变性是一不可逆过程,蛋白质变性后,不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。［思考]使蛋白质变性的因素有哪些?请同学们阅读教材相关内容。［分析］由于蛋白质变性后，不仅丧失了原有的可溶性,同时也失去了生理活性,所以在现实生活中对这一性质的应用也是很多的。【投影】1.向豆浆、牛奶中加入浓食盐水会发生什么现象？2。医院常用煮沸法对医疗器械杀菌消毒，为什么?3.有人误服重金属盐，如铅盐、铜盐、汞盐等，应该怎样急救？［分析]引起疾病的细菌和病毒、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。由蛋白质变性引起的蛋白质凝结是不可逆的。蛋白质变性凝结后丧失可溶性,还失去生理活性，这就是杀菌消毒的原理。[思考］观察氨基酸结构,找出它们在结构上的共同点。［总结]氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子团，所以氨基酸能够和酸或碱反应。[思考]什么是酶?酶有哪些特征?酶有哪些用途?请同学们阅读教材相关内容，思考。[总结］酶是一类特殊的蛋白质。它的催化能力很强，酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高107—1013倍，同时酶的催化还具有高度的专一性.课堂小结本节课我们主要学习了蛋白质的组成和性质，了解到蛋白质的重要性，它是生命的基础。蛋白质在不同的条件下会发生蛋白质的盐析和蛋白质的变性。我们利用蛋白质的盐析来分离、提纯蛋白质,而利用蛋白质的变性来杀菌消毒。蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是氨基酸;而在一定条件下,氨基酸之间能发生反应，合成更复杂的化合物（多肽），构成蛋白质。教学反思在蛋白质的教学中，要多联系生活、生产和社会，渗透相关科学知识，让学生真正了解蛋白质重要而广泛的用途。在氨基酸的教学中不能任意拓宽知识面，多用迁移、替代、延伸的方法可以让学生轻松地接受氨基酸的结构和性质。教学中要注意通过学生动手实验,使学生学会从实验现象分析、归纳、整理出结论的科学方法；通过讨论让学生体会到身边的化学，生命的化学，感受到化学对人类的贡献，激发学生的学习兴趣.备课资料1。蛋白质的生理功能（1)构造人的身体：蛋白质是一切生命的物质基础，是肌体细胞的重要组成部分，是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织：毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成，所以说饮食造就人本身。(2)修补人体组织：人的身体由百兆亿个细胞组成，细胞可以说是生命的最小单位，它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次，而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之，人则经常处于亚健康状态。组织受损后,包括外伤，不能得到及时和高质量的修补，便会加速机体衰退。（3)维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质，比如血红蛋白--输送氧（红血球更新速率250万/秒)、脂蛋白—-输送脂肪、细胞膜上的受体，还有转运蛋白等。(4）白蛋白：维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡.（5）维持体液的酸碱平衡。（6）免疫细胞和免疫蛋白:有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体（免疫球蛋白)、补体、干扰素等.七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强，在需要时，数小时内可以增加100倍。（7）构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。我们身体有数千种酶,每一种只能参与一种生化反应。人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应.酶有促进食物的消化、吸收、利用的作用.相应的酶充足，反应就会顺利、快捷地进行，我们就会精力充沛，不易生病。否则,反应就变慢或者被阻断。（8)激素的主要原料。具有调节体内各器官的生理活性。胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长素是由191个氨基酸分子合成。(9）提供热能。2。蛋白质的盐析中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高，蛋白质的溶解度增加，此称盐溶;当盐浓度继续升高时，蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析。将大量盐加到蛋白质溶液中，高浓度的盐离子（如硫酸铵的SO2-4和NH+4)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层，使之“失水"，于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。盐析时若溶液pH在蛋白质等电点则效果更好。