2015年高中化學(xué) 4.3 蛋白質(zhì)和核酸教案 新人教版選修5

1、第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸 一、教學(xué)內(nèi)容1、課標(biāo)中的內(nèi)容有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)主題3 糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)，第 2點(diǎn)：能說出氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)，查閱資料了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系。 第3點(diǎn)：了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，生疏人工合成多肽、蛋白質(zhì)、核酸等的意義，體會(huì)化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)進(jìn)展中所起的重要作用。活動(dòng)與探究建議試驗(yàn)：酶的催化作用。    閱讀與爭辯：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡單性。    試驗(yàn)：蛋白質(zhì)的性質(zhì)。2、教材中的內(nèi)容 蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，是一類格外重要的含氮生物高分子化合物，它水解的最終產(chǎn)物是氨基酸。這節(jié)內(nèi)容從蛋白質(zhì)在生物

2、界的廣泛存在引入，教材先介紹氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合插圖常識(shí)性地介紹了蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)，然后重點(diǎn)爭辯了蛋白質(zhì)的水解、鹽析、變性、顏色反應(yīng)等性質(zhì)。教材最終對(duì)酶和核酸作了介紹。本節(jié)教學(xué)應(yīng)留意同學(xué)動(dòng)手試驗(yàn)及與對(duì)生活現(xiàn)象的解釋，通過這節(jié)學(xué)問的學(xué)習(xí)使同學(xué)真正體會(huì)到“沒有蛋白質(zhì)就沒有生命”。氨基酸的教學(xué)，應(yīng)抓住氨基酸是多官能團(tuán)化合物，在教學(xué)中應(yīng)用遷移、替代、延長的方法來突破難點(diǎn)。蛋白質(zhì)的性質(zhì)是本節(jié)的重點(diǎn)，可考慮用邊講邊同學(xué)試驗(yàn)的方法進(jìn)行，并留意結(jié)合生活中的一些事例來加深同學(xué)對(duì)蛋白質(zhì)性質(zhì)的理解。酶和核酸是現(xiàn)代生物工程爭辯的一個(gè)重要內(nèi)容，它的作用和意義越來越為人們所生疏，越來越被人們所重視，可以結(jié)合

3、我國在這一領(lǐng)域所取得的成就對(duì)同學(xué)進(jìn)行生動(dòng)的愛國主義教育。二、教學(xué)對(duì)象分析 1、學(xué)問技能方面：在必修2教材中，有“基本養(yǎng)分物質(zhì)”一節(jié)，已經(jīng)簡潔介紹了蛋白質(zhì)的性質(zhì)，同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)羧基的有關(guān)性質(zhì)，在生物課中已學(xué)習(xí)酶和核酸的學(xué)問，本節(jié)教學(xué)可在這些同學(xué)已有學(xué)問的基礎(chǔ)上開放。2、學(xué)習(xí)方法方面：同學(xué)已具備肯定的試驗(yàn)探究力量及應(yīng)用所學(xué)學(xué)問對(duì)身邊生活問題進(jìn)行解釋的力量。三、設(shè)計(jì)思想本節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)總的思想是從身邊事從同學(xué)已有學(xué)問引入，然后引導(dǎo)同學(xué)在探詢相關(guān)問題的答案中學(xué)習(xí)新學(xué)問。具體來講就是將酶與核酸的學(xué)問先通過回憶、閱讀的方式講授，然后提出課本P90相類似的問題引入對(duì)氨基酸和蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)，蛋白質(zhì)的性質(zhì)的學(xué)習(xí)通過同

