高中第三节 蛋白质和核酸教案

第四章  生命中的基础有机化学物质

第三节  蛋白质和核酸

一、教材分析：

本节书是在学生对有机物知识有较全面认识的基础上要认真了解的一部分重要知识。同时，在必修2教材中，有“基本营养物质”一节，已经简单介绍了蛋白质的性质。蛋白质在日常生活中是常见的物质。所以学生对蛋白质是既感到熟悉又感到神奇物质。这一节的教学要充分利用这一点，让学生在现有的知识基础上大胆探索新的知识，做到乐学和主动学习。

二、教学目标：

1．知识目标

（1）了解氨基酸、蛋白质的组成和结构特征。

（2）了解蛋白质的结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。

（3）了解蛋白质的用途。

（4）了解酶的作用和用途。

（5）了解核酸的作用。

2．能力和方法目标

通过蛋白质的学习，提高对“蛋白质是生命的基础”的认识。调动学习化学的积极性。

3．情感和价值观目标

通过本节内容的学习，使学生在了解蛋白质、酶等重要物质的重要性的基础上，加强唯物主义教育。

通过介绍我国科学家首先合成有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素等事例，唤起学生的民族自豪感，激发学生对生命科学的研究和探索的兴趣。

三、教学重点难点：

重点：蛋白质的性质。

难点：氨基酸的性质和肽的形成

四、学情分析：

教材中，主要突出蛋白质的性质，还有是氨基酸的性质和成肽反应。本节先从学生已经了解过的蛋白质的性质入手，必修2讲蛋白质的性质时，简单介绍了灼烧蛋白质的现象和蛋白质的颜色反应，先让学生回忆总结，引入蛋白质的变性，盐析，水解。再着重介绍蛋白质水解的产物——氨基酸，羧基的性质学生已熟悉，氨基的性质是新知识，但氨的性质也是较熟悉的。利用学生已学内容，让学生充分思考探索氨基酸的性质。同时还复习相关知识。然后简介结构完全以学生已有的知识作为引导进行探索。以问题为桥梁，通过引导学生提出问题－分析问题－实验－解决问题这一模式进行螺旋教学，以突破教学重点，并调动学生探究的积极性

五、教学方法：对比、分类、归纳、总结等方法

六、课前准备：

1．学生的学习准备：预习课本上相关的实验，初步把握实验的原理和方法步骤；完成课前预习学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作、实物投影仪，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教具准备：一小块鸡皮，蒸发皿，浓硝酸，酒精灯，鸡蛋清溶液，硫酸钠溶液，蒸馏水等。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

（一）检查预习，了解学生对已有知识的掌握程度及存在的困惑。

（二）情景导入，展示目标

蛋白质和核酸的存在

[提问]说说你知道的哪些是含蛋白质的物质?

[讲述]蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。

[提问]说说蛋白质的性质

（说明：因为在必修2中做了浓硝硝酸酸使鸡皮变色的实验，一般也补充了灼烧蛋白质的实验<如灼烧毛线等>。学生能总结出这两点来，也有可能有学生预习了课本，能说出蛋白质的其它性质。）

（三）合作探究，精讲点拨

[板书]一、氨基酸：

[板书] 1、氨基酸概念：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物；

[讲述] 注意

(1) 氨基：氨气分子(NH3)去掉一个氢原子后的部分。氨基的电子式：

(2) α—氨基酸：羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物。

(3) α—氨基酸是构成蛋白质的基石。

[板书] 2、氨基酸的结构：α—氨基酸通式R—CH—COOH，

                                               NH2

既含有氨基(—NH2)又含有羧基(—COOH)。

    [板书] 3、几种常见的氨基酸：

  名    称                俗称         结构简式

氨基乙酸                  甘氨酸        CH2—COOH

                                            NH2

α—氨基丙酸               丙氨酸     CH3—CH—COOH

                                                NH2

α—氨基—β—苯基丙酸     苯丙氨酸      —CH2—CH—COOH

                                                 NH2

α—氨基戊二酸          谷氨酸     HOOC—CH2—CH2—CH—COOH

                                                      NH2

[板书] 4、氨基酸的性质：

(1)与酸反应：R—CH—COOH+HCl → R—CH—COOH

                NH2                NH3Cl

(2)与碱反应：R—CH—COOH + NaOH → R—CH—COONa+H2O

                NH2                    NH2

结论：氨基酸具有两性。

思考：①写出：R—CH—COOH与过量NaOH反应的化学方程式。

                  NH3Cl

答：R—CH—COOH+2NaOH → R—CH—COONa+NaCl+2H2O

    NH3Cl                     NH2

②在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？

答：Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等。

[板书] (3)成肽反应：

二肽

     氨基酸            氨基酸                  二肽

[板书] 肽键 

思考：将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应，有几种二肽生成？写出有关反应方程式。

答案：四种

[板书] 多肽

[讲述] 氨基酸 → 多肽 → 蛋白质

[板书]二、蛋白质

[板书]1、蛋白质的性质

[板书]蛋白质的灼烧

[讲述]蛋白质灼烧时会产生特殊的气味。像烧焦羽毛的气味，根据气味可鉴别蛋白质产品。

[板书]（1）颜色反应
[板书]硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。

[强调]颜色反应是检验蛋白质的方法之一。蛋白质变黄说明蛋白质含有苯环，一般蛋白质中含有苯环。

 [提问]不小心把硝酸溅在皮肤上，会有什么变化？

[回答]皮肤变黄色。

（说明：必修2上的实验：取一小块鸡皮，置蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察记录实验现象。）

