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2019-2020年高中化学第2章第4节羧酸、氨基酸和蛋白质第3课时氨基酸和蛋白质教案鲁科版选修5教学模式诱思探究、“三段六步”教学法教学手段多媒体辅助教学、单元组合作探究教学目标:知识与技能
1.知道什么是氨基酸、多肽和蛋白质,了解它们之间的关系
2.进一步了解蛋白质的组成、性质、蛋白质的一级结构的含义,知道蛋白质结构与功能的统一性,知道酶是一类蛋白质,了解酶的催化作用的特点过程与方法通过联想质疑,引导学生思考问题,激发学生的求知欲,培养学生获取信息,分析、处理问题的能力;提高学生的逻辑推理与归纳能力情感态度与价值观
1.通过拓展视野栏目,让学生认识人工合成多肽、蛋白质和核酸的意义,体会化学科学在生命科学发展中的重要作用
2.通过资料在线“我国科学家在生命科学研究领域的贡献”,激发学生的爱国热情,树立民族自信心,增强民族自豪感内容分析:重点氨基酸、多肽和蛋白质之间的关系;氨基酸的两性、蛋白质的性质及应用难点氨基酸、多肽和蛋白质之间的关系;氨基酸的两性、蛋白质的性质及应用知识地位通过《化学2(必修)》的学习,学生已了解蛋白质的有关性质通过前面章节的学习,学生对有机化合物结构与性质的关系、有机化学反应类型有了丰富的知识积累和较为深刻的理解同时掌握了羧酸的结构及性质,结合生物知识,对氨基酸的结构、氨气的性质等也很熟悉因此本节内容难度不大教师可结合资料适时激发学生对化学的学习兴趣,培养爱国主义情感教学过程:2-4-3氨基酸和蛋白质[课前准备]学生查阅工具书或上网搜寻关于“蛋白质的研究与诺贝尔科学奖”的资料、视频(激发了学生学习化学的兴趣,同时也了解到诺贝尔化学奖项涉及在有机研究方面的内容)[课堂内容][投影]
一、设置情景,引入新课“你说,我说......”
1.谈谈你对蛋白质的了解和认识(结合课前查阅资料及生物知识)
2.我国科学家在生命科学研究领域中的贡献[教学实录]同学们畅所欲言
1.蛋白质属于高分子化合物
2.查阅资料后,了解到“蛋白质的研究历程与诺贝尔科学奖”的部分内容举例
3.1965年,我国科学家首次合成结晶牛胰岛素,这是第一个全人工合成的、与天然产物性质完全相同的、有生物活性的蛋白质
4.《化学2》学习了关于“蛋白质的性质”,例如溶解性、盐析、变性、显色、灼烧等教师再点拨蛋白质在机体中有多种生理功能,如肌肉、毛发、指甲、血清、血红蛋白、酶等等,多肽也在生命过程中有十分重要的作用它们都由氨基酸组成(联系生物知识)人体必需的氨基酸有八种(可选择性投影一些图片,联系生活,激发学生的兴趣)[过渡问题]蛋白质、氨基酸和多肽有什么关系?究竟是什么样的结构决定着蛋白质丰富的生理功能?[投影]
二、抓住重点,提炼精髓要求阅读教材第87~89页,小组交流下列内容“交流研讨·氨基酸”
1.氨基酸分子中既含有______又含有______基团;α—氨基酸的结构可表示为______
2.“蛋白质水解后得到的均为α—氨基酸”说法是否正确?
3.写出常见的几种氨基酸(结构简式)甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸
4.若某有机物分子式为C2H5O2N,其可能的结构有以下两种思考氨基酸与哪一类有机物可能互为同分异构体?_____________________若另一有机物的分子式为C3H7O2N,则属于上述两种类别的结构简式有______种
5.甘氨酸、丙氨酸组成的混合物,在适当条件下形成两分子的直链脱水产物有_____种;产物的结构中形成了__________键,结构简式可表示为____________思考氨基酸分子在一定条件下反应,能否形成环状有机物?
6.试从平衡的角度解释“氨基酸是两性化合物”举例表示出反应方程式[教学实录]学生自主阅读教材,思考并记忆上述内容,1~3题较简单,4~6题的内容经过小组交流,查找遗漏,可形成答案教师应再进行点拨思维技巧,并规范书写教师再点拨
(1)氨基酸可与硝基烷烃互为同分异构体,可直接将“—COOH和—NH2”的部分直接变形写为“—NO2和—CH3”,再考虑碳骨架的可能性
(2)氨基酸以两性离子存在,pH不同,可发生不同的解离(如图所示)当加入酸时,平衡向左移动,主要以阳离子的形式存在;加碱时,平衡向右移动,溶液中主要存在形式为阴离子
(3)氨基酸之间的脱水缩合方式多种,可形成二肽、多肽、环状、链状、高分子(即缩聚反应)等等
(4)自然界中还有β—氨基酸,但它们不参与蛋白质的组成【“交流研讨·氨基酸”参考答案
1.氨基羧基
2.正确
3.
