第二单元 提供能量与营养的食物优质教案设计

回归生活的“蛋白质”教学设计

一、教学目标

1．了解蛋白质的存在、功能、消化和吸收的过程、补充方法以及研究的重要意义。

2．通过分组实验，初步理解盐析和变性的含义，同时提高化学实验的操作技能。

3．了解蛋白质的基本组成单位，初步理解氨基酸形成蛋白质的基本原理。

4．从我国人工合成胰岛素的化学史中，感悟强烈的爱国情怀，体会科研人员研究的不易。

二、教学重难点

蛋白质的性质

三、教学过程

环节一：回眸身边的蛋白质

【教师】蛋白质的英语单词是Protein，它起源于希腊语，代表最重要的。恩格斯说过“没有蛋白质就没有生命。”对于这句话，你是怎么理解的，你赞同吗？

【学生】我赞同这句话，蛋白质对人体来说是不可或缺的。我们体内的酶就是蛋白质。

【教师】在我们的体内有许许多多的细胞，而细胞干重的一半以上都是蛋白质。看看你身边的人，说出蛋白质存在于人体的哪些部位？

【学生】人体的皮肤、头发、指甲等。

【教师】这些是我们肉眼所能看见的，其实还有看不到的血液、抗体、病毒、酶等。以我们体内的血红蛋白为例，它可以从肺中携带O2运送到各个有需要的组织，又能够携带各种代谢产生的CO2，运送到肺里，从而排出体外，完成基本的代谢过程。

【信息提示】血红蛋白的分子式C3032H4816O872N780S8Fe4

【问题1.1】观察血红蛋白的分子式，你可以得到哪些信息？

【学生甲】组成蛋白质的主要元素有C、H、O、N，血红蛋白中还含有S、Fe。

【学生乙】血红蛋白的相对分子质量很大很大。

【教师】大家观察的很细致，血红蛋白的相对分子质量高达64500，属于高分子化合物。如果人体缺少血红蛋白，就有可能会导致贫血等疾病。

【问题1.2】蛋白质对人体十分重要，那怎么判断自己是否缺乏蛋白质呢？

【学生】一脸茫然

【教师】缺少蛋白质可能会导致脱发、消化不良、食欲不振、指甲变软或分层的现象。

【问题1.3】你能说出生活中富含蛋白质的食物有哪些吗？

【学生】鸡蛋、牛奶、肉类、鱼、虾、大豆等。

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【教师】像鸡鱼肉蛋奶这种来自于动物体内的蛋白质，我们称之为动物蛋白；像大豆这种来自于植物体内的蛋白质，我们称之为植物蛋白。生活中偶尔会看到有朋友喝蛋白粉（动物蛋白：植物蛋白=2:3），我们是否也有必要买一罐来补充蛋白质。

【问题1.4】观察具体的数据，关于补充蛋白质你有哪些想法？

表格1

提供60g蛋白质所需的食物量

食物

标准面粉

大米

鸡蛋

牛奶

酸奶

黄豆

豆腐

食用量

750g 750g 450g 2000mL 2400g 170g 740g 食物

豆浆

豆腐丝

里脊肉

鸡胸肉

草鱼

鳕鱼

草虾

食用量

3333mL 300g 300g 300g 360g 300g 360g 【学生】如果靠喝豆浆来补充蛋白质，我们需要喝3333mL豆浆才能补充人体每天所需的60g蛋白质，这个实在太难了，不太符合常理，所以我的观点是不能从单一的食物中补充，可以每一种都吃一点。

【教师】太棒了，对于普通人来说，其实每天一袋奶，一个鸡蛋，一两豆腐，2-3两肉，加上4-6两主食就已经足够了，完全不需要特殊的去补充蛋白质。

【问题1.5】我们每天摄入的蛋白质在体内经历了哪些转化过程呢？

【学生】以鸡蛋为例，蛋白质经过我们的口腔，进入我们的胃中，在胃蛋白酶的作用下水解生成多肽，再进入我们的小肠中，在酶的作用下水解生成氨基酸。

【教师】一部分氨基酸进入我们的血液中，用来重新合成人体所需的蛋白质，另一部分氨基酸则会发生氧化反应，为我们人体提供能量。在我们的体内，每时每刻都在进行着氨基酸的生成和消耗，比如，我们的胃粘膜2~3天就会全部更新一次，我们的皮肤28天就会全部更新一次。

环节二：探寻蛋白质的结构

【问题2.1】生物上应该学习过氨基酸的内容，你知道氨基酸有哪些种类吗？

【学生】氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。

【教师】氨基酸一共有20种。其中，必需氨基酸共有8种，婴儿有9种，比成人多了一种组氨酸。对于人体不能自己制造的氨基酸，称之为必需氨基酸，需要我们从食物中去获得。对于人体能够自己制造的氨基酸，称之为非必需氨基酸。这类氨基酸不需要从食物中获得。

【问题2.2】观察下述常见氨基酸的结构，试总结其特点？

H2N―CH2―COOH

CH3CHCOOH HOOCCH2CH2CHCOO甘氨酸

谷氨酸

NH2

丙氨酸

H 【学生】通过观察可以发现氨基酸中全部含有氨基(―NH2)和羧基(―COOH)，而且它们连接在同一个碳原子

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上面。

【教师】像这种氨基和羧基连接在同一个碳原子上面的氨基酸，我们称之为α―氨基酸。

【问题2.3】结合氨基酸的官能团，推测其可能具有的化学性质？

【学生】与钠反应、与碱反应，脱水缩合反应。

【教师】其实氨基酸还可以与酸反应，因为氨基显碱性。像这种既能与酸反应，又能与碱反应的特征，我们称之为氨基酸的两性。

【信息提示】氨基酸分子中存在氨基(―NH2)和羧基(―COOH)。氨基和羧基可以发生像酯化反应那样的脱水反应，形成肽键。

CH2COOH+

H-NCH

2COOH→

NH2

O

NH2

【模型演示】像这种2个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物叫做二肽。10~100个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物叫做多肽。

