高一化學(xué)教案：專(zhuān)題第二單元第五課時(shí)蛋白質(zhì)和氨基酸

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第五課時(shí)蛋白質(zhì)和氨基酸教學(xué)設(shè)計(jì)（一）整體設(shè)計(jì)三維目標(biāo)1。知識(shí)與技能知道蛋白質(zhì)的組成和主要性質(zhì),認(rèn)識(shí)其在日常生活中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)，了解一些生活常識(shí)。2。過(guò)程與方法本課時(shí)主要采用實(shí)驗(yàn)探究法和提問(wèn)、啟發(fā)式教學(xué)。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀讓學(xué)生初步了解蛋白質(zhì)是生命最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)，樹(shù)立辯證唯物主義思想。教學(xué)重點(diǎn)蛋白質(zhì)的鹽析和變性。教學(xué)難點(diǎn)氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。課前準(zhǔn)備藥品：雞蛋白溶液、硫酸鈉溶液、稀硫酸、硫酸銅溶液、甲醛溶液、棉布條、毛料纖維、蒸餾水。儀器：試管、滴管、酒精燈、試管夾、火柴、鑷子。教學(xué)過(guò)程知識(shí)回顧前面我們學(xué)習(xí)了糖類(lèi)的組成和分類(lèi)。知道葡萄糖是一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，我們可以用銀鏡反應(yīng)或新制的氫氧化銅懸濁液來(lái)檢驗(yàn)葡萄糖的存在.淀粉和纖維素屬于高分子化合物,淀粉和纖維素在一定條件下都可以水解得到葡萄糖,所以工業(yè)上可以用淀粉、纖維素為原料來(lái)生產(chǎn)葡萄糖。它們之間存在著以下的轉(zhuǎn)化關(guān)系:導(dǎo)入新課蛋白質(zhì)是生命的象征，也是人體最重要的物質(zhì),沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。蛋白質(zhì)是人體及體內(nèi)一切細(xì)胞的基本構(gòu)成物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō),蛋白質(zhì)約占人體的1６％-18％。蛋白質(zhì)能構(gòu)成和修補(bǔ)身體組織，我們身上的肌肉、內(nèi)臟、皮膚、毛發(fā)、大腦、血液、骨骼的主要成分都是蛋白質(zhì)，而皮膚受傷，傷口愈合同樣需要大量的蛋白質(zhì)。身體的生長(zhǎng)發(fā)育、衰老組織的更新、損傷組織的修復(fù)，都需要用蛋白質(zhì)作為機(jī)體最重要的“建筑材料”。兒童長(zhǎng)身體更不能缺少它.推進(jìn)新課［實(shí)驗(yàn)1］分別抽取兩根棉布條和毛料纖維，放在火焰上灼燒,觀察它們?nèi)紵默F(xiàn)象,并聞生成氣體的味道。[回答］棉布條在火焰上迅速燃燒，有燒紙的味道，灰燼少，呈灰白色。毛料纖維緩慢燃燒，冒煙起泡，有一種燒毛發(fā)的臭味,燃燒后殘?jiān)屎谏纱嘈∏?，捏后成?xì)粉末狀。[總結(jié)]燃燒法是鑒別毛料纖維常用的方法之一。因?yàn)槊薏紬l主要成分是纖維素，主要由C、H、O三種元素構(gòu)成。毛料纖維中含蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中除含碳、氫、氧外，還含有氮、硫等元素。［板書(shū)］一、蛋白質(zhì)的組成組成元素:C、H、O、N、S等[分析]蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的高分子化合物，相對(duì)分子質(zhì)量從幾萬(wàn)到幾千萬(wàn)。[實(shí)驗(yàn)2]向雞蛋清的溶液中加入飽和硫酸銨溶液，觀察現(xiàn)象。再加入蒸餾水,觀察現(xiàn)象。分析蛋白質(zhì)是否有所改變。[結(jié)論］溶液中加入飽和硫酸銨溶液后出現(xiàn)白色沉淀，再加入蒸餾水，沉淀溶解。[總結(jié)]雞蛋白、大豆蛋白等蛋白質(zhì)可溶于水,在這些蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的無(wú)機(jī)鹽溶液如硫酸銨溶液、硫酸鈉溶液等，可以使蛋白質(zhì)的溶解度降低而析出，這種作用叫做鹽析。