2022年高二化學(xué)下學(xué)期 第13周 第4章 第3節(jié) 蛋白質(zhì)、核酸及教案
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1、2022年高二化學(xué)下學(xué)期 第13周 第4章 第3節(jié) 蛋白質(zhì)、核酸及教案 年級 高二 科目 化學(xué) 主備教師 日期 課題 4-3 蛋白質(zhì)和核酸 課時 4課時 參與人員 1、確定本周課程教學(xué)內(nèi)容 內(nèi)容和進(jìn)度:第三節(jié) 蛋白質(zhì)及單元復(fù)習(xí) 第一課時:氨基酸(第一課時) 第二課時:蛋白質(zhì)(第二課時)學(xué)生分組實驗:蛋白質(zhì)的變性、顏色反應(yīng)、蛋白質(zhì)的鑒別及核酸; 第三課時:《蛋白質(zhì)習(xí)題講評》 第四課時:第四章復(fù)習(xí) 2、教學(xué)目標(biāo): 了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì); 通過學(xué)生動手實驗培養(yǎng)操作技能與觀察能力,使之正確進(jìn)行實驗分析,從而
2、加深對概念的理解,并抽象形成規(guī)律性認(rèn)識。 培養(yǎng)學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象,進(jìn)行分析、推理,得出結(jié)論的思維能力 教學(xué)重點:氨基酸和蛋白質(zhì)的性質(zhì) 教學(xué)難點:氨基酸的性質(zhì) 3、資料準(zhǔn)備: 選修5《有機化學(xué)基礎(chǔ)》教材、《步步高》、實驗藥品、儀器、視頻 4、新課授課方式(含疑難點的突破): 引言部分就蛋白質(zhì)在生物界里的廣泛存在作了簡單的介紹,強化了蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ),沒有蛋白質(zhì)就沒有生命的重要結(jié)論。本節(jié)有四部分內(nèi)容,第一部分介紹的是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)──氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),應(yīng)注重強調(diào)氨基酸是多官能團(tuán)化
3、合物的特點。第二部分應(yīng)借助模型、圖片、多媒體等手段,幫助學(xué)生了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),通過學(xué)生分組實驗,體會蛋白質(zhì)的性質(zhì)。要多聯(lián)系生活、生產(chǎn)和社會,滲透相關(guān)學(xué)科的知識,讓學(xué)生真正了解蛋白質(zhì)重要而廣泛的用途,以體現(xiàn)化學(xué)教育的經(jīng)濟價值、社會價值和人文價值。第三、四部分對酶、核酸進(jìn)行了常識性的介紹,不必講的過深,應(yīng)考慮到學(xué)生知識水平及接受能力。通過人工合成結(jié)晶牛胰島素的重大成果,喚起學(xué)生的民族自豪感,激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)的研究和探索的強烈興趣。在課時分配上,建議“氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“酶、核酸,蛋白質(zhì)分組實驗及教學(xué)評價反饋”各1課時。 【方案Ⅰ】實驗探究,歸納提高 蛋白質(zhì)性質(zhì)實驗
4、 【方案Ⅱ】課題研究,自主學(xué)習(xí) 可供參考的研究課題: (1)氨基酸的種類及用途;(2)人類研究蛋白質(zhì)功能的意義;(3)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性; (4)我國科學(xué)家在蛋白質(zhì)方面開展了哪些研究;(5)蛋白質(zhì)與人體健康; (6)蛋白質(zhì)變性知識的應(yīng)用。 二、活動建議 【實驗4-2】蛋白質(zhì)鹽析實驗 1.實驗所用的蛋白質(zhì)溶液不能太稀,而且要現(xiàn)配現(xiàn)用。配制雞蛋白溶液時,不能使蛋黃混入,因為蛋白和蛋黃是兩類不同性質(zhì)的蛋白質(zhì)。 2.做鹽析實驗時,飽和溶液不能加得太少,如果加入固體,效果會更明顯。在所有的鹽中,具有特別強的鹽析能力,不論在弱酸性溶液中還是在中性溶液中都能沉淀蛋白質(zhì)。其他的鹽(如鈉和
