人教版(2019)高中化学选择性必修3 第四章 生物大分子 教案_第1页
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第第页人教版(2019)高中化学选择性必修3第四章生物大分子教案第一节糖类第1课时糖类的组成和分类单糖【教材分析】糖类是生命中的另一种基础有机化学物质。本节内容分为三部分,第--部分葡萄糖与果糖,第二部分蔗糖与麦芽糖,第三部分淀粉与纤维素,课文中穿插了单糖的性质、二糖的水解对比探究实验、化学方法水解淀粉条件的研究等系列实验。通过课堂内的实验探究,使学生认识和体会单糖、二糖、多糖性质的研究过程,理解葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉的结构。教学设计时要高效地利用教科书、课外资料、生动的录像和图片,充分调动学生已有的生活经验,如学生对葡萄糖、蔗糖、淀粉的感性认识,以及烃的衍生物中已有的醛类、醇类知识,进行类推、延伸、替代、变换、重组、迁移等思维方式的训练,以使学生的思维对象由单官能团的化合物、小分子的化合物自然地过渡到多官能团的化合物和高分子化合物,形成糖类完整、系统的知识体系,理解糖类在生命活动过程中的重要作用。【教学目标与核心素养】课程目标学科素养了解糖类的概念、分类及结构特点。熟知葡萄糖的结构和性质,学会葡萄糖的检验方法。宏观辨识与与微观探析:了解糖类的概念、分类及结构特点。变化观念与科学探究:熟知葡萄糖的结构和性质,学会葡萄糖的检验方法。【教学重难点】教学重点:葡萄糖的组成、典型性质及应用教学难点:从官能团典型性质的角度认识糖类物质与醛、酮、醇物质的关系【课前准备】讲义教具【教学过程】【新课导入】糖类是一类重要的有机化合物,在自然界中分布广泛,日常食用的蔗糖、粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素、人体血液中的葡萄糖等均属于糖类。糖类在生命活动中起着重要作用,是生物体所需能量的主要来源,也是重要的能量储存物质,如植物体内的淀粉和动物体内的糖原。糖类还是很多生物体的结构成分,如植物细胞壁的主要成分纤维素。[展示]葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、纤维素、淀粉图片。任务一:糖类的组成和分类观察葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、纤维素、淀粉的分子式,分析糖类的组成。糖类与碳水化合物的关系糖类的定义糖类的分类【讲解】糖类都是由碳、氢、氧三种元素组成的,组成通式为Cn(H2O)m。随着化学的发展,人们发现并不是所有糖的组成都符合上述通式,如脱氧核糖(C5H10O4),而某些符合此通式的物质却不属于糖类,如乙酸(C2H4O2)。因此,碳水化合物这一名称并不准确,但因沿用已久,目前仍在使用。从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。分类糖类可分为单糖、寡糖和多糖单糖寡糖(低聚糖)多糖概念不能水解的糖1mol糖水解后能产生2~10mol单糖的糖1mol糖水解后能产生10mol以上单糖的糖代表物及分子式葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n任务二:认识单糖环节一:认识葡萄糖葡萄糖的存在及物理性质葡萄糖存在于水果、蜂蜜,以及植物的种子、叶、根、花中。动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。葡萄糖是易溶于水的无色晶体,熔点为146℃,有甜味,但甜度不如蔗糖。分子式与结构特点[实验4-1]在一支洁净的试管中配制约2mL银氨溶液,加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴中加热。观察现象。在一支试管中加入2mL10%NaOH溶液,加入5滴5%CuSO4溶液,再加入2mL10%葡萄糖溶液,加热。观察现象。[实验现象]试管壁上形成银镜。溶液有砖红色沉淀产生。[实验结论]葡萄糖具有还原性,属于还原糖葡萄糖的结构分子式为C6H12O6,分子中含有醛基和羟基,属于醛糖。结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。(3)相关反应的化学方程CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up8(△))CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(→,\s\up8(△))CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。葡萄糖的化学性质葡萄糖具有醛和醇的特征反应还原性:与新制Cu(OH)2悬浊液反应、银镜反应、使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。不饱和性:与H2发生加成反应。与羧酸等发生取代反应。1mol葡萄糖可以与5mol乙酸发生酯化反应。体内氧化反应提供能量,是一种重要的营养物质。C6H12O6+6O2eq\o(→,\s\up8(酶))6CO2+6H2O反应类型试剂或条件表现性质的官能团加成反应H2/Ni醛基氧化反应银氨溶液新制Cu(OH)2悬浊液使溴水褪色生理氧化—酯化反应与乙酸等羟基葡萄糖的应用葡萄糖用于制镜业、糖果制造业、医药业;为体弱和低血糖患者补充营养。工业制葡萄糖(2)葡萄糖发酵生成酒精C6H12O6eq\o(→,\s\up8(酒化酶))2C2H5OH+2CO2↑。(3)对应转化关系【知识拓展】葡萄糖的环状结构α­D­吡喃葡萄糖链状葡萄糖β­D­吡喃葡萄糖环节二:认识果糖展示果糖的图片,根据实物及常识,描述物理性质。展示果糖的结构式,书写分子式、结构简式,指出官能团,并预测化学性质。葡萄糖和果糖的关系【讲解】果糖在水果和蜂蜜中含量较高,它比蔗糖的甜度高。纯净的果糖为无色晶体,易溶于水,吸湿性强。果糖的分子式为C6H12O6,结构简式为。果糖是一种多羟基酮,属于酮糖反应类型试剂或条件表现性质的官能团加成反应H2/Ni酮羰基氧化反应生理氧化—酯化反应与乙酸等羟基果糖的分子式为C6H12O6,是葡萄糖的同分异构体。类别葡萄糖果糖分子式C6H12O6C6H12O6物理性质白色晶体,有甜味,易溶于水无色晶体,有甜味,易溶于水、乙醇和乙醚结构简式CH2OH(CHOH)4CHO