[板書(shū)］二、蛋白質(zhì)的性質(zhì)1。鹽析加鹽析出,再加水溶解，是一可逆過(guò)程。[實(shí)驗(yàn)3］取雞蛋白溶液于三支試管中，分別加入稀硫酸、硫酸銅溶液、甲醛溶液，觀察現(xiàn)象。再加入蒸餾水，觀察現(xiàn)象看蛋白質(zhì)是否有所改變。［結(jié)論］1。溶液中加入稀硫酸后，出現(xiàn)沉淀，再加入蒸餾水，沉淀不溶解.2.溶液中加入硫酸銅后，出現(xiàn)沉淀，再加入蒸餾水，沉淀不溶解。3。溶液中加入甲醛溶液后，出現(xiàn)沉淀，再加入蒸餾水，沉淀不溶解.[實(shí)驗(yàn)4］取雞蛋白溶液于試管中，在火焰上加熱，再加入蒸餾水，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象.[回答］溶液凝聚成固體，再加入蒸餾水,固體不溶解。［總結(jié)］在加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、紫外線、福爾馬林(36%—40％甲醛溶液）作用下，蛋白質(zhì)的化學(xué)組成或空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,即蛋白質(zhì)的性質(zhì)會(huì)改變并發(fā)生凝聚.這種凝聚是不可逆的，即凝聚后不能在水中重新溶解，我們把蛋白質(zhì)的這種變化叫做變性。蛋白質(zhì)變性后，不僅喪失了原有的可溶性，同時(shí)也失去了生理活性.[板書(shū)]2.變性加強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等析出固體，再加水不溶解，是一不可逆過(guò)程?！咎釂?wèn)】（1）醫(yī)療上高溫消毒殺菌的原理是什么？（2)有人誤服重金屬鹽，如鉛鹽、銅鹽、汞鹽等，應(yīng)該怎樣急救？（3）為什么注射針劑前要用衛(wèi)生酒精對(duì)皮膚消毒?（4）為什么40％的甲醛溶液（俗稱福爾馬林）可用作制生物標(biāo)本的常用藥劑？[回答］(1)醫(yī)療上高溫消毒殺菌，就是利用加熱能使蛋白質(zhì)凝固,從而使細(xì)菌死亡。（2）誤服重金屬鹽，可以服用大量牛乳、蛋清或豆?jié){，以吸收重金屬鹽解毒,避免使人體蛋白質(zhì)變性中毒。（3）用衛(wèi)生酒精擦洗皮膚，能使皮膚表面附著的細(xì)菌（體內(nèi)的蛋白質(zhì)）凝固變性而死亡，達(dá)到消毒殺菌、避免感染的目的。（4）甲醛使蛋白質(zhì)凝固變性，使標(biāo)本透明而不渾濁，說(shuō)明甲醛溶液能長(zhǎng)期保存標(biāo)本，不影響展示效果。[點(diǎn)評(píng)]引起疾病的細(xì)菌和病毒、抵抗疾病的抗體中都含有蛋白質(zhì)。由蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)凝結(jié)是不可逆的.蛋白質(zhì)變性凝結(jié)后喪失可溶性，還失去生理活性。［分析]蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下能發(fā)生水解，水解的最終產(chǎn)物是氨基酸。人們從食物中攝取的蛋白質(zhì),就是在胃液中的胃蛋白酶和胰液中的胰蛋白酶作用下，經(jīng)過(guò)水解生成氨基酸。氨基酸被人體吸收后，重新結(jié)合成人體所需的各種蛋白質(zhì)。[思考］請(qǐng)說(shuō)明下列氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)。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）原子團(tuán)。2.α氨基酸分子就是指氨基連接在離羧基最近的碳原子上.[討論]從結(jié)構(gòu)上分析氨基酸分子應(yīng)該有哪些性質(zhì)？[結(jié)論］氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子團(tuán)，所以氨基酸分子應(yīng)該既可以和酸反應(yīng)又可以和堿反應(yīng).[總結(jié)]氨基酸能夠和酸或堿反應(yīng)。例如氨基酸可以和堿反應(yīng)生成鹽和水。[板書(shū)]三、氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子團(tuán)，能合成蛋白質(zhì)。［探究］經(jīng)過(guò)研究證明氨基酸在構(gòu)成蛋白質(zhì)時(shí)，氨基與羧基可以發(fā)生像酯化反應(yīng)那樣的脫水反應(yīng)，形成肽鍵:，從而構(gòu)成蛋白質(zhì)。