5、鎂的氯化物或硫酸鹽)要使溶液呈酸性時才能鹽析完全。使用時,使溶液呈酸性反應(yīng),會更有利于鹽析作用。 【實驗4-3】蛋白質(zhì)變性實驗 1.蛋白質(zhì)溶液不能太稀,醋酸鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為1%。 2.可用、溶液代替醋酸鉛溶液,效果相同。 3.可補充甲醛溶液使蛋白質(zhì)變性的實驗。實驗時,將甲醛溶液酸化或?qū)⒌鞍踪|(zhì)溶液酸化,會提高試劑的靈敏度并加快蛋白質(zhì)的凝結(jié)。 【實驗4-4】蛋白質(zhì)顏色反應(yīng)實驗 1.實驗所用的濃硝酸應(yīng)不低于40%。 2.也可向未稀釋的雞蛋清液體上滴加濃硝酸8~10滴,很快就顯示黃色?;?qū)庀跛岬卧谥笫斓碾u蛋白或白羽毛上,也立即顯現(xiàn)黃色。 第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一
6、、預(yù)習(xí)目標(biāo) 預(yù)習(xí)第四章第三節(jié)的內(nèi)容,初步了解氨基酸和蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 (一)、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì): 1、氨基酸概念: 2.組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是 。 注意:(1) 氨基:氨分子(NH3)去掉一個氫原子后剩余的部分。氨基的電子式 (2) α—氨基酸(向?qū)W生介紹α、β位):羧酸分子里的α氫原子被氨基取代后的生成物。 (3) α—氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基石。 (二)、蛋白質(zhì) 1、蛋白質(zhì)
7、的性質(zhì) (1)顏色反應(yīng): 。 (2)變性 在 等作用下,蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象,稱為蛋白質(zhì)的變性。 (3)鹽析 蛋白質(zhì)溶液加入某些 溶液,可使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出的過程叫鹽析。 (4)水解 2、組成和結(jié)構(gòu): (1)蛋白質(zhì)是由 結(jié)合而成的天然高分子化合物。 (2)組成:由C、H、O、 等元素組成。 (3)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 3、蛋白質(zhì)的主要用
8、途:組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)、人類營養(yǎng)物質(zhì)、工業(yè)上有廣泛應(yīng)用、酶是特殊 。 (三)、酶 (四)、核酸 三、提出疑惑 同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中: 疑惑點 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(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.認(rèn)識蛋白質(zhì)、酶、核酸等物質(zhì)與人體健康的關(guān)系,體會化學(xué)學(xué)科在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。 4.重點:氨基酸、蛋白質(zhì)的性質(zhì)。 5.難點:蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、肽鍵的形成。 二、學(xué)習(xí)過程 (
9、一)、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì): 1.氨基酸的結(jié)構(gòu):α—氨基酸通式 ;既含有 又含有羧基。 2.氨基酸的兩性: (1)與酸反應(yīng): (2)與堿反應(yīng): 思考:①寫出:R—CH—COOH與過量NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式。
10、 NH3Cl 答: ②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)? 答: (3)成肽反應(yīng): (二)、蛋白質(zhì) 1、蛋白質(zhì)的性質(zhì) (1)顏色反應(yīng)
11、 (2)變性 (3)鹽析 (4)水解:蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物是 2、組成和結(jié)構(gòu): 3、蛋白質(zhì)的用途 (三)、酶 1.酶是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。 2.酶催化反應(yīng)的特點 (1). (比一般催化劑高107~1013倍)。 (2). (3). ——一般是在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行的。 (四)、核酸 核酸是一類含 的生物高分子化合物 三、反思總結(jié)
