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第四章 生命中的基础有机化学物质
第三节 蛋白质和核酸（第一课时）教学设计
一、基本说明
1、教学内容所属模块：高中化学选修模块《有机化学基础》
2、年级：高二年级
3、所用教材出版单位：人民教育出版社
4、所属的章节：第四章第三节
5、教学时间：40分钟
二、教学设计
1、教材分析：
本节教材来自人教版选修5 《有机化学基础》 第四章 第三节蛋白质和核酸。蛋白质是生命的基础，是一类非常重要的含氮生物高分子化合物，它水解的最终产物是氨基酸。这节内容从蛋白质在生物界的广泛存在引入，教材先介绍氨基酸的结构与性质，在此基础上结合插图常识性地介绍了蛋白质的四级结构，然后重点讨论了蛋白质的水解、盐析、变性、颜色反应等性质。教材最后对酶和核酸作了介绍。氨基酸的教学，应抓住氨基酸是多官能团化合物，在教学中应用迁移、替代、延伸的方法来突破难点
2、学情分析：
学生在必修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，学生已经学习羧基的有关性质，在生物课中已学习酶和核酸的知识，本节教学可在这些学生已有知识的基础上展开。学生已具备一定的实验探究能力及应用所学知识对身边生活问题进行解释的能力。
3、设计思路：
本节的教学设计总的思想是从身边事从学生已有知识引入，然后引导学生在探询相关问题的答案中学习新知识。具体来讲就是对氨基酸和蛋白质的学习，蛋白质的性质的学习通过学生动手实验来进行，以学生为主体，培养学生的实验探究能力和动手操作能力。
4、教学目标：
1）知识与技能：了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；
2）过程与方法：
①通过学生动手实验培养操作技能与观察能力，使之正确进行实验分析，从而加深对概念的理解，并抽象形成规律性认识。
②培养学生通过观察实验现象，进行分析、推理，得出结论的思维能力。
3）情感态度与价值观：通过学生实验，使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶；
5、教学重难点：
教学重点：氨基酸的性质
教学难点：氨基酸的结构特点
6、教学用具：
多媒体电教设备
7、教学过程：
[导入]同学们，你们知道世界上第一头克隆羊叫什么名字吗？对，叫多利。（用投影片打出多利的照片）你们看多利长得多漂亮、健壮。它是应用克隆技术的成果。由中国“两院”院士在1998年评出的十大科技进展。其中的第三位：我国转基因羊研究获重大突破；第七位：我国的人类基因组研究获重大进展；第九位：我国研制成功基因重组人胰岛素。在十大科技进展中与蛋白质、生物工程有关的占有三项，由此可见该领域的研究是何等的活跃。今天我们就一起来学习有关蛋白质和核酸的知识。
[板书]第三节 蛋白质和核酸
[问]α-氨基酸是构建蛋白质的基石，首先来学习氨基酸。你们都听说过氨基酸吗？有哪些？
[讲] 有赖氨酸饼干、“红牛”饮料中也含有赖氨酸。
［板书］一、氨基酸的结构与性质
1、氨基酸的概念：
2、赖氨酸的结构简式：
—NH2叫氨基。可以看成NH3失一个H后得到的，是个碱性基。
3、定义：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。
［讲］蛋白质最终都水解得到α-氨基酸。指出离羧基最近的碳原子上的氢原子叫α氢原子，次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。
［投影］甘氨酸（α-氨基乙酸）的结构简式为：
[投影]试写出下面氨基酸的结构简式：
（1） 丙氨酸（α-氨基丙酸）（2）苯丙氨酸（α-氨基-β-苯基丙酸）
［讲］天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高。在200-300℃时熔化而分解。它们能溶于强酸或强碱溶液中，除少数外一般都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。
［问］看以上氨基酸的结构式中都有哪些官能团？
［讲］官能团决定有机物的性质。氨基酸结构中均含有-COOH和-NH2，应具有什么性质？
［投影］几种常见的氨基酸
[观察、思考，得出氨基酸的性质] -COOH和-NH2既有酸性又有碱性。
[板书]4、氨基酸的两性
（1）既能与酸反应又能与碱反应与碱反应，如：
［投影］
［板书］2、成肽反应
[讲] 两个氨基酸彼此之间脱一分子水得到的产物叫二肽。许多氨基酸分子彼此脱水生成的化合物叫多肽。肽键(-CO-NH-)是一种酰胺键。如：
[板书]肽键：羧基和氨基脱水缩合形成的，连接两个氨基酸分子的化学结构（—NH—CO—）称为肽键。
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物（由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的，含多个肽键的化合物称为多肽）。