下列是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的重復(fù)片斷，請(qǐng)寫(xiě)出合成該蛋白質(zhì)的氨基酸.［解析］氨基酸可以脫水結(jié)合成蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)在一定條件下又能水解成氨基酸，這兩個(gè)過(guò)程在某一程度上,可以看成是可逆的過(guò)程。從形成原理上，再結(jié)合所給的提示，蛋白質(zhì)水解成氨基酸就可以理解為，即從肽鍵中的之間斷開(kāi)，然后將連上羥基，連上氫原子就可以得到對(duì)應(yīng)的氨基酸。答案：[分析］酶是一類(lèi)特殊的蛋白質(zhì),它對(duì)生物體內(nèi)進(jìn)行的復(fù)雜的新陳代謝反應(yīng)具有很強(qiáng)的催化作用。［板書(shū)]四、酶1.一類(lèi)具有催化作用的蛋白質(zhì)2。催化特點(diǎn)：高效、專(zhuān)一課堂小結(jié)本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)，了解到蛋白質(zhì)的重要性,蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)在加入某些濃的無(wú)機(jī)鹽溶液如硫酸銨溶液、硫酸鈉溶液后，會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)的鹽析。在加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、紫外線、福爾馬林（36%—40%甲醛溶液）等作用下會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)的變性。我們利用蛋白質(zhì)的鹽析來(lái)分離、提純蛋白質(zhì)，而利用蛋白質(zhì)的變性來(lái)殺菌消毒。蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下能發(fā)生水解,水解的最終產(chǎn)物是氨基酸;而在一定條件下,氨基酸之間能發(fā)生反應(yīng)，合成更復(fù)雜的化合物（多肽），構(gòu)成蛋白質(zhì).布置作業(yè)1.下列不屬于天然高分子化合物的是(）A。淀粉B.氨基酸C.油脂D.蛋白質(zhì)2。生命起源的研究是世界性科技領(lǐng)域的一大課題,科學(xué)家模擬幾十億年前的大氣環(huán)境進(jìn)行紫外線輻射實(shí)驗(yàn)(當(dāng)時(shí)無(wú)臭氧層），認(rèn)為生命起源的第一層次是產(chǎn)生了與硝基化合物可能為同分異構(gòu)體的物質(zhì),這物質(zhì)是（）A.醇類(lèi)B.羧酸類(lèi)C。糖類(lèi)D.氨基酸3.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(）。A.C2H5ONO2B。C2H5NO2C。D.［答案]1.BC2。D3。CB板書(shū)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)和氨基酸一、蛋白質(zhì)的組成組成元素：C、H、O、N、S等二、蛋白質(zhì)的性質(zhì)1.鹽析加鹽析出，再加水溶解，是一可逆過(guò)程2.變性加強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等析出，再加水不溶解，是一不可逆過(guò)程三、氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子團(tuán),能合成蛋白質(zhì)。四、酶1。一類(lèi)具有催化作用的蛋白質(zhì)2.催化特點(diǎn)：高效、專(zhuān)一教學(xué)設(shè)計(jì)（二)教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課［投影]含蛋白質(zhì)的食物圖片。請(qǐng)學(xué)生講述蛋白質(zhì)的重要性。[分析]蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)，生物的一切生命活動(dòng)都和蛋白質(zhì)有關(guān)，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命.因此研究蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)是相當(dāng)重要的。