4、學(xué)動(dòng)手試驗(yàn)來進(jìn)行，以同學(xué)為主體，培育同學(xué)的試驗(yàn)探究力量和動(dòng)手操作力量。本節(jié)內(nèi)容擬用兩課時(shí)完成教學(xué)：第一課時(shí)：酶、核酸、氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)其次課時(shí)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的同學(xué)分組試驗(yàn)四、教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)問與技能：（1）了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)；（2）了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（鹽析、變性、水解、顏色反應(yīng)等）。（3）生疏蛋白質(zhì)、酶、核酸等物質(zhì)與人體健康的關(guān)系，體會(huì)化學(xué)學(xué)科在生命科學(xué)進(jìn)展中所起的重要作用。2、過程與方法：通過同學(xué)試驗(yàn)完成蛋白質(zhì)性質(zhì)學(xué)問的形成，強(qiáng)化“蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命”的生疏。學(xué)會(huì)運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)所得信息進(jìn)行加工。3、情感態(tài)度與價(jià)值

5、觀：通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使同學(xué)了解蛋白質(zhì)、酶等重要物質(zhì)的重要性，并在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)唯物主義教育。通過介紹我國科學(xué)家首先合成有生命活力的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素等事例，喚起同學(xué)的民族驕傲感，激發(fā)同學(xué)對(duì)生命科學(xué)的爭辯和探究的猛烈愛好。五、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)：氨基酸、蛋白質(zhì)的性質(zhì)。2、教學(xué)難點(diǎn)：蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、肽鍵的形成。六、教學(xué)過程【第一課時(shí)】課的引入蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一類極為重要的功能高分子化合物，是生命活動(dòng)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。在生物學(xué)上講過，構(gòu)成細(xì)胞的化合物有水、無機(jī)鹽、糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸，其中蛋白質(zhì)占細(xì)胞干重的50以上，是細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)的重要成分，那么人和動(dòng)物體的哪些物質(zhì)是由蛋白質(zhì)構(gòu)成

6、的呢？同學(xué)回答 頭發(fā)、指甲、肌肉提問同學(xué)們知道世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)是什么嗎？引導(dǎo)同學(xué)閱讀請(qǐng)閱讀課本P90“科學(xué)視野人工合成結(jié)晶牛胰島素”。敘述向同學(xué)介紹我國科學(xué)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質(zhì)結(jié)晶牛胰島素。向同學(xué)進(jìn)行愛國主義教育。 設(shè)問化學(xué)反應(yīng)往往需肯定條件才能很好地完成，人體內(nèi)的反應(yīng)如何很快完成？同學(xué)回答酶的作用。板書 一、酶敘述 酶是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的、對(duì)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。閱讀課本、結(jié)合生物課中學(xué)過的相關(guān)學(xué)問總結(jié)酶的特點(diǎn)。板書1酶的性質(zhì).敘述（1）具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。（2）具有催化作用。（3）具有高效的催化作用。板書3酶作催化劑的特點(diǎn)：敘述（1

7、）催化效率高（比一般催化劑高1071013倍）；（2）具有高度的專一性；（3）反應(yīng)條件溫存、不需要加熱。引入1981年，我國科學(xué)工作者用人工方法合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸板書二、核酸閱讀請(qǐng)閱讀課本P92“核酸”敘述核酸是一類含磷的生物高分子化合物DNA（脫氧核糖核酸）遺傳基因，轉(zhuǎn)錄副本，將遺傳信息傳到子代。是蛋白質(zhì)合成的模板。RNA（脫氧核糖核酸）打算蛋白質(zhì)的生物合成（合成蛋白質(zhì)的工廠）引入通過對(duì)酶、核酸的了解我們對(duì)蛋白質(zhì)有了一些生疏，但要生疏蛋白質(zhì)，必需首先生疏組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸。板書三、氨基酸板書 1、氨基酸概念：羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物；敘述 留意：(1

8、) 氨基：氨氣分子(NH3)去掉一個(gè)氫原子后的部分。氨基的電子式：(2) 氨基酸（向同學(xué)介紹、位）：羧酸分子里的氫原子被氨基取代的生成物。(3) 氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基石。板書 2、氨基酸的結(jié)構(gòu)：氨基酸通式既含有氨基(NH2)又含有羧基(COOH)。板書 3、幾種常見的氨基酸：呈現(xiàn) 名稱 俗稱 結(jié)構(gòu)簡式氨基乙酸 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 板書 4、氨基酸的性質(zhì)：(1)與酸反應(yīng)： (2)與堿反應(yīng)：指出結(jié)論：氨基酸具有兩性。思考在所學(xué)過的物質(zhì)中有哪些物質(zhì)既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)？同學(xué)回答Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、

