蛋白質(zhì)教學設(shè)計

“蛋白質(zhì)”教學設(shè)計1、教學目標及制定的依據(jù)蛋白質(zhì)是繼油脂、糖類之后，向?qū)W生介紹的第三類營養(yǎng)物質(zhì)。蛋白質(zhì)是生物體最重要的組成物質(zhì)，它的有關(guān)知識是學生認識生命的開端，因此是十分重要的課題。本節(jié)內(nèi)容包括蛋白質(zhì)的組成、性質(zhì)和用途幾個知識點，由于沒有涉及氨基酸的性質(zhì)及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，因此蛋白質(zhì)的性質(zhì)是本節(jié)的重點。本節(jié)內(nèi)容的教學目標是：認知目標：使學生了解蛋白質(zhì)的組成、性質(zhì)和用途。技能目標：培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗?zāi)芰?、思維能力和運用化學知識解決實際問題的能力。情感目標：（1）通過介紹我國在世界上第一次合成結(jié)晶牛胰島素的事例，向?qū)W生進行愛國主義教育，培養(yǎng)學生的愛國主義情感。（2）運用恰當?shù)慕虒W語言，并通過學生自己動手做實驗，激發(fā)學生的學習興趣，營造寬松、愉快的教學氛圍。2、教學模式及理論依據(jù)借助自然科學方法論及教育學、心理學的指導，在課堂教學中滲透教為主導、學為主體的教學原則，運用啟發(fā)討論、實驗等教學法，貫徹科學素質(zhì)教育、能力培養(yǎng)的宗旨，將蛋白質(zhì)一節(jié)設(shè)計為如下模式：激發(fā)興趣——提出問題——獲取事實——科學抽象——得出結(jié)論——實際運用。3、教學過程激發(fā)學生興趣，展示SARS病毒的電子圖片SARS病的兇手——冠狀病毒，有自己的核酸和蛋白質(zhì)。它進入人體后，借助人體內(nèi)的原料合成病毒。其實當我們?nèi)梭w發(fā)病時，是它的蛋白質(zhì)對我們起了作用。教師活動：這種跟生命現(xiàn)象密切相關(guān)的蛋白質(zhì)，它的組成是怎樣的呢？讓我們先通過實驗分析？以蛋白質(zhì)在生物體中的重要作用導入本節(jié)內(nèi)容。按照蛋白質(zhì)的組成、性質(zhì)、用途的順序，發(fā)散提問：學生討論：（1）蛋白質(zhì)的元素組成（2）蛋白質(zhì)的化學組成（3）蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量（4）構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量（5）我國在研究蛋白質(zhì)方面的貢獻一、蛋白質(zhì)師：蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，是組成細胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。請列舉生物體內(nèi)哪些器官含蛋白質(zhì)較多？生：動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁、毛發(fā)、蹄、角等含蛋白質(zhì)較多。生：植物的各種器官，尤其是種子含蛋白質(zhì)最多（例如麥粒中含18％）。師：由此可見，生命是蛋白質(zhì)存在的一種方式。我國科學家于1965年9月在世界上第一個用化學方法合成了具有生命活力的蛋白質(zhì)－結(jié)晶牛胰島素的重大成果。1971年又合成豬胰島素，在人類揭開生命奧秘的偉大歷程中作出了重要的貢獻。通過介紹我國在世界上第一次合成結(jié)晶牛胰島素的事例，向?qū)W生進行愛國主義教育，培養(yǎng)學生的愛國主義情感。胰島素蛋白的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，是天然有機高分子化合物，它的分子量可達幾萬、幾十萬乃至上千萬。例如，核蛋白的分子量就超過兩千萬。我們在生物課上已經(jīng)知道，如此龐大的高分子化合物，也是由基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的，即氨基酸。蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是α一氨基酸。請列舉生物課中已熟悉的幾種簡單的氨基酸?！苍u注：利用學生已學過的生物學知識，不僅簡捷自然，也有利于化學學科與其它相關(guān)學科的聯(lián)系，開闊學生視野?！常郯鍟莸鞍踪|(zhì)和氨基酸元素組成：C、H、O、N、S等化學組成：α-氨基酸[投影]列出幾種氨基酸，介紹其組成。（通過投影介紹幾種重要的α-氨基酸，并對α-碳原子加以說明。）師：請根據(jù)氨基酸分子的結(jié)構(gòu)特點推論它的主要化學性質(zhì)。