【问题2.4】人体内的氨基酸只有20几种，为什么可以在体内形成10万种以上的蛋白质呢？

【学生】氨基酸的排列顺序以及空间结构不同。

脱水缩合脱水缩合脱水缩合弯曲盘旋再弯曲盘旋【教师】氨基酸→二肽→三肽→多肽→蛋白质的二级结构→蛋白质的三空间延伸级结构→蛋白质的四级结构

【教师】1965年，我国首次人工合成牛胰岛素，这是人类历史上首次合成的蛋白质。牛胰岛素是从牛的胰腺中获得的，与人体所需的胰岛素略有差异，而这次合成出来的蛋白质与人体内的胰岛素一模一样，具有十分重要的意义。

环节三：探究蛋白质的性质

【问题3.1】结合生活经验，说说哪些因素会使蛋白质失去活性？

【学生】将生鸡蛋煮熟，做成煎蛋或者松花蛋。

【教师】能够使蛋白质变性的因素还有很多，现在我们通过分组实验来探究。

【学生实验1】

表2 使蛋白质失活的影响因素探究实验

H

CH2-C-

N-CH

2COOH+H2O

H

肽键

实验步骤

3 实验现象

实验结论

1．向鸡蛋清中加稀硫酸

2．向鸡蛋清中加酒精溶液

3．加热鸡蛋清

5．向鸡蛋清中加浓硝酸，微热

6．向鸡蛋清中加饱和硫酸铵溶液

4．向鸡蛋清中加硫酸铜溶液

【教师】蛋白质溶液遇到强酸、强碱、重金属盐、甲醛等化学物质或受热时发生凝结的过程，叫做变性。蛋白质溶液遇到浓的硫酸铵等无机盐溶液，会析出沉淀，加水后，沉淀重新溶解的过程，叫做盐析。

【问题3.2】如何区分一个盐溶液发生的变化是盐析还是变性呢？

【学生】加水，看产生的沉淀是否会重新溶解。

【教师】在科研过程中，科学家需要对某一种蛋白质进行研究时，就会采用盐析来分离、提纯蛋白质。

【问题3.3】结合蛋白质的性质，思考如何检验新买的羊毛衫是不是由羊毛制成的呢？

【学生实验2】使用镊子夹取红线、白线、黑线，点燃比较味道。

【问题3.4】三种线的主要成分是羊毛线、棉线、腈纶线。每一种线型对应什么颜色呢？

【学生】羊毛线有烧焦的羽毛的气味，对应红线，棉线有烧纸的味道，对应白线，腈纶线有特殊的气味，对应黑线。

环节四：重现生活中的蛋白质

【学以致用】

1．夏天到了，人们外出时，为什么会打着伞？

2．为什么做浓硝酸实验时，一不小心手上就会有黄斑？

3．为什么活性乳酸菌饮品不宜高温蒸煮？

4．为什么被子要勤在阳光下暴晒？

5．重金属盐有毒，若有人误食重金属盐该怎么处理？

【归纳与总结】通过本节课的学习，我们知道了氨基酸可以合成蛋白质，蛋白质可以水解生成氨基酸。氨基酸具有两性，能够发生脱水缩合反应，是因为其通式中含有氨基和羧基，这种特殊的结构决定了它的化学性质。蛋白质可以发生盐析和变性。盐析是一种物理变化，是可逆的，变性是一种化学变化，是不可逆的。更重要的是我们知道了蛋白质的存在和作用。今后务必要好好吃饭，认真对待每天的一起三餐，每一天的你都会是新的你。

四、板书设计

成肽反应

两性

氨基酸

水解

合成

蛋白质

变性(不可逆)

烧焦的羽毛味

4 存在和作用

盐析(可逆)

五、教学反思

1．从宏观辨识到微观探析

本节课从设计之初，便将蛋白质的的相关知识点与实际生活联系在一起。环节一从宏观的生活现象出发，以血红蛋白为例，从微观角度逐步掀开蛋白质的空间结构，依次呈现蛋白质的组成、来源、水解过程。

蛋白质的重要功能

（以血红蛋白为例）

高分子化合物，组成元素：C、H、O、N。

缺乏蛋白质的症状

蛋白质的重要性

富含蛋白质的食物

蛋白质的来源

蛋白质的吸收、消化

蛋白质水解生成氨基酸

2．从证据推理到模型认知

学生对氨基酸的基本结构没有准确的认知。环节二直接将常见氨基酸的结构模型提供给学生，学生根据现有证据，可以推理出氨基酸中含有氨基和羧基。在观察的过程中，学生可以搭建关于氨基酸的认知模型。此外，从氨基酸的官能团出发，大胆预测其化学性质，也是对学生证据推理能力的一种考验。

问题1：氨基酸的种类？

必需氨基酸和非必需氨基酸

问题2：观察氨基酸的结构模型，总结特点？

含有氨基(―NH2)和羧基(―COOH)

问题3：结合氨基酸的官能团，推测其化学性质？

氨基酸的两性和脱水缩合反应

问题4：蛋白质种类繁多的原因？(以人体为例) 氨基酸的排序及空间结构

3．从化学回归生活

环节三从生活中使蛋白质失活的因素入手，通过分组实验去寻找影响因素。学生在燃烧三种线的过程中，可以闻到真实的气味，从而获得最直接的感受。在以后的实际生活中，学生可以很自然的联想到蛋白质的鉴别方法，从而做到学以致用。

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