化学性质①能和酸发生酯化反应②能和银氨溶液发生银镜反应③能与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生红色沉淀④与H2加成生成醇①能和酸发生酯化反应②与H2加成生成醇相互关系互为同分异构体用途用于制镜、糖果、医药等行业主要用于食品工业环节三:核糖与脱氧核糖1.核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。均为醛糖,具有还原性。 2.糖类分子与手性(1)手性碳原子:在分子中连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳原子,也叫手性碳原子。(2)手性分子:含有手性碳原子存在不能重叠、互为镜像的对映异构体的分子称手性分子:如为手性分子。环节四:知识建构单糖【检测反馈】糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。下列物质不属于糖类的是A.葡萄糖 B.果糖 C.纤维素 D.蛋白质【答案】D【解析】A.葡萄糖是单糖,属于糖类,故A错误;

B.蔗糖是二糖,属于糖类,故B错误;

C.纤维素是多糖,属于糖类,故C错误;

D.蛋白质不属于糖类,故D正确。

故选D。糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质,下列有关说法正确的是

A.葡萄糖和蔗糖是同系物,淀粉和纤维素是同分异构体

B.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应

C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是纤维素和油脂

D.通过灼烧时产生的气味可以鉴别蚕丝和棉纱【答案】D【解析】A.同系物是指结构相似分子组成相差若干个原子团的有机物,葡萄糖和蔗糖结构不相似,不是同系物;纤维素和淀粉都是多糖,分子式都可用表示,但两者的n不同,它们不是同分异构体,故A错误;

B.油脂相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故B错误;

C.“丝”中含有的物质是蛋白质,“泪”指的是液态石蜡,液态石蜡属于烃,故C错误;

D.蛋白质灼烧具有烧焦羽毛的气味,纤维素灼烧没有烧焦羽毛的气味,蚕丝的成分是蛋白质、棉纱的成分是纤维素,所以可以用灼烧的方法鉴别,故D正确;

故选D。下列说法中不正确的是

A.符合通式的物质一定是葡萄糖

B.葡萄糖由C、H、O三种元素组成

C.糖类是人类维持生命的六大类营养素之一

D.纤维素不能作为人类的营养食物【答案】A【解析】A.满足这个通式的不一定是葡萄糖,如甲醛,故A错误;

B.葡萄糖所含的元素是C、H、O,故B正确;

C.糖类是六大类营养素之一,故C正确;

D.人体内无纤维素酶,纤维素不能作为人类的营养食物,故D正确。

故选A。新版人民币的发行,引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。下列表述不正确的是A.制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素

B.用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的是一种磁性物质

C.某种验钞笔中含有碘酒溶液,遇假钞呈现蓝色,其中遇碘变蓝的是葡萄糖

D.防伪荧光油墨由颜料与树脂连接料等制成,其中树脂属于有机高分子材料【答案】C【解析】A.棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素,故A正确;

B.是一种磁性物质,故B正确;

C.遇碘变蓝的是淀粉,不是葡萄糖,故C错误;

D.树脂属于有机高分子材料,故D正确。

故选C。下列有关化合物X的叙述正确的是A.X分子只存在2个手性碳原子

B.X分子能发生氧化、取代、消去反应

C.X分子中所有碳原子可能在同一平面上

D.1

mol

X与足量NaOH溶液反应,最多消耗3

mol

NaOH【答案】B【解析】分子中连接,且相邻的2个碳原子连接4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,共3个,故A错误;

B.含有羟基,可发生氧化反应,取代反应、消去反应,故B正确;

C.含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有的原子不在同一个平面上,故C错误;