推進(jìn)新課［投影］蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)。[分析］蛋白質(zhì)中除含碳、氫、氧外,還含有氮、硫等元素。蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的高分子化合物，相對(duì)分子質(zhì)量從幾萬(wàn)到幾千萬(wàn)?！咎骄繉?shí)驗(yàn)】1。向雞蛋白的溶液中加入飽和硫酸銨溶液，觀察現(xiàn)象。再加入蒸餾水，觀察現(xiàn)象是否有所改變。2。取雞蛋白溶液于試管中，在火焰上加熱，再加入蒸餾水,觀察所發(fā)生的現(xiàn)象。［總結(jié)]1。蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的無(wú)機(jī)鹽溶液如硫酸銨溶液、硫酸鈉溶液等，可以使蛋白質(zhì)的溶解度降低而析出，這種作用叫做鹽析。加水后又可溶解,因此鹽析是一個(gè)可逆的過(guò)程.利用這個(gè)性質(zhì)，在加熱作用下蛋白質(zhì)的化學(xué)組成或空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即蛋白質(zhì)的性質(zhì)會(huì)改變并發(fā)生凝聚.2。鹽析是一個(gè)可逆的過(guò)程，可以采用多次鹽析的方法來(lái)分離、提純蛋白質(zhì).變性是一不可逆過(guò)程,蛋白質(zhì)變性后,不僅喪失了原有的可溶性，同時(shí)也失去了生理活性。［思考]使蛋白質(zhì)變性的因素有哪些?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容。［分析］由于蛋白質(zhì)變性后，不僅喪失了原有的可溶性,同時(shí)也失去了生理活性,所以在現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)這一性質(zhì)的應(yīng)用也是很多的?！就队啊?.向豆?jié){、牛奶中加入濃食鹽水會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？2。醫(yī)院常用煮沸法對(duì)醫(yī)療器械殺菌消毒，為什么?3.有人誤服重金屬鹽，如鉛鹽、銅鹽、汞鹽等，應(yīng)該怎樣急救？［分析]引起疾病的細(xì)菌和病毒、抵抗疾病的抗體中都含有蛋白質(zhì)。由蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)凝結(jié)是不可逆的。蛋白質(zhì)變性凝結(jié)后喪失可溶性,還失去生理活性，這就是殺菌消毒的原理。[思考］觀察氨基酸結(jié)構(gòu),找出它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)。［總結(jié)]氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子團(tuán)，所以氨基酸能夠和酸或堿反應(yīng)。[思考]什么是酶?酶有哪些特征?酶有哪些用途?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，思考。[總結(jié)］酶是一類(lèi)特殊的蛋白質(zhì)。它的催化能力很強(qiáng)，酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率比普通的催化劑高107—1013倍，同時(shí)酶的催化還具有高度的專(zhuān)一性.課堂小結(jié)本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)，了解到蛋白質(zhì)的重要性，它是生命的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)在不同的條件下會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)的鹽析和蛋白質(zhì)的變性。我們利用蛋白質(zhì)的鹽析來(lái)分離、提純蛋白質(zhì),而利用蛋白質(zhì)的變性來(lái)殺菌消毒。蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下能發(fā)生水解，水解的最終產(chǎn)物是氨基酸;而在一定條件下,氨基酸之間能發(fā)生反應(yīng)，合成更復(fù)雜的化合物（多肽），構(gòu)成蛋白質(zhì)。