生：氨基酸分子中既有氨基（一NH2），又有羧基（－COOH），因此它既能跟酸反應(yīng)，又能跟堿反應(yīng)，具有兩性。師：現(xiàn)在從動植物體內(nèi)蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中分離出來的氨基酸有幾百種。但是，構(gòu)成主要蛋白質(zhì)的氨基酸只有20多種?！揪毩暋空埻瓿上铝谢瘜W方程式，指出生成物是什么，并標出肽鍵。這個反應(yīng)跟學過的哪類反應(yīng)類似？這個反應(yīng)跟酯化反應(yīng)類似。兩個氨基酸脫去1分子水，縮合成二肽。n個氨基酸脫去n－1個水分子，縮會成多肽。師：2O多種氨基酸跟蛋白質(zhì)的關(guān)系，好像字母跟單詞的關(guān)系，它們可以形成無數(shù)種蛋白質(zhì)。不同的蛋白質(zhì)，組成的氨基酸種類和排列順序各不相同，所以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是很復雜的。研究蛋白質(zhì)的合成和結(jié)構(gòu)，從而進一步探索生命的本質(zhì)，是科學研究的重要課題。蛋白質(zhì)是α-氨基酸縮聚的產(chǎn)物。蛋白質(zhì)分子中還存在殘留的氨基和羧基，因此跟氨基酸相似，蛋白質(zhì)也具有兩性。此外，蛋白質(zhì)還有一些重要性質(zhì)，我們一起通過下面的實驗來認識。[解釋]蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜的原因：（1）相對分子質(zhì)量很大（2）組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類多，數(shù)量大，排列順序各不相同歸納出：蛋白質(zhì)是由不同氨基酸分子間脫水結(jié)合而形成的高分子化合物。指導學生做蛋白質(zhì)的性質(zhì)實驗。[學生實驗]：1、實驗藥品：實驗所需藥品：Na2SO4溶液、(NH4)2SO4溶液、乙酸鉛溶液、苯酚溶液、乙醇、濃硝酸、水2、實驗記錄：【實驗】1．用聚集的小手電筒觀察雞蛋白溶液的丁達爾現(xiàn)象?！舅伎肌康鞍踪|(zhì)溶液屬于哪種分散系？為什么？【實驗】2．在試管中加入2mL雞蛋白溶液，分別滴加下列Na2SO4溶液、(NH4)2SO4溶液、乙酸鉛溶液、苯酚溶液、乙醇、濃硝酸，記錄實驗現(xiàn)象，再滴加蒸餾水，觀察現(xiàn)象。雞蛋白溶液中加入試劑現(xiàn)象結(jié)論Na2SO4溶液(NH4)2SO4溶液乙酸鉛溶液苯酚溶液乙醇濃硝酸【思考】：在雞蛋白的水溶液里分別加入(NH4)2SO4溶液和硫酸銅飽和溶液，都會有什么現(xiàn)象產(chǎn)生，有什么不同？問題：（1）怎樣用實驗的方法鑒別純棉線和純毛線？怎樣檢驗豆腐中的蛋白質(zhì)？學生的實驗方法，使人眼前一亮：有的學生直接將純棉線和純毛線放在酒精燈上灼燒，聞氣味；有的直接用濃硝酸；對于豆腐的檢驗方法就更多了：有的直接在豆腐上滴加硝酸；有的在豆腐水中加硝酸；有的取5g豆腐，放在燒杯中，再加10mL蒸餾水，使豆腐全部搗碎。用紗布過濾，得到白色豆腐濾渣。在試管中加入少量白色豆腐渣，再加入少量的濃硝酸，加熱。實驗現(xiàn)象都很明顯。師：蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。這種反應(yīng)能用于蛋白質(zhì)的檢驗。[教師提問]：（1）鹽析和變性的概念及兩者的區(qū)別（2）引起變性的因素（3）蛋白質(zhì)的兩種鑒別方法學生根據(jù)實驗討論回答：（1）概念及區(qū)別：可逆與不可逆。（2）變性：加熱、重金屬鹽、射線、一些有機物（3）鑒別：灼燒法、顏色反應(yīng)[板書]蛋白質(zhì)的性質(zhì)（1）膠體分散系（2）鹽析：蛋白質(zhì)十無機鹽→凝聚，采用多次鹽析法，可以分離和提純蛋白質(zhì)。鹽析是可逆的，表示如下：（3）變性：蛋白質(zhì)十重金屬鹽／或加熱等→凝結(jié)變性⑷顏色變化⑸灼燒現(xiàn)象【投影】：學生根據(jù)課本和實驗解釋下列事實：1、為什么人誤食重金屬鹽時，可以喝大量牛奶，蛋清或豆?jié){來解毒？2、游泳池為什么要放一定濃度的硫酸銅溶液？3、醫(yī)院為什么用酒精消毒？4、生物實驗室用福爾馬林保存動物標本？5、農(nóng)業(yè)上為什么用波爾多液來消滅病蟲害？6、胃透時用BaSO4做鋇餐，用BaCO3是否可以？7、溫州有皮革之都之稱，動物皮毛要先經(jīng)過一種稱為鞣酸的物質(zhì)經(jīng)過揉制之后，才不會腐敗變質(zhì)，為什么？8、諸葛亮出兵云南，前到一泉，人馬皆渴，爭飲此水。飲后，皆不能言。后得知，軍所飲水，乃啞泉之水也。又經(jīng)當?shù)厝酥更c，找到藥泉，汲水飲之，隨即吐出惡涎，便能言語?！