D.能与氢氧化钠反应的为酯基、溴原子,则1

mol

X与足量NaOH溶液反应,最多消耗2

mol

NaOH,故D错误。

故选:B。

【教学反思】通过选择贴近生活实际的素材,认识常见的糖类——葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素。了解糖类的概念、分类及结构特点。从官能团典型性质的角度认识糖类物质与醛、酮、醇物质的关系,培养宏观辨识与与微观探析的核心素养;熟知葡萄糖的结构和性质,学会葡萄糖的检验方法。培养变化观念与科学探究;第四章生物大分子第一节糖类第2课时二糖多糖【教材分析】糖类是生命中的另一种基础有机化学物质。本节内容分为三部分,第--部分葡萄糖与果糖,第二部分蔗糖与麦芽糖,第三部分淀粉与纤维素,课文中穿插了单糖的性质、二糖的水解对比探究实验、化学方法水解淀粉条件的研究等系列实验。通过课堂内的实验探究,使学生认识和体会单糖、二糖、多糖性质的研究过程,理解葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉的结构。教学设计时要高效地利用教科书、课外资料、生动的录像和图片,充分调动学生已有的生活经验,如学生对葡萄糖、蔗糖、淀粉的感性认识,以及烃的衍生物中已有的醛类、醇类知识,进行类推、延伸、替代、变换、重组、迁移等思维方式的训练,以使学生的思维对象由单官能团的化合物、小分子的化合物自然地过渡到多官能团的化合物和高分子化合物,形成糖类完整、系统的知识体系,理解糖类在生命活动过程中的重要作用。【教学目标与核心素养】课程目标学科素养1.知道常见的二糖、多糖的性质及它们之间的相互关系,学会淀粉的检验方法。1.变化观念与科学探究:知道常见的二糖、多糖的性质及它们之间的相互关系,学会淀粉的检验方法。【教学重难点】教学重点:蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素的组成、典型性质及应用教学难点:从官能团典型性质的角度认识糖类物质与醛、酮、醇物质的关系【课前准备】讲义教具【教学过程】【新课引入】[复习引入]糖类可分为单糖、寡糖和多糖单糖寡糖(低聚糖)多糖概念不能水解的糖1mol糖水解后能产生2~10mol单糖的糖1mol糖水解后能产生10mol以上单糖的糖代表物及分子式葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n任务一:认识二糖常见的二糖及来源、用途【讲解】来源及用途名称存在常见物质分子式用途蔗糖大多数植物体中(甜菜、甘蔗中含量最高)红糖、白糖C12H22O11甜味食品麦芽糖发芽的谷粒和麦芽中饴糖C12H22O11甜味食品常见的二糖的物理性质【讲解】(1)蔗糖:无色晶体,易溶于水,熔点186℃,较难溶于乙醇,甜味仅次于果糖。(2)麦芽糖:无色晶体,易溶于水,有甜味,但甜味不如蔗糖。常见的二糖的化学性质蔗糖:在酸和酶的作用下,蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖麦芽糖:在酸或酶催化下,麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖。。[微点拨]蔗糖和麦芽糖是同分异构体。蔗糖、麦芽糖都属于二糖,水解产物都能产生银镜反应,都能被Cu(OH)2氧化。4.【探究】糖类的还原性[问题]葡萄糖属于还原糖,蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖?[学生活动]设计实验。(1).蔗糖的还原性实验如下操作观察到的现象是什么?能得出什么结论?[实验现象]试管中无砖红色沉淀,蔗糖不属于还原糖。(2).麦芽糖的还原性实验如下操作观察到的现象是什么?能得出什么结论?[实验现象]试管中有砖红色沉淀,麦芽糖属于还原糖。[实验结论]蔗糖为非还原糖,麦芽糖为还原糖。[知识建构]蔗糖与麦芽糖比较二糖蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11关系同分异构体属类非还原糖还原糖水解产物葡萄糖与果糖葡萄糖微点拨:检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液,否则实验会失败【过渡】淀粉和纤维素是最重要的多糖,它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的,属于天然有机高分子,淀粉的相对分子质量可达到几十万,纤维素可达到几百万。任务二:认识多糖1.淀粉和纤维素的组成与结构【讲解】二者都是由大量葡萄糖单元相互连接组成,属于天然有机高分子;分子式可以表示为(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n,但二者的n值不同,二者不是同分异构体。2.淀粉和纤维素的存在与物理性质【讲解】淀粉①存在:在种子、块根和块茎中含量丰富,谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。支链淀粉含量很高的一些谷物,如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。②物理性质:淀粉是白色粉末状物质,没有甜味,不溶于冷水。在热水中淀粉会部分溶解,形成胶状的淀粉糊。纤维素①存在:纤维素参与构成了植物的细胞壁,起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸秆中存在大量纤维素。②物理性质:纤维素是白色纤维状物质,没有甜味,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂。3.淀粉和纤维素的化学性质[材料分析]淀粉是食物的一种重要成分,也是重要的工业原料。以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料,经发酵可以得到多种产品,如燃料乙醇、白酒、食醋、味精,以及氨基酸、抗生素等药物。淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等。【讲解】(1)淀粉——非还原糖①酯化反应:分子中葡萄糖单元中有醇羟基,与羧酸发生酯化反应。②在酸或酶的作用下水解,其水解反应方程式为。③淀粉遇I2变蓝,可以用碘水检验淀粉。[学生活动]设计实验检验淀粉水解程度[学生方案](1)实验原理判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。(2)实验步骤(3)实验现象及结论现象A现象B结论①未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解②出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解③出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解[实验4-2]在试管中放入少量脱脂棉,加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸,用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性,再滴入3滴5%CuSO4溶液,加热。观察并解释实验现象。[实验现象]溶液中产生砖红色沉淀;[微点拨]浓硫酸的作用是催化剂;纤维素能水解生成还原糖。(2)纤维素——非还原糖①酯化反应:可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。②水解反应方程式淀粉和纤维素的用途【讲解】淀粉——食物和工业原料纤维素①纺织工业、造纸业②纤维素硝酸酯又称硝酸纤维,极易燃烧,可用于生产火药、塑料和涂料等。③纤维素乙酸酯又称醋酸纤维,不易燃烧,是一种纺织工业原料,可用于生产塑料、过滤膜、胶片等。④黏胶纤维是经化学处理后的纤维素。黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝,短纤维称为人造棉,都可用于纺织工业。对比淀粉和纤维素。淀粉与纤维素比较多糖淀粉纤维素分子通式(C6H10O5)n(C6H10O5)n关系n值不同,分子式不同,不是同分异构体属类天然有机高分子,非还原糖水解产物葡萄糖葡萄糖环节三:糖类知识建构【知识拓展】甲壳质与壳聚糖的形成①甲壳质是由乙酰氨基葡萄糖相互结合形成的一种多糖,是节肢动物外壳的重要成分。②壳聚糖是甲壳质在碱溶液中脱去乙酰基,生成以氨基葡萄糖为单体的高聚物。可溶于酸溶液,具有良好的生物相溶性和一定的抑菌作用。【检测反馈】下列关于糖类的说法错误的是A.纤维素、麦芽糖、蔗糖在一定条件下都可发生水解反应

B.葡萄糖与果糖互为同分异构体

C.葡萄糖与蔗糖互为同分异构体

D.葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖【答案】C【解析】A.纤维素、麦芽糖、蔗糖为多糖或二糖,在一定条件下都可发生水解反应,生成单糖,故A正确;