12、 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你對生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì)——蛋白質(zhì)和核酸有什么新的認(rèn)識?說說看。 四、當(dāng)堂檢測 1.1997年,英國的“克隆羊”備受世界關(guān)注。“克隆羊”的關(guān)鍵之一是找到特殊的酶,這些酶能激活普通體細(xì)胞使之像生殖細(xì)胞一樣發(fā)育成個體。有關(guān)酶的說法中錯誤的是( )。 (A)酶是具有催化作用的蛋白質(zhì) (B)由題可知酶具有選擇性和專一性 (C)高溫或重金屬能降低酶的活性 (D)酶只有在強酸、強堿條件下才能發(fā)揮作用 2.生活中的一些問題常涉及到化學(xué)知識,下列敘述不正確的是( ) (A)糯米中的淀粉一經(jīng)水解反應(yīng),就釀造成酒 (B)福爾馬林是一種良好的殺菌劑,但不
13、可用作消毒飲用水 (C)棉花和人造絲的主要成份都是纖維素 (D)室內(nèi)裝飾材料中緩慢放出的甲醛、甲苯等有機物會污染空氣 3.市場上有一種加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的堿性蛋白酶,它的催化活性很強,衣物的汗?jié)n、血跡及人體排放的蛋白質(zhì)油漬遇到它,皆能水解而除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗滌的是( ) ①棉織品 ②毛織品 ③晴綸織品 ④蠶絲織品 ⑤滌綸織品 ⑥綿綸織品 (A)①②③ (B)②④ (C)③④⑤ (D)③⑤⑥ 4.生命起源的研究是世界性科技鄰域的一大課題,科學(xué)家模擬十億年前地球的還原性大氣環(huán)境進(jìn)行紫外線輻射實驗,認(rèn)為生命起源的第一層次是
14、產(chǎn)生了( ) (A)羧酸 (B)蛋白質(zhì) (C)糖類 (D)氨基酸 5.下列過程中,不可逆的是(??? )。 (A)蛋白質(zhì)的鹽析??? (B)酯的水解 (C)蛋白質(zhì)的變性??? (D)氯化鐵的水解 6.為了鑒別某白色紡織物成分是蠶絲還是人造絲,可以選用的方法是(??? )。 (A)滴加濃硝酸?? (B)滴加濃硫酸 (C)滴加酒精???? (D)灼燒 7.欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性質(zhì)應(yīng)加入(??? )。 (A)甲醛溶液??????????? (B)CuSO4溶液 (C)飽和Na2SO4溶液??? (D)濃硫酸 8.下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)
15、構(gòu)的一部分,圖中(A)、(B)、(C)、(D)標(biāo)出了分子中不同的鍵,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生解時,斷裂的鍵是(??? )。 9.硫代硫酸鈉具有下列性質(zhì): Na2S2O3+2CO2+H2O=2NaHCO3+S↓+SO2 2Na2S2O3+O2=2 Na2SO4+2S↓ Na2S2O3 Na2SO3+S↓ 通常在配制標(biāo)準(zhǔn)大蘇打溶液中加入少量的HgI2,其作用是_______________,還需加入少量的純堿,其作用是________________。 10.蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪是三種重要的營養(yǎng)物質(zhì),其中______不是高分子化合物,這三種物質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分別是蛋白質(zhì)→____
16、____淀粉→_________;脂肪→_________;在蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分子中,含有_________官能團(tuán)。 11.若將氨基乙酸和丙氨酸混合反應(yīng)(在一定條件下)最多可得_______種二肽。 12.2003年3月,中科院蔣錫夔院士和中科院上海有機化學(xué)所計國楨研究員因在有機分子簇集和自由基化學(xué)研究領(lǐng)域取得重大成果,而榮獲國家自然科學(xué)一等獎。據(jù)悉,他們在研究過程中曾涉及到如下一種有機物。請根據(jù)所示化合物的結(jié)構(gòu)簡式回答問題: (1)該化合物中,官能團(tuán)⑦的名稱是______,官能團(tuán)①的電子式是________。該化合物是由______個氨基酸分子脫水形成的。寫出該化合物水解生成的