9、NaHCO3等。板書 (3)成肽反應(yīng)：微觀模擬播放肽鍵形成的flash動(dòng)畫。二肽 氨基酸 氨基酸 二肽類比酯化反應(yīng)，加深對(duì)這兩類物質(zhì)相關(guān)性質(zhì)的生疏。板書 肽鍵 思考將甘氨酸和丙氨酸放在同一容器內(nèi)發(fā)生成肽反應(yīng)，有幾種二肽生成？寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。答案四種板書 多肽微觀模擬播放多肽形成的flash動(dòng)畫。呈現(xiàn)敘述 氨基酸 多肽 蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)下節(jié)課再學(xué)習(xí)。布置作業(yè)（略）課堂練習(xí)1.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（ ）NaHCO3 (NH4)2S Al(OH)3NH4Cl甘氨酸 CH3COOH A. B C D2.下列物質(zhì)中與甘氨酸互為同系物的是( )；互為同分異構(gòu)體的是

10、( )。A.C2H5ONO2 B.C2H5NO2 3.分子式為C8H14N2O5的二肽,經(jīng)水解后得到丙氨酸和另一種氨基酸A,則A的分子式為( )A.C5H7NO3 B.C5H9N2O5 C.C5H9NO2 D.C5H9NO44.將甘氨酸和丙氨酸混合起反應(yīng)生成各種三肽,可能的連接方式有多少種? ( )A.2種 B.4種 C.6種D.8種5.0.2摩爾的某氨基酸，質(zhì)量為33克，已測(cè)得分子中有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基、一個(gè)苯基，其余部分為飽和烴基。它的一種結(jié)構(gòu)簡式是 ，名稱是 。6.已知-NH2連在苯環(huán)上顯堿性,O=C-NH2連在苯環(huán)上顯中性;分子式為C7H7NO2的有機(jī)物中,其分子結(jié)構(gòu)中有一個(gè)苯環(huán),兩個(gè)

11、側(cè)鏈,試寫出四種同分異構(gòu)體A、B、C、D。具體要求:A既有酸性又有堿性,B只有酸性,C只有堿性,D顯中性(均寫任意一種)7.已知有機(jī)物A分子中有3個(gè)碳原子,有關(guān)它的某些信息注明在下面的示意圖中: (1)A、F、G的結(jié)構(gòu)簡式為：_,_,_.(2)生成H的化學(xué)方程式為：_.答案 1D 2C 、B 3D 4D （提示）設(shè)這兩種氨基酸分別為A、B,形成三肽的連接方式有:AAA、AAB、ABA、BAA、BBB、BBA、BAB、ABB,共有八種。5、苯丙氨酸 67.（1）A：H2N-CH2-COOCH3 ，F(xiàn)：ClH3N-CH2-COOH ，G：H2N-CH2-COONa（2）【其次課時(shí)】復(fù)習(xí)引入復(fù)習(xí)氨基

12、酸的有關(guān)性質(zhì)，氨基酸 多肽 蛋白質(zhì)，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。板書四、蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)：板書1蛋白質(zhì)是由多種氨基酸結(jié)合而成的含氮生物高分子化合物。提問蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么?同學(xué)回答（據(jù)上節(jié)課學(xué)問）氨基酸。敘述 氨基酸 多肽 蛋白質(zhì)提問組成蛋白質(zhì)的元素有哪些?閱讀指導(dǎo)同學(xué)閱讀課本P88“資料卡片”。板書2組成：由C、H、O、N、S等元素組成。板書3蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu) 三級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu) 板書4蛋白質(zhì)的性質(zhì) （1）蛋白質(zhì)的兩性指出形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個(gè)氨基酸脫水形成的，在多肽鏈的兩端必定存在著自由的氨基與羧基。而且，側(cè)鏈中也有酸性或堿性基團(tuán)。因此，蛋白質(zhì)與氨基酸一