B.葡萄糖与果糖的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故B正确;

C.葡萄糖和蔗糖的分子式不同,它们不可能互为同分异构体,故C错误;

D.葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,故D正确。某学生设计了四种实验方案并得出了自己的结论,其中实验方案设计及结论均正确的是A.淀粉溶液水解液溶液变蓝。结论:淀粉完全没有水解

B.淀粉溶液水解液无红色沉淀。结论:淀粉完全水解

C.淀粉溶液水解液中和液有红色沉淀。结论:淀粉已水解

D.淀粉溶液水解液无现象。结论:淀粉没有水解【答案】C【解析】A.当淀粉部分水解时,残留的淀粉也会使碘水变蓝,A错误;B.在酸性条件下,与残留的硫酸反应,而不能与葡萄糖反应应增加第二步操作:加NaOH溶液,中和硫酸。B错误;C.参考B选项解析。故C正确;D.应该先中和再加银氨溶液,故D错误。下列关于有机物的叙述正确的

A.乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理相同

B.醋酸、葡萄糖和淀粉三种无色溶液,可以用新制悬浊液鉴别

C.乙醇、乙酸均能与钠反应放出,二者分子中官能团相同

D.取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,溶液未变蓝,说明淀粉溶液已经完全水解【答案】B【解析】A.乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理不相同,前者是加成反应,后者是氧化还原反应,故A错误;

B.醋酸遇到新制悬浊液时,现象是悬浊液溶解;葡萄糖遇到新制悬浊液加热时,现象是产生砖红色沉淀;淀粉遇到新制悬浊液时,没有明显现象发生,所以可以用新制悬浊液鉴别,故B正确;

C.乙醇、乙酸均能与钠反应放出,二者分子中官能团不相同,前者是羟基,后者是羧基,故C错误;

D.氢氧化钠溶液过量,则碘会与氢氧化钠发生反应,无法确定是否水解完全,故D错误;

故选B。下列说法正确的是A.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚

B.将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,上层析出甘油

C.氨基酸为高分子化合物,种类较多,分子中都含有和

D.淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可与水作用转化为葡萄糖【答案】D【解析】加入浓硫酸钠溶液,蛋白质发生盐析,不变性,故A错误;

B.甘油易溶于水,上层析出高级脂肪酸钠,故B错误;

C.氨基酸不是高分子化合物,故C错误;

D.淀粉、纤维素、麦芽糖可水解生成葡萄糖,故D正确。中华传统文化中蕴藏丰富的化学知识,下列有关说法正确的是A明徐祯卿“采桑作蚕丝,罗绮任依着”区分蚕丝和棉纤维可用灼烧的方法B宋敖陶孙“人生请治田,种秫多酿酒”酿酒的主要原料是油脂C宋苏轼“蜜蜂采花作黄蜡,取蜡为花亦其物”蜂蜜中含果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖,它们都属于单糖D纲目“桐油吐人,得酒即解”桐油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,高级脂肪酸甘油酯属于高分子化合物A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】A.蚕丝主要成分为蛋白质,灼烧时具有烧焦的羽毛气味,棉纤维没有该性质,可用灼烧的方法鉴别,故A正确;

B.酿酒的原料为高粱、稻谷等富含淀粉的物质,酿酒过程中淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇,故B错误;

C.蔗糖、麦芽糖属于二糖,不属于单糖,果糖、葡萄糖属于单糖,故C错误;