浴度龂萘x》注：啞泉云南東北部樂川銅礦附近，泉水藍色；藥泉顯堿性蛋白質(zhì)的應(yīng)用（指導學生閱讀教材后自行歸納）。（1）重要的營養(yǎng)物質(zhì)——生命的物質(zhì)基礎(chǔ)（2）工業(yè)上的應(yīng)用①紡織工業(yè)——蠶絲、羊毛②皮革工業(yè)——動物毛皮經(jīng)鞣制后作原料③感光材料工業(yè)——動物膠（白明膠）是制感光材料的片基④塑料工業(yè)——制酪素塑料〔評注：在教學中應(yīng)十分重視聯(lián)系實際，以便學生更好地理解和運用化學知識。此處結(jié)合生活和生產(chǎn)知識得當，不僅提高了學生學習化學的興趣，同時進行了“學以致用”的教育?！扯⒚负喗?997年，“克隆羊”多莉倍受世界關(guān)注?？寺〖夹g(shù)的關(guān)鍵是找到了一些特殊的酶【投影】酶是有生物活性（生物催化作用）的蛋白質(zhì)。它有高效專一的催化活性。4教學分析（1）這種設(shè)計是通過啟發(fā)討論，特別是讓學生親自動手做實驗，來獲得蛋白質(zhì)的有關(guān)知識。這樣做，由于學生的積極參與，可變填鴨式教學為啟發(fā)式教學，有利于學生思維能力的發(fā)展，以及學生學習的積極性和主動性的提高。（2）科學素質(zhì)的培養(yǎng)主要陣地在課堂，而這一模式，實際上就是按科學的一般過程設(shè)計的。它可將科學素質(zhì)的四個方面：科學興趣、科學知識、科學方法、科學思想蘊含在課堂教學中，有利于科學素質(zhì)的全面提高。（經(jīng)思考、議論后回答。）由蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)凝結(jié)是不可逆的。4．顏色反應(yīng)【實驗】【練習】1．下式表示某蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，用箭頭和（A）、（B）、（C）、（D）標出分子中不同的化學鍵。當?shù)鞍踪|(zhì)水解時，斷裂的鍵是（）。答案：（C）2．含有下列結(jié)構(gòu)片斷的多肽，在胃里水解時不可能產(chǎn)生的氨基酸是（）。（C）H2N—CH2COOH（D）答案：（D）【布置作業(yè)】A、B兩種有機化合物，分子式都是C9H11O2N。（l）A是天然蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物，經(jīng)光譜測定顯示，分子中不存在甲基（—CH3）。（2）B是分子式為C9H12的芳香烴經(jīng)硝化后的唯一產(chǎn)物（硝基連在芳環(huán)上）。①寫出A、B的結(jié)構(gòu)簡式。②通過本題的分析討論，就有機化合物的結(jié)構(gòu)異構(gòu)方面，你能作出什么推論？試列舉l～2個實例。（2）碳數(shù)相同而結(jié)構(gòu)相似（或含一個苯環(huán)）的一元氨基酸和一元硝基化合物互為同分異構(gòu)體。除本題A、B外，實例還有乙氨酸（CH2NH2——COOH）和硝基乙烷（CH3CH2NO2）。它們的分子式都是C2H5O2N。丙氨酸（CH3CHNH2——COOH）和硝基丙烷CH3CH2CH2NO2或（CH3）2CHNO2，它們的分子式都是C3H7O2N。教學說明二、理論依據(jù)：新的化學課程突出關(guān)注社會，結(jié)合學生熟悉的生活情景和已有的實際經(jīng)驗提煉學習素材，在豐富生動的現(xiàn)實生活中尋找學習主題，要求學生了解化學與生活的密切關(guān)系，使學生從中逐步認識和感受化學對生活提高和社會發(fā)展的重要作用。在課程標準中明確提出保持和增進對生活和自然界中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學生學習化學的興趣。通過探究實驗，引起學習興趣。貼近生活，貼近學生現(xiàn)代的生活；貼近社會，貼近學生將來的社會；為了加強本節(jié)課的實驗教學，把實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有機結(jié)合在一起。我們加強兩方面的改進：1、化學實驗教學中突出學生的主體性地位無論是學生分組實驗或是教師的演示實驗，只有學生的主體參與性地位得到了肯定，實驗教學才會呈現(xiàn)出生動有趣，富有激情。課堂上有些實驗可以放手讓學生操作，有條件時演示實驗可以改為學生實驗，讓學生親身感受和體驗實驗現(xiàn)象的美，從而激發(fā)學生的探索意識和參與心態(tài)。2、化學實驗中增加了探究實驗的比重探索性實驗是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力的最佳手段之一，在強調(diào)教學中學生主體性的同時，注重教師的主導作用的發(fā)揮，使學生處于不斷探索的情境中，從中體驗到類似科學家從事科學研究的那種探究的愉悅感?；谛抡n程的理念和本節(jié)課的特點，我們