教學(xué)反思在蛋白質(zhì)的教學(xué)中，要多聯(lián)系生活、生產(chǎn)和社會(huì)，滲透相關(guān)科學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生真正了解蛋白質(zhì)重要而廣泛的用途。在氨基酸的教學(xué)中不能任意拓寬知識(shí)面，多用遷移、替代、延伸的方法可以讓學(xué)生輕松地接受氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。教學(xué)中要注意通過(guò)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、整理出結(jié)論的科學(xué)方法；通過(guò)討論讓學(xué)生體會(huì)到身邊的化學(xué)，生命的化學(xué)，感受到化學(xué)對(duì)人類(lèi)的貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.備課資料1。蛋白質(zhì)的生理功能（1)構(gòu)造人的身體：蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是肌體細(xì)胞的重要組成部分，是人體組織更新和修補(bǔ)的主要原料。人體的每個(gè)組織：毛發(fā)、皮膚、肌肉、骨骼、內(nèi)臟、大腦、血液、神經(jīng)、內(nèi)分泌等都是由蛋白質(zhì)組成，所以說(shuō)飲食造就人本身。(2)修補(bǔ)人體組織：人的身體由百兆億個(gè)細(xì)胞組成，細(xì)胞可以說(shuō)是生命的最小單位，它們處于永不停息的衰老、死亡、新生的新陳代謝過(guò)程中。例如年輕人的表皮28天更新一次，而胃黏膜兩三天就要全部更新。所以一個(gè)人如果蛋白質(zhì)的攝入、吸收、利用都很好,那么皮膚就是光澤而又有彈性的。反之，人則經(jīng)常處于亞健康狀態(tài)。組織受損后,包括外傷，不能得到及時(shí)和高質(zhì)量的修補(bǔ)，便會(huì)加速機(jī)體衰退。（3)維持肌體正常的新陳代謝和各類(lèi)物質(zhì)在體內(nèi)的輸送。載體蛋白對(duì)維持人體的正常生命活動(dòng)是至關(guān)重要的?？梢栽隗w內(nèi)運(yùn)載各種物質(zhì)，比如血紅蛋白--輸送氧（紅血球更新速率250萬(wàn)/秒)、脂蛋白—-輸送脂肪、細(xì)胞膜上的受體，還有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等。(4）白蛋白：維持機(jī)體內(nèi)的滲透壓的平衡及體液平衡.（5）維持體液的酸堿平衡。（6）免疫細(xì)胞和免疫蛋白:有白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、抗體（免疫球蛋白)、補(bǔ)體、干擾素等.七天更新一次。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)充足時(shí),這個(gè)部隊(duì)就很強(qiáng)，在需要時(shí)，數(shù)小時(shí)內(nèi)可以增加100倍。（7）構(gòu)成人體必需的催化和調(diào)節(jié)功能的各種酶。我們身體有數(shù)千種酶,每一種只能參與一種生化反應(yīng)。人體細(xì)胞里每分鐘要進(jìn)行一百多次生化反應(yīng).酶有促進(jìn)食物的消化、吸收、利用的作用.相應(yīng)的酶充足，反應(yīng)就會(huì)順利、快捷地進(jìn)行，我們就會(huì)精力充沛，不易生病。否則,反應(yīng)就變慢或者被阻斷。（8)激素的主要原料。具有調(diào)節(jié)體內(nèi)各器官的生理活性。胰島素是由51個(gè)氨基酸分子合成。生長(zhǎng)素是由191個(gè)氨基酸分子合成。(9）提供熱能。2。蛋白質(zhì)的鹽析中性鹽對(duì)蛋白質(zhì)的溶解度有顯著影響,一般在低鹽濃度下隨著鹽濃度升高，蛋白質(zhì)的溶解度增加，此稱鹽溶;當(dāng)鹽濃度繼續(xù)升高時(shí)，蛋白質(zhì)的溶解度不同程度下降并先后析出,這種現(xiàn)象稱鹽析。將大量鹽加到蛋白質(zhì)溶液中，高濃度的鹽離子（如硫酸銨的SO2-4和NH+4)有很強(qiáng)的水化力,可奪取蛋白質(zhì)分子的水化層，使之“失水"，于是蛋白質(zhì)膠粒凝結(jié)并沉淀析出。鹽析時(shí)若溶液pH在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)則效果更好。