D.桐油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量不大,不属于高分子化合物,故D错误。

故选A。【教学反思】糖类是生命中的另一种基础有机化学物质。本节课贯穿了单糖的性质、二糖的水解对比探究实验、化学方法水淀粉条件的研究等系列实验。使学生认识和体会单糖、二糖、多糖性质的研究过程,教学设计时要高效地利用教科书、课外资料、生动的录像和图片,充分调动学生已有的生活经验,如学生对葡萄糖、蔗糖、淀粉的感性认识,以及烃的衍生物中已有的醛类、醇类知识,进行类推、延伸、替代、变换、重组、迁移等思维方式的训练,以使学生的思维对象由单官能团的化合物、小分子的化合物自然地过渡到多官能团的化合物和高分子化合物,形成糖类完整、系统的知识体系,理解糖类在生命活动过程中的重要作用。第四章生物大分子第二节蛋白质第1课时氨基酸【教材分析】本节引言部分就蛋白质在生物界里的广泛存在作了简单的介绍,强化了蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命的重要结论。本节有三部分内容,第一部分介绍的是组成蛋白质的基本结构氨基酸的结构与性质,应注重强调氨基酸是多官能团化合物的特点。第二部分应借助模型、图片、多媒体等手段,帮助学生了解蛋白质的结构,通过学生分组实验,体会蛋白质的性质。要多联系生活、生产和社会,渗透相关学科的知识,让学生真正了解蛋白质重要而广泛的用途,以体现化学教育的经济价值、社会价值和人文价值。第三部分对酶进行了常识性的介绍,不必讲的过深,应考虑到学生知识水平及接受能力。通过人工合成结晶牛胰岛素的重大成果,唤起学生的民族自豪感,激发学生对生命科学的研究和探索的强烈兴趣。【教学目标与核心素养】课程目标学科素养1.知道氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。宏观辨识与与微观探析:知道氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。科学探究与证据推理:认识氨基酸、蛋白质的组成与结构特点,理解二者的主要化学性质,知道氨基酸与蛋白质的关系。【教学重难点】教学重点:氨基酸的结构特点与主要性质教学难点:氨基酸的结构特点与主要性质【课前准备】讲义教具【教学过程】【新课导入】2019年12月以来,新冠肺炎疫情大流行,截止目前为止,受疫情死亡人数高达28万。病毒一般是由核心(核酸)和衣壳(蛋白或脂蛋白)。从最简单的病毒、细菌等微生物直至人类,生物体内的绝大多数生命过程都与蛋白质密切相关,可以说没有蛋白质就没有生命。氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位,要认识蛋白质,必须首先认识氨基酸。任务一:认识氨基酸氨基酸的定义【讲解】羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸。氨基酸分子中含有氨基和羧基,属于取代羧酸。氨基酸的结构特点【讲解】①α-氨基酸的结构简式可表示为。其官能团为—COOH和—NH2。②手性碳原子:除甘氨酸外,一般α­氨基酸中含手性碳原子,是手性分子,具有对映异构体。常见的氨基酸【讲解】俗名结构简式系统命名甘氨酸氨基乙酸丙氨酸2­氨基丙酸谷氨酸2­氨基戊二酸苯丙氨酸2­氨基­3苯基丙酸半胱氨酸2­氨基­3­巯基丙酸氨基酸的物理性质【讲解】天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,多在200~300℃熔化时分解。一般能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。[学生活动1]根据以上氨基酸结构简式中所含的官能团,推测氨基酸可能具有哪些化学性质?【讲解】氨基酸的化学性质(1)两性氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2,因此氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。①与盐酸的反应:。②与氢氧化钠反应:。(2)成肽反应①成肽反应:两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有肽键的化合物,②氨基酸分子缩聚成高分子化合物微点拨:①两分子氨基酸eq\o(→,\s\up8(缩合))二肽→三肽→四肽→…→多肽(肽键)。②二肽:由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物。③多肽:二肽继续与其他氨基酸分子缩合可生成长链的多肽。多肽常成链状,也叫肽链;一般把相对分子质量在10000以上,并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。④肽链通过盘曲、折叠,相互结合形成蛋白质。[学生活动2]根据成肽反应的成键和断键规律写出甘氨酸与丙氨酸反应可能生成的4种二肽的结构,学会辨识肽键,认识成肽反应过程中断键和成键的规律。写出苯丙氨酸与甘氨酸发生成肽反应生成多肽的化学方程式任务二:知识建构【检测反馈】下列有关氨基酸的说法中错误的是A.结构简式一般可用如图表示

B.氨基酸是两性化合物

C.在酸溶液中主要以阳离子形式存在

D.发生加聚反应可生成蛋白质【答案】D【解析】略中华传统文化中蕴含着诸多化学知识,下列说法正确的是A.“杨花榆荚无才思”中的“榆荚”主要成分为蛋白质

B.“霾尘积聚难见人”,雾和霾是气溶胶,具有丁达尔效应

C.“日照香炉生紫烟”中的紫烟指“碘的升华”

D.“火树银花不夜天”指的是金属单质的焰色反应,属于化学变化【答案】B【解析】榆荚又称榆钱,主要成分是纤维素,故A错误;

B.雾和霾属于气溶胶,具有丁达尔效应,故B正确;

C.“紫烟”是水气受到光照后产生的光学现象,故C错误;

D.“火树银花”指的是金属元素的焰色反应,焰色反应是原子中电子的跃迁,不属于化学性质,故D错误;下列说法正确的是A.牛油与NaOH浓溶液、乙醇混合加热充分反应后的混合液中,加入热的饱和食盐水促使固体物质析出

B.银镜反应、硝基苯的制备和实验室制备乙烯气体均采用水浴加热

C.固态氨基酸主要以内盐形式存在,熔点较高,易溶于有机溶剂

D.蔗糖、麦芽糖和乳糖的分子式都为,均能发生银镜反应【答案】A【解析】A.将牛油和烧碱溶液混合加热发生水解生成甘油和高级脂肪酸钠,充分反应后加入热的饱和食盐水,甘油易溶于水,高级脂肪酸钠的密度较小,在上层析出,从而实现高级脂肪酸钠和甘油的分离,故A正确;

B.银镜反应、硝基苯的制备均采用水浴加热,但实验室制备乙烯气体需要,用水浴加热无法达到,故B错误;

C.氨基酸分子内的氨基与羧基反应生成内盐,熔点较高,不易挥发,溶于水,微溶于热乙醇,难溶于有机溶剂,故C错误;

D.蔗糖、麦芽糖和乳糖的分子式都为,其中麦芽糖和乳糖为还原性糖,二者能发生银镜反应,而蔗糖不具有还原性,不能发生银镜反应,故D错误。糖类、油脂、蛋白质是人类基本营养物质,关于糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是A.单糖可以发生水解反应

B.油脂皂化是取代反应,硬化也是取代反应

C.氨基酸、多肽、蛋白质都具有两性

D.饱和、溶液均可用于蛋白质的盐析【答案】C【解析】A.单糖不能发生水解反应,故A错误;

B.皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,属于取代反应,油脂的硬化是油脂和氢气发生的加成反应,故B错误;

C.氨基酸分子中含有氨基和羧基,既能够与酸反应,又能与碱反应;多肽、蛋白质是由氨基酸形成的,也含有氨基和羧基,故C正确;