［投影］
［讲］氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，叫做成肽反应。成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。
[讲]一般多肽与蛋白质在分子量上有区别。当分子量小于10000时是多肽；当分子量大于10000时是蛋白质。
[板书]二、蛋白质的结构与性质
[讲]蛋白质在希腊文Proteios的意思是“第一”，即蛋白质是生命的基石。
存在：动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等，或存在于植物的种子里。组成：蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。
[讲] 蛋白质的结构
[总结]蛋白质的一级结构是指：蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构。蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的球状分子结构。具有三级结构的多肽链叫亚基。蛋白质的四级结构：蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构
［投影］蛋白质结构（略）
[课堂练习]：
1、下列物质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是（ ）
①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3　④NH4Cl　⑤甘氨酸 ⑥CH3—COOH
A、①②③ B、①②④⑤ C、⑤⑥ D、①②③⑤
2、下列物质中与甘氨酸互为同系物的是( )；互为同分异构体的是( )。
A、C2H5ONO2 B、C2H5NO2
3、分子式为C8H14N2O5的二肽,经水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸A,则A的分子式为( )
A、C5H7NO3 B、C5H9N2O5 C、C5H9NO2 D、C5H9NO4
4、将甘氨酸和丙氨酸混合起反应生成各种三肽,可能的连接方式有多少种 ( )
A、2种 B、4种 C、6种 D、8种
5、0.2摩尔的某氨基酸，质量为33克，已测得分子中有一个氨基、一个羧基、一个苯基，其余部分为饱和烃基。它的一种结构简式是 ，名称是 。
[课后思考与交流]：
已知NH2连在苯环上显碱性，O=CNH2连在苯环上显中性，分子式为C7H7NO2的有机物中，其分子结构中有一个苯环，两个侧链，试写出四种同分异构体A、B、C、D。具体要求：A既有酸性又有碱性，B只有酸性，C只有碱性，D显中性(均写任意一种)
[作业布置]：
1、P94第六小题
2、已知有机物A分子中有3个碳原子,有关它的某些信息注明在下面的示意图中:
(1)A、F、G的结构简式为：___________,____________,______________。
(2)生成H的化学方程式为：__________________________________。
8、板书设计：
第三节 蛋白质和核酸
一、氨基酸的结构与性质
1、氨基酸的概念：
2、赖氨酸的结构简式：
3、定义：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。
4、氨基酸的两性
（1）既能与酸反应又能与碱反应与碱反应，
(2) 成肽反应：
二、蛋白质(protein)的结构与性质
9、教学后记：
1、《课程标准》指出：“学生的学习内容应当是现实的，有意义的，富有挑战性的。”学习内容来自学生生活实际，在学生已有的经验的基础上学习，可使学习更有效。本节主要内容就是学生熟悉的物质蛋白质、氨基酸，但学生对它们的结构与化学性质不了解，有利于激发学习动机，是变被动学习为主动学习的有效途径。
2、现代教学重视学生的全面发展，在教学中知识的传授不再是最终目的，而应使其成为一种载体，让学生掌握方法并亲身体验感受，培养学生可持续发展的能力。本节课采用问题讨论的教学模式的根本目的就在于此。3、对本节课的难点知识肽键的形成，利用学生掌握的酯化反应进行对比处理，利于学生对该知识的理解与掌握。
3、本设计采用的教学方式是科学探究方式，通过从已有知识中寻找新知识的生长点，激发学生探究欲望，并通过层层递进的问题，不断激发学生学习兴趣。这种从已有知识中寻找问题，并进行科学探究的学习方式对学生今后的学习意义重大。
4、但由于教学时间不足，未能引导学生深入讨论和对学生的实验探究过程进行全面的评价。
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