13、樣也是兩性分子，既能與酸又能與堿反應(yīng)。（2）蛋白質(zhì)的水解指出 類比酯的水解，加深對(duì)這兩類物質(zhì)性質(zhì)的生疏。試驗(yàn)探究蛋白質(zhì)的其他性質(zhì)通過分組試驗(yàn)探究。試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論、解釋蛋白質(zhì)的灼燒：分別點(diǎn)燃一小段棉線和純毛線，觀看現(xiàn)象并聞氣味。蛋白質(zhì)的鹽析：在試管里加入12ml雞蛋清的水溶液，然后分別加入少量飽和（NH4）2SO4、Na2SO4溶液，觀看現(xiàn)象。 把少量有沉淀的液體倒入另一個(gè)盛蒸餾水的試管里，觀看現(xiàn)象。蛋白質(zhì)的變性：（1）在試管里加入2ml雞蛋清的水溶液，加熱，觀看現(xiàn)象。將試管里的下層絮狀蛋白質(zhì)取出一些放在水中，觀看現(xiàn)象。（2）在試管里加入3ml雞蛋清溶液，分別加入1ml10%CuSO4溶液

14、、1%的醋酸鉛溶液2滴，觀看現(xiàn)象。將少量沉淀放入水中，觀看現(xiàn)象。（3）在試管里加入2ml雞蛋清溶液和2ml甲醛溶液，觀看現(xiàn)象。將少量沉淀放入水中，觀看現(xiàn)象。蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)：在試管里加入少量雞蛋清溶液，然后滴入幾滴濃硝酸，微熱，觀看現(xiàn)象。食物中蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)：取5g豆腐，放入燒杯中，加入10ml水，用玻璃棒攪拌，使豆腐搗碎呈糊狀，用紗布過濾得豆腐濾渣。在試管中加入豆腐濾渣，滴入少量濃硝酸，加熱，觀看現(xiàn)象。指出蛋白質(zhì)具有鹽析、變性、顏色變化等性質(zhì)，你能運(yùn)用這些學(xué)問解決生活中相關(guān)的問題嗎？思考 1、為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、噴灑苯酚溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌？2、為什么生物

15、試驗(yàn)室用甲醛溶液（福爾馬林）保存動(dòng)物標(biāo)本？3、為什么在農(nóng)業(yè)上用波爾多液（由硫酸銅、生石灰和水制成）來毀滅病蟲害？4、鹽析與變性有什么區(qū)分？敘述（同學(xué)回答后）與同學(xué)一道得出問題的答案。板書5、蛋白質(zhì)的用途敘述動(dòng)物的毛和蠶絲的成分都是蛋白質(zhì)，是重要的紡織原料。動(dòng)物的皮經(jīng)藥劑鞣制后得到松軟堅(jiān)韌的皮革。骨、皮等熬煮得到無色透亮的動(dòng)物膠，叫做白明膠，是制造照相感光片和感光紙的原料。牛奶中的蛋白質(zhì)酪素還能跟甲醛合成酪素塑料。板書 主要用途：組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)、人類養(yǎng)分物質(zhì)、工業(yè)上有廣泛應(yīng)用、酶是特殊蛋白質(zhì)。布置作業(yè)（略）七、紙筆評(píng)價(jià)（課內(nèi)完成，時(shí)間：10分鐘）1.下列不屬于自然高分子化合物的是（ ）A.淀