D.硫酸铜是重金属盐,蛋白质遇硫酸铜发生变性,故D错误。

故选:C。邮票被誉为国家名片,新中国化学题材邮票是我国化学史不可或缺的重要文献。下列说法正确的是

A.邮票甲中的人物是侯德榜,创立了中国人自己的制碱工艺索尔维制碱法

B.邮票乙中的图是用橡胶生产的机动车轮胎,塑料、橡胶和纤维被称为三大合成材料

C.邮票丙中的图是显微镜下的结晶牛胰岛素,我国首次合成的结晶牛胰岛素属于氨基酸

D.邮票丁是纪念抗击非典的邮票,冠状病毒可用紫外线、高温等杀死【答案】D【解析】A.侯德榜创立了中国人自己的制碱工艺侯氏制碱法,故A错误;

B.塑料、合成橡胶和合成纤维被称为三大合成材料,它们不断替代金属成为现代社会使用的重要材料,故B错误;

C.我国科学家在1965年首次合成了具有生命活力的蛋白质--结晶牛胰岛素,结晶牛胰岛素属于蛋白质,C项错误;

D.病毒为蛋白质,而紫外线、苯酚溶液、高温加热均可以使蛋白质变性,故紫外线、苯酚溶液、高温可以杀菌消毒,故D正确。

【教学反思】本节课通过选择贴近生活实际的素材,激发学生的学习兴趣。掌握氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。培养宏观辨识与与微观探析科学素养。根据成肽反应的成键和断键规律,学会辨识肽键,认识成肽反应过程中断键和成键的规律。让学生进一步认识多肽的形成过程,理解从氨基酸到多肽,再到形成蛋白质一级结构的逐步反应过程,培养科学探究与证据推理”的核心素养。第四章生物大分子第二节蛋白质第2课时蛋白质酶【教材分析】本节引言部分就蛋白质在生物界里的广泛存在作了简单的介绍,强化了蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命的重要结论。本节有三部分内容,第一部分介绍的是组成蛋白质的基本结构氨基酸的结构与性质,应注重强调氨基酸是多官能团化合物的特点。第二部分应借助模型、图片、多媒体等手段,帮助学生了解蛋白质的结构,通过学生分组实验,体会蛋白质的性质。要多联系生活、生产和社会,渗透相关学科的知识,让学生真正了解蛋白质重要而广泛的用途,以体现化学教育的经济价值、社会价值和人文价值。第三部分对酶进行了常识性的介绍,不必讲的过深,应考虑到学生知识水平及接受能力。通过人工合成结晶牛胰岛素的重大成果,唤起学生的民族自豪感,激发学生对生命科学的研究和探索的强烈兴趣。【教学目标与核心素养】课程目标学科素养了解蛋白质的组成、结构和性质,认识人工合成多肽、蛋白质等的意义。知道酶催化的特点。科学精神和社会责任:了解蛋白质的组成、结构和性质,认识人工合成多肽、蛋白质等的意义,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。宏观辨识与微观探析:酶催化的特点。【教学重难点】教学重点:蛋白质的结构特点与主要性质教学难点:氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系【课前准备】讲义教具【教学过程】【新课引入】人工合成结晶牛胰岛素胰岛素是由胰腺分泌的一种激素,具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢等功能。胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质,其结构由桑格等于1955年测定。它由两条肽链组成,分别是由21个氨基酸形成的A链和30个氨基酸形成的B链,两条链通过二硫键(—S—S—)连接。任务一:认识蛋白质蛋白质的定义与组成【讲解】定义:蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子,是一般细胞中含量最多的有机分子。组成:主要由C、H、O、N、S等元素组成,有些蛋白质还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。结合教材中蛋白质的结构示意图,认识蛋白质的四节结构【讲解】各种蛋白质在生物体内所具有的不同功能与蛋白质的结构密切相关。蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序,还与其特定的空间结构有关。蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序称为蛋白质的一级结构,它是蛋白质高级结构的基础,对蛋白质的性质和功能起着决定性作用。例如,血红蛋白分子中的谷氨酸会因遗传因素变成缬氨酸,这一微小差别会导致红细胞的形态由正常的圆饼状变为异常的镰刀状,使人患镰状细胞贫血。[四级结构]蛋白质的性质【探究活动】[实验4-3]在试管中加入2mL饱和(NH4)2SO4溶液,向其中加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,有什么现象?再继续加入蒸馏水,振荡又有什么现象?可以得出什么结论?[实验现象]先变浑浊或有沉淀生成,加入蒸馏水振荡,溶液又变澄清或沉淀溶解。[实验结论]蛋白质的盐析是一个可逆过程,析出后蛋白质仍有活性,可用于分离提纯蛋白质。[实验4-4]在三支试管中各加入2mL鸡蛋清溶液,将一支试管加热,向另两支试管中分别加入硝酸银溶液和乙醇,分别有什么现象?再向试管中加入蒸馏水,又有什么现象?可以得出什么结论?[实验现象]三支试管均有沉淀生成,加入蒸馏水后沉淀均不溶解。[实验结论]蛋白质在加热、加重金属盐或乙醇,蛋白质变性,变性的蛋白质失去活性,变性为不可逆过程。[实验4-5]向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸,加热,有什么现象?体现了蛋白质的什么性质?[实验现象]先生成白色沉淀,加热后白色沉淀又变黄色;[实验结论]蛋白质的显色反应。[学生活动]如何鉴别制作衣服的人造丝与真丝?[提示]灼烧法。灼烧时有烧焦羽毛气味的是真丝。【总结】3.蛋白质的主要性质(1)两性蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的,在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基,同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。蛋白质与氨基酸类似,也是两性分子,既能与酸反应,又能与碱反应。(2)水解①水解原理②水解过程蛋白质eq\o(→,\s\up8(水解),\s\do7(酸、碱或酶))多肽eq\o(→,\s\up8(水解))氨基酸。(3)盐析①定义:少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时,反而使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出,这种作用称为盐析。②特点与应用:蛋白质的盐析是一个可逆过程,可以用于分离提纯蛋白质。(4)变性概念在某些物理或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象影响因素物理加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等化学因素强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛、丙酮等特点变性会使蛋白质的结构发生变化,使其失去原有的生理活性,在水中不能重新溶解,是不可逆过程微点拨:在日常生活中有时需要利用蛋白质变性,如食物加热、消毒等,有时防止蛋白质变性,如疫苗等生物制剂需低温保存等。(5)显色反应——可用于蛋白质的分析检测①向蛋白质溶液加入浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色。②固体蛋白质如皮肤、指甲遇浓硝酸变黄色。(6)灼烧蛋白质有烧焦羽毛气味的是真丝。【学生活动】问题一:因误服铅、汞等重金属盐中毒的患者在急救时,为什么可口服牛奶、蛋清或豆浆?问题二:为什么紫外线可用于环境和物品消毒,放射线可用于医疗器械灭菌?[回答]1.误服重金属盐,可口服牛奶、蛋清或豆浆,其目的是吸收重金属盐解毒,减少人体蛋白质变性。2.紫外线用于环境和物品消毒,放射线用于医疗器械消毒,都是利用紫外线或放射线使蛋白质凝固,【归纳对比】蛋白质盐析和变性的不同点盐析变性变化条件浓的轻金属盐受热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物变化实质物理变化(溶解度降低)化学变化(蛋白质性质改变)变化过程可逆不可逆用途分离、提纯蛋白质杀菌、消毒【知识拓展】烫发原理:一般烫发时使用的还原剂可以使头发中的二硫键断裂,产生游离的巯基(—SH)。再用一定的工具将头发卷曲或拉直成需要的形状。然后用氧化剂使巯基之间发生反应,生成新的二硫键(—S—S—),使头发的形状得以固定。【过渡】生物体是一个复杂的“化工厂”,在这个“化工厂里同时进行着许多相互协调配合的化学反应。例如,食物在动物肠道内消化分解,分解产生的物质被吸收后,在组织细胞内发生复杂变化,都是通过化学反应实现的;植物的种子发芽、开花、结果,以及进行光合作用,也离不开化学反应。这些反应必须在适合生物体生存的温和条件下进行,还要求有较高的速率,而且需要随着环境和身体情况的变化随时进行精密调节。实现如此苛刻的要求,需要依靠生物催化剂—酶的作用来完成。任务二:认识酶酶的定义【讲解】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有机物,其中大多数是蛋白质。酶的催化特点【讲解】(1)条件温和、不需加热,一般接近体温和中性条件。(2)具有高度的专一性,如蛋白酶只能催化蛋白质水解反应。(3)具有高效催化作用,一般是普通催化剂的107倍。微点拨:使用酶作催化剂时,反应温度不能过高,原因是高温下蛋白质变性,酶失去催化活性3.酶的应用酶已经得到了广泛的应用,如蛋白酶用于医药、制革等工业,淀粉酶用于食品、发酵、纺织等工业,有的酶还可用于疾病的诊断。任务三:知识建构【检测反馈】2019年12月以来,我国部分地区突发的新冠病毒肺炎威胁着人们的身体健康。下列有关说法正确的是A.冠状病毒粒子直径约,故介于溶质和胶体粒子之间