4.硝基化合物4种
5.4种肽
6.举例甘氨酸分别与盐酸、氢氧化钠溶液的反应;】[投影]“交流研讨·蛋白质”
1.试判断下列说法是否正确?
(1)蛋白质的核心官能团是肽键,分子中通常含有50个以上,相对分子质量较大,属于高分子化合物
(2)氨基酸的种类和排列顺序决定蛋白质的生理功能
(3)每种蛋白质都有一定的生理活性,且结构与生理功能是高度统一的
(4)酶是生物催化剂,大多数酶都属于蛋白质,其催化的主要特点是温和性、专一性、高效性
2.试解释下列现象或生活中的某些应用并结合笔记,复习归纳“蛋白质的性质”
(1)鸡蛋清溶液中加适量食盐,析出固体后过滤,再向所得固体中加水,固体溶解此方法可用于蛋白质的提纯
(2)医院用高温蒸煮、照射紫外线、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌?
(3)胃透视时服“钡餐”BaSO4,不能服用BaCO3若中毒该如何解毒
(4)在农业上用波尔多液(由硫酸铜、生石灰和水制成)来消灭病虫害?
(5)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?
(6)沾有血渍、奶渍的衣服不宜用热水洗涤?
(7)做实验时,有时手上皮肤出现黄色斑痕,你能解释可能接触了什么药品吗?
(8)如何证明一块布料是真丝还是人造丝?
3.完成教材P92课后习题第4题[教学实录]学生自主复习教材及《化学2》关于蛋白质的笔记,交流上述内容,然后学生代表发言给出解释,教师及时给予肯定设计意图第1题,引导学生仔细阅读教材,学会抓住重要信息进行总结;第2题,复习巩固已经学过的“蛋白质的重要性质”,帮助学生及时解决习题中遇到的内容教师再强调
①既可与酸反应,又可与碱反应(氨基、羧基的反应)
②水解(在酸、碱、酶的作用下)的最终产物为α—氨基酸
③溶解性(有的能溶,如蛋清;有的难溶,如丝、毛等蛋白质溶液具有胶体的性质)
④盐析(某些浓的无机盐,如钾钠铵盐)为可逆过程可用于分离、提纯(比较“渗析”)
⑤变性(加热、酸、碱、重金属盐、紫外线、超声波、某些有机物如乙醇、醛等),不可逆过程可用于杀菌消毒等
⑥含苯环的蛋白质遇浓硝酸呈现黄色,如鸡蛋清溶液、手掌、皮肤、指甲等用于检验蛋白质的存在
⑦灼烧具有烧焦羽毛的气味通常用于鉴别毛料和棉料、化纤衣物【“交流研讨·蛋白质”参考答案
1.正确正确正确正确
2.盐析变性变性变性变性变性颜色反应灼烧有烧焦羽毛气味
3.(蛋白质的水解)D】[投影]
三、概括整合,整体感知[教学实录]学生从整体上认识“羧酸、氨基酸、蛋白质的关系”,把握有机物之间的知识体系,加深理解“迁移·应用”
1.某有机物分子的简易球棍模型如图所示,该有机物中含C、H、O、N四种元素下列关于该有机物的说法中错误的是A.分子式为C3H7O2NB.能发生取代反应C.能通过聚合反应生成高分子化合物D.不能跟NaOH溶液反应
2.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入A.甲醛溶液B.CuSO4溶液C.饱和Na2SO4溶液D.浓硫酸
3.化合物A、B的分子式同为C9H11O2N
(1)化合物A是天然蛋白质的水解产物,光谱测定显示其分子结构中不存在甲基A的结构简式为________________________
(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃的一硝化后的唯一产物(硝基连在苯环上),化合物B的结构简式为________________________
4.下列物质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是_____________________
①丙氨酸
②纤维素
③蛋白质
④小苏打
⑤AlOH3
⑥Al
⑦Al2O3
⑧苯酚钠
⑨NH42CO
35.某有机物含有C、H、O、N4种元素,下图为该有机物的球棍模型
(1)该有机物的化学式为________________,结构简式为__________________________
(2)该有机物可能发生的化学反应有___________________(填编号)
①水解
②加聚
③取代
④消去
⑤酯化
(3)该有机物发生水解反应的化学方程式为______________________________________
(4)写出该物质的一种含有两个,且是天然蛋白质水解的最终产物的同分异构体的结构简式_________________________________________________【参考答案
1.D
2.C
3.
(1)
(2)
4.
①③④⑤⑥⑦⑨
5.
(1)C5H11O2N
(2)
①③④⑤
(3)
(4)】【课堂评析】本节课是对《必修2》学习蛋白质内容的延伸,在已经学习蛋白质的性质基础上,进一步帮助学生了解氨基酸及蛋白质的结构特点,掌握它们的性质,同时联系生命科学以激发学生对有机化学的学习热情学习内容较易接受,课堂建议是,可将课堂内容整理为学案,课堂上让学生自主学习、多思考,教师只需抓住氨基酸的结构、性质、蛋白质的性质等重点内容进行点拨,提高课堂效率。