17、氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式(任寫一種)_________________,并寫出此氨基酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 _________________________________。 (2)上海有機化學(xué)研究所在我國氟化學(xué)理論研究和氟產(chǎn)品以及核化學(xué)工業(yè)等方面作出過重大貢獻(xiàn),如F46就是用的四氟乙烯與全氟丙烯共聚得到的,若兩種單體物質(zhì)的量之比1:1,試寫出這種高聚物的結(jié)構(gòu)簡式_________________。已知三氟苯乙烯(三個氟均連在苯環(huán)上)的分子式為C8H5F3,則它的異構(gòu)體除 還有另外五種是_______________。 五、參考答案 A.課前預(yù)習(xí)學(xué)案參
18、考答案: 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 (一)、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì): 1、羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物 2.α—氨基酸 (二)、蛋白質(zhì) 1、蛋白質(zhì)的性質(zhì) (1)硝酸可以使蛋白質(zhì)變黃,稱為蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)。 (2)熱、重金屬、酸、堿、某些有機物 (3)無機鹽的濃 2、組成和結(jié)構(gòu): (1)多種氨基酸 (2)組成: N、S 3、蛋白質(zhì)的主要用途:蛋白質(zhì) B.課內(nèi)探究學(xué)案參考答案: 二、學(xué)習(xí)過程 (一)、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì): 1.氨基酸的結(jié)構(gòu): R—CH—COOH, ? NH2 氨基 2.氨基酸的兩性: (1)與酸反應(yīng):
19、R—CH—COOH+HCl → R—CH—COOH NH2 NH3Cl (2)與堿反應(yīng):R—CH—COOH + NaOH → R—CH—COONa+H2O NH2 NH2 思考:① 答:R—CH—COOH+2NaOH → R—CH—COONa+NaCl+2H2O NH3Cl NH2 ②答:Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等。 (3)成肽反應(yīng):
20、 二肽 (二)、蛋白質(zhì) 1、蛋白質(zhì)的性質(zhì) (4)水解:氨基酸 (三)、酶 2.酶催化反應(yīng)的特點 (1).催化效率高 (2).具有高度的專一性 (3).反應(yīng)條件溫和、不需要加熱 (四)、 磷 四、當(dāng)堂檢測 1A. 2AC. 3B. 4D. 5.C 6.D 7.C 8.C 9.Hg2+可使微生物變性致死,I—吸收O2;純堿吸收CO2。 10.脂肪? 氨基酸? 葡萄糖? 硬(軟)脂酸和甘油? 氨基和羧基 11.4種 12. (1)羧基, 。4。H2NCH2COOH, H2NCH2COOH+NaOH → H2NCH2COONa+H2O
21、。 (或另外三種氨基酸及對應(yīng)的反應(yīng)式) (2) 或 。 討論記錄: 1、氨基酸既有酸性又有堿性,為了加深學(xué)生的理解,要求學(xué)生寫出氨基酸與酸、堿反應(yīng)的方程式, 2、氨基酸的成肽反應(yīng),注意和酯化反應(yīng)對比分析; 3、注意掌握蛋白質(zhì)的性質(zhì),特別是區(qū)分鹽析和變性。 4、單元復(fù)習(xí)時,注意知識點之間的聯(lián)系。 1、氨基酸含有氨基和羧基,能夠發(fā)生類似酯化的反應(yīng),還能形成碳環(huán),需要練習(xí)一下方程式的書寫以及產(chǎn)物的斷鍵。 2、歸納兩性物質(zhì),對比分析。 教學(xué)反思 蛋白質(zhì)和核酸在必修二接觸過,學(xué)生不是很陌生,故理解起來較容易,但對于氨基酸的相關(guān)性質(zhì)還需強調(diào)。要讓學(xué)生掌握對比分析的方法。 在單元復(fù)習(xí)過程中,注重知識點之間的聯(lián)系,特別要和前面所學(xué)知識點聯(lián)系起來,融會貫通,強化訓(xùn)練。
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