 [提问]把鸡皮改为鸡蛋清溶液，再加硝酸并加热有什么现象？

[分组实验，实验4-4]

[提问]给鸡蛋的蛋清溶液加热会有什么现象？

[再提问]加热后的物质加水会溶解吗？此反应是否可逆反应?为什么?能否恢复成为原来的蛋白质?

[分组实验，实验4-3]

[板书]（2）变性

[讨论]什么是蛋白质的变性?

[小结并板书]在热、重金属、酸、碱、某些有机物等作用下，蛋白质的物理性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。

[提问]：医院用酒精、苯酚溶液杀菌，用福尔马林浸制动物标本，农业上用波尔多液杀灭病虫害，利用了蛋白质的什么性质?

[讲述]都是使蛋白质变性（凝固）从而使细菌死亡，起到杀菌、防腐作用。

[提问]鸡蛋蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液有什么现象？

[再提问]溶液物加水会溶解吗？此反应是否可逆反应?为什么?能否恢复成为原来的蛋白质?

[分组实验，实验4-2]

[板书]（3）盐析

蛋白质的盐析：

[讲解]以上实验现象叫盐析。

[板书]蛋白质溶液加入某些无机盐的浓溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的过程叫盐析。

[提问]盐析是否可逆反应，反应过程中蛋白质性质有无改变?

[提问]盐析与变性的区别?

[小结]

[提问]人体内怎样吸收蛋白质这种营养物质？

[板书]（4）水解

[板书]2、组成和结构：

[板书]（1）蛋白质是由多种氨基酸结合而成的天然高分子化合物。

 [提问]蛋白质的基本组成单位是什么?(根据《生物学》中所学知识回答)

[讲述]组成蛋白质的氨基酸大约有二十多种。体内只能合成一部分，其余则须由食物蛋白质供给。体内不能合成或合成速度太慢的氨基酸都必须由食物蛋白质供给，故又称为“必需氨基酸”。体内能自己合成的氨基酸则不必由食物蛋白质供给的又称为“非必需氨基酸”。 必需氨基酸有8种，非必需氨基酸有12种。

[提问]组成蛋白质的元素有哪些?

[板书]（2）组成：由C、H、O、N、S等元素组成。

[讲述]向学生介绍我国科学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质——结晶牛胰岛素。向学生进行爱国主义教育。

[板书]（3）蛋白质的结构

一级结构

二级结构

三级结构

四级结构

[板书]3、蛋白质的用途

…动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，是重要的纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后得到柔软坚韧的皮革。骨、皮等熬煮得到无色透明的动物胶，叫做白明胶，是制造照相感光片和感光纸的原料。牛奶中的蛋白质—酪素还能跟甲醛合成酪素塑料。…

[板书] 主要用途：组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。

[板书] 三、酶

[讲述] 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。

酶催化反应的特点

1．催化效率高（比一般催化剂高107~1013倍）。

2．具有高度的专一性

3．反应条件温和、不需要加热——一般是在常温常压和接近中性的条件下进行的。

[板书]四、核酸

[讲述] 核酸是一类含磷的生物高分子化合物

DNA（脱氧核糖核酸）——遗传基因，转录副本，将遗传信息传到子代。是蛋白质合成的模板。

RNA（脱氧核糖核酸）——决定蛋白质的生物合成（合成蛋白质的工厂）

（四）反思总结，当堂检测。

1.蛋白质的性质

（1）颜色反应
（2）变性

（3）盐析

（4）水解

2.蛋白质的灼烧

当堂检测见学案。

【作业】课本第106页第4、5题。

（五）发导学案，布置预习

请预习下节，并完成预习导学案。

九、板书设计：

一、氨基酸：

1、氨基酸概念：

2、氨基酸的结构：

3、几种常见的氨基酸：

4、氨基酸的性质：

二、蛋白质

1、蛋白质的性质

（1）颜色反应

（2）变性

（3）盐析

2、组成和结构：

3、蛋白质的用途

三、酶

四、核酸

十、教学反思：

认识到学好蛋白质知识对身体健康和生命安全有重要的现实意义。让学生真正认识到化学在生活中与我们密切相关，树立学好化学造福人类的远大理想。看完录相,学生知道了日常生活中如何摄取蛋白质，还有鸡蛋的各种吃法，很感性趣，学生鼓掌。在生活中学习化学知识，培养学生合作意识，锻炼学生克服困难的精神，在发挥自己特长的同时，体验到学习的快乐。但时间比较紧张，学生的练习不充分，以后应该统筹安排。