B.口罩中间的熔喷布具有核心作用,其主要原料为聚丙烯,属于有机高分子材料

C.过氧化氢、乙醇、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的

D.“84”消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液,为了提升消毒效果,可以与洁厕灵主要成分为盐酸混合使用【答案】B【解析】溶质粒子直径小于1nm,胶体粒子直径介于之间,冠状病毒粒子直径约,故介于浊液和胶体粒子之间,故A错误;

B.口罩中间的熔喷布具有核心作用,其主要原料为聚丙烯,聚丙烯属于合成有机高分子材料,故B正确;

C.乙醇能够使蛋白质变性,但不是靠氧化作用杀灭病毒,故C错误;

D.NaClO与盐酸能反应生成有毒气体氯气,所以不能混用,故D错误;

故选:B。下列说法正确的是

A.花生油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物

B.只有不同种类的氨基酸之间才能形成多肽

C.向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀,加水后沉淀可溶解

D.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热后滴入几滴氢氧化铜悬浊液,再加热至沸腾,未出现红色物质,说明淀粉未水解【答案】C【解析】花生油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子化合物,故A错误;同种类的氨基酸之间也能形成多肽,故B错误;向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸钠溶液发生盐析,产生沉淀,加水后沉淀可溶解,故C正确;用氢氧化铜悬浊液检验还原性糖必须保证碱性环境,而淀粉加硫酸溶液水解,酸性环境加氢氧化铜悬浊液不会有红色沉淀,但是不能说明淀粉没有水解,故D错误。下列说法不正确的是A.鸡蛋清的溶液中加入硫酸铜溶液,鸡蛋清凝聚,蛋白质变性

B.含淀粉或纤维素的物质可以制造酒精

C.硬脂酸甘油酯属于高级脂肪酸甘油酯,是高分子化合物

D.不同种类的氨基酸能以不同的数目和顺序彼此结合,形成更复杂的多肽化合物【答案】C【解析】硫酸铜属于重金属盐,可以使蛋白质发生变性,则鸡蛋清凝聚,故A正确;

B.淀粉或纤维素均为多糖,水解生成葡萄糖,葡萄糖发生酒化反应生成乙醇,则含淀粉或纤维素的物质可以制造酒精,故B正确;

C.油脂的相对分子质量在10000以下,不是高分子,故C错误;