16、粉 B.氨基酸 C.油脂 D.蛋白質(zhì)2.下列變化確定屬于不行逆的是（ ）A.電離 B.水解 C.鹽析 D.蛋白質(zhì)變性3.可以用來分別蛋白質(zhì)與食鹽溶液的方法是（ ）A.滲析 B.過濾 C.電泳 D.分液4使蛋白質(zhì)因氧化而變性起到殺菌消毒作用的藥物是（ ）A苯酚 B福爾馬林 C食鹽 D漂白粉翰林匯5.下列說法中,正確的是（ ）A.CH3COOC3H7水解后產(chǎn)物中,肯定含有丙醇B.淀粉水解的最終產(chǎn)物是乙醇C.自然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多種a-氨基酸D.蛋白質(zhì)溶液中加入硫酸鉀溶液后,蛋白質(zhì)從溶液析出,這種變化叫做變性6.下列各組物質(zhì)制成的無色透亮液體，能通過丁達(dá)爾現(xiàn)象鑒別的是（ ）A.葡萄糖和蔗糖 B

17、.蛋白質(zhì)和甘氨酸C.麥芽糖和甘油D.淀粉和蛋白質(zhì)7. 糖類、脂肪和蛋白質(zhì)是維持人體生命活動(dòng)所必需的三大養(yǎng)分物質(zhì)。以下敘述正確的是（ ）A. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 葡萄糖能發(fā)生氧化反應(yīng)和水解反應(yīng)C. 淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖 D. 蛋白質(zhì)溶液遇硫酸銅后產(chǎn)生的沉淀能重新溶于水8下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是（ ）A蛋白質(zhì)溶液中加入飽和（NH4）2SO4溶液，蛋白質(zhì)析出，雖再加水，也不溶解；B人工合成的具有生命活力的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素是我國科學(xué)家在1965年首次合成的；C重金屬鹽能使蛋白質(zhì)分散；D濃HNO3使皮膚呈黃色是由于濃HNO3與蛋白質(zhì)發(fā)生了顏色反應(yīng)。翰林匯9.當(dāng)含有上

18、述結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水解時(shí),不行能產(chǎn)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.下列有機(jī)物水解時(shí),鍵斷裂(用虛線表示)錯(cuò)誤的是（ ） A.只有 B.只有 C.只有 D.只有11.把蔗糖 淀粉 蛋白質(zhì) 油脂在稀酸存在下分別進(jìn)行水解，最終生成物只有一種的是（ ）A.和 B.只有 C.和 D.只有12.下列物質(zhì)水解時(shí),最難斷裂的化學(xué)鍵是 ( )答案1BC 2D 3A 4D 5C 6B 7C 8A 9D 10A 11B 12B八、本教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1本教學(xué)設(shè)計(jì)沒有完全按課本挨次授課，將酶、核酸的學(xué)問放在前面講授，由同學(xué)已知學(xué)問引入新學(xué)問的學(xué)習(xí)。2對(duì)本節(jié)課

19、的難點(diǎn)學(xué)問肽鍵的形成，利用同學(xué)把握的酯化反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比處理，利于同學(xué)對(duì)該學(xué)問的理解與把握。3本節(jié)重點(diǎn)學(xué)問蛋白質(zhì)的性質(zhì)，接受同學(xué)分組試驗(yàn)，由同學(xué)動(dòng)手試驗(yàn)利于對(duì)該學(xué)問的建構(gòu)。九、教學(xué)反思 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境強(qiáng)調(diào)以同學(xué)為中心，不僅要求同學(xué)由外部刺激的被動(dòng)接受者和學(xué)問的灌輸對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、學(xué)問意義的主動(dòng)建構(gòu)者；而且要求老師要由學(xué)問的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑢W(xué)主動(dòng)建構(gòu)意義的掛念者、促進(jìn)者?？梢娫诮?gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下，老師和同學(xué)的地位、作用和傳統(tǒng)教學(xué)相比已發(fā)生很大變化。這就意味著老師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過程中接受全新的教學(xué)模式(徹底摒棄以老師為中心、單純強(qiáng)調(diào)學(xué)問傳授、把同學(xué)當(dāng)作學(xué)問灌輸對(duì)象的傳統(tǒng)