D.多肽结构复杂,与氨基酸中氨基、羧基的数目与顺序有关,即不同种类的氨基酸能以不同的数目和顺序彼此结合,形成更复杂的多肽化合物,故D正确;

故选:C。

4.判断下列描述的正误正确的打“”,错误的打“”

糖类化合物也可称为碳水化合物______。

植物油氢化过程中发生了加成反应______。

加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性______。

油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油______。

油脂在酸性或碱性条件下均能发生水解反应,且产物相同______。

疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性______。

苯、油脂均不能使酸性溶液褪色______。

天然植物油没有恒定的熔沸点,常温下难溶于水______。

油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳______。

维生素D可促进人体对钙的吸收______。

以淀粉为原料可制取乙酸乙酯______。

葡萄糖可用于补钙药物的合成______。

纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作人类的营养物质______。

地沟油禁止食用,但可以用来制肥皂______。【答案】

【解析】解:大多数糖类化合物符合通式,故称为碳水化合物,故答案为:;

植物油中含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,则植物油氢化过程中发生了加成反应,故答案为:;

加热能使蛋白质变性,加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性,故答案为:;

油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐与甘油的反应属于皂化反应,则油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油,故答案为:;

油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,碱性条件下发生水解反应生成高级脂肪酸盐与甘油,所以油脂在酸性和碱性条件下发生水解时产物不同,故答案为:;

蛋白质受热易变性,所以疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性,故答案为:;

有的油脂含义碳碳双键能使酸性溶液褪色,苯与高锰酸钾溶液不反应,故答案为:;

天然植物油属于混合物,所以天然植物油没有恒定的熔沸点,常温下难溶于水,故答案为:;

油脂的组成元素是C、H、O,在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳,故答案为:;

维生素D是人体必需的营养物质,维生素D可促进人体对钙的吸收,故答案为:;

淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖可以制备乙醇,乙醇氧化能生成乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,所以以淀粉为原料可制取乙酸乙酯,故答案为:;

葡萄糖可用于制备葡萄糖酸钙,葡萄糖酸钙是一种补钙药物,则葡萄糖可用于补钙药物的合成,故答案为:;

人体中没有纤维素水解酶,所以纤维素在人体内不能水解,不能被人体吸收利用,故答案为:;

地沟油主要成分是油脂,含有有害物质会危害人体健康,所以地沟油禁止食用,由于含有油脂,可以用来制肥皂,故答案为:。

【教学反思】本节课通过对牛胰岛素的合成介绍,初步感受蛋白质结构的复杂性和人工合成蛋白质的艰巨性,进一步理解氨基酸、多肽与蛋白质的关系。同时激发学生的民族自豪感和积极探索未知领域、坚持不懈、严谨求实的科学精神。增加氨基酸的种类和数目,让学生进一步认识多肽的形成过程,理解从氨基酸到多肽,再到形成蛋白质一级结构的逐步反应过程,知道氨基酸、多肽与蛋白质的关系。同时也帮肋学牛认到多肽和蛋白质结构中仍存在氨基和羧基,因此也具有两性。结合教材中蛋白质的结构示意图,引导学生认识蛋白质的四节结构的区别和联系,认识氢键在蛋白质结构形成过程中的重要作用,进一步理解蛋白质变性与其空间结构变化。第四章生物大分子第三节核酸【教材分析】本节课了解核酸、核苷酸的组成、结构。了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点,能辨识核酸中的磷酯键,能基于氢键分析碱基的配对原则,培养宏观辨识与微观探析的科学素养。认识人工合成核酸等的意义,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。【教学目标与核心素养】课程目标学科素养了解核酸、核苷酸的组成、结构。认识人工合成核酸等的意义,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。宏观辨识与微观探析:了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点,能辨识核酸中的磷酯键,能基于氢键分析碱基的配对原则。科学探究和社会责任:了解核酸的生物功能,能说明核酸对于生命遗传的意义。【教学重难点】教学重点:核酸的组成和结构教学难点:核酸的组成和结构【课前准备】讲义教具【教学过程】【新课导入】核酸因其最早在细胞核中发现,并具有酸性,故而得名。天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。一系列生物学实验的结果表明,核酸是生物体遗传信息的携带者,绝大多数生物体的遗传物质是DNA,少数生物体的遗传物质是RNA。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。任务一:核酸的组成核酸的定义【讲解】核酸是一种生物大分子,相对分子质量可达上百万核酸的分类【讲解】核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),绝大多数生物体的遗传物质是DNA。核酸的组成【讲解】核酸可以发生水解反应,核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷继续水解得到戊糖和碱基。核酸的水解的过程核酸的组成元素【讲解】核酸是由C、H、O、N、P元素组成。认识戊糖和碱基【讲解】核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。戊糖戊糖是核糖或脱氧核糖,它们均以环状结构存在于核酸中,对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。碱基——碱基是具有碱性的杂环有机化合物①RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。②DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种。碱基的名称(符号)和结构简式①腺嘌呤(A):。②鸟嘌呤(G):。③胞嘧啶(C):。④胸腺嘧啶(T):。⑤尿嘧啶(U):。核酸的合成和水解【归纳总结】组成脱氧核糖核(DNA)核糖核酸(RNA)磷酸都含有核苷戊糖脱氧核糖核糖碱基相同腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)不同胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)【学生活动】腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,请在以下结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。【拓展活动】腺苷三磷酸(ATP)(1)形成:腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应,可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)。(2)ATP中的特殊键磷酸与核糖之间通过磷酯键连接,磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。(3)ATP的水解过程的能量变化【过渡】20世纪50年代初,沃森和克里克致力于研究DNA的分子结构。他们利用DNA晶体的X射线衍

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