第三节　生命的基础——蛋白质教案设计（一等奖）

课标分析：内容方面，了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用；实验上，通过蛋白质的变性、

盐析、水解等实验了解蛋白质的性质。

教材分析：宏观：教材内容以陈述性知识为主，先以氨基酸为引，介绍氨基酸的结构与性质，而后以氨基酸之间的肽键为纽带，介绍蛋白质，从氨基酸的结构与连接方式介绍蛋白质的结构，而后介绍蛋白质的性质，然后介绍蛋白质的实际应用。

中观：教材

微观：教材内容穿插科学视野、资料卡片、图表和实验探究，学生拥有更广阔的知识面，开阔视野，并能够在教材提醒下自主动手参与探讨蛋白质的性质。

学情分析：知识基础：必修二时，有“基本营养物质”一节，已经简单介绍过蛋白质，了解到蛋白质的颜色反应，并且生物也已经系统讲解过“生命活动的承担者—蛋白质”一章节，学生对蛋白质不会很陌生，而对化学来说，我们要重点学习化合物的结构与性质，蛋白质的结构与其性质之间的关系以及蛋白质性质的应用。

技能分析：学生在高中阶段所接触的实验很少，对实验操作和规范有很大的提高空间，因此在蛋白质性质分析实验时学生的动手操作能力要尽可能满足。

教学目标：知识与技能：了解氨基酸、蛋白质的组成和结构特征；

掌握蛋白质的结构和性质；

了解蛋白质的用途；

过程与方法：动手实验，明白并归纳蛋白质的性质与用途，

清楚蛋白质是生命物质的基础，

了解酶对人体内反应的催化作用及用途；

情感态度与价值观：通过蛋白质的学习，学生能够了解到生活中的蛋白质来源，了解到蛋白质的用途，通过学生对蛋白质结构与性质的认识，让他们有探究位置结构蛋白质的思考和动手能力。

教学重难点分析：重点：蛋白质和氨基酸的结构与性质

难点：氨基酸的结构以及肽键的形成、蛋白质的结构、蛋白质性质实验的操作

教学方法：讲述法、实验法、演示法、探究法

教学过程：

【引入】大家知道我们人体是由那些物质构成的吗？

【回答】糖类、脂肪、蛋白质

【讲述】对，有水，蛋白质，脂肪，糖，其中蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。既然蛋白质对我们如此重要，那它到底具有怎样的结构与性质呢，今天我们就来学习一下关于蛋白质的知识

【板书】

【板书】一、氨基酸的结构与性质

第三节

蛋白质

【讲述】氨基酸是构建蛋白质的基石，所以我们先来讲一下氨基酸的性质。

1、氨基酸的定义；

【提问】你们都听说过氨基酸吗？有哪些？

【回答】甘氨酸、精氨酸、赖氨酸等

【讲述】

“红牛”饮料中含有赖氨酸。下面我们来看一下这些氨基酸，请同学们观察一下它们的结构有什么相同之处？

【回答】都有氨基和羧基，并且两个基团连在一个碳原子上

【讲述】不错，它们都至少含有一个氨基和一个羧基，或者可以说是烃基上两个氢原子被氨基和羧基取代。我们一般就把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。

【板书】

羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物

【提示】可能有些同学会以为要氨基和羧基在同一个C原子上才叫氨基酸呢，其实不是这样的。我之所以列举的这些都在同一个原子上是因为组成蛋白质的氨基酸几乎都是有一个氨基与羧基在同一个C原子上，而其他的就比较少见了。

【提问】我们知道官能团决定有机物的性质。刚才我们也说了氨基酸结构中均含有-COOH和-NH2，那它应具有什么性质呢？

【回答】

氨基酸拥有-COOH和-NH2，那么它既有酸性又有碱性。

【板书】二、氨基酸的两性

1、既能与碱反应又能与酸反应

【讲述】根据我们以前所学的酸与碱的反应，请同学们做一下这两个题

+ H2O 【板书】

2、成肽反应

【讲述】氨基酸不仅可以与酸或碱反应，两个氨基酸分子彼此之间也会反应。我们把两个氨基酸脱一分子水缩合得到的产物叫二肽。两个或两个以上氨基酸分子彼此脱水缩合生成的化合物叫多肽。连接两个氨基酸分子间的化学结构（-NH-CO-）称为肽键。

【板书】

二肽

肽键：-NH-CO- 【展示】

【讲述】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，取代反应。

【活动】学生动手组装甘氨酸的分子模型，体验氨基酸的结构特点，两人一组，合作完成甘氨酸的模型。

【讲述】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

【提问】蛋白质在希腊文Proteios的意思是"第一"，即蛋白质是生命的基石。有没有人知道它存在哪些地方呢？

【回答】头发、肌肉、细胞等

【讲述】它存在于动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等，或存在于植物的种子里。蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。

【板书】

1. 蛋白质的结构

【展示】

【讲述】蛋白质结构多种多样，构成多种多样的人体。蛋白质总共含有四级结构，它的一级结构是指：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

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

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。具有三级结构的多肽链叫亚基。

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

【活动】先给所有学生每人发一条长方形的纸条和双面胶；再给每一组的所有同学每人正方形、圆形、三角形卡纸，不同形状卡纸代表不同种类氨基酸图片，纸条代表肽链。指导学生把卡纸粘在纸条上，寻找蛋白质分子结构多样性的原因。

【讲述】通过刚才的图片分析，大家很容易得出在氨基酸种类和数目都相同的情况下，氨基酸的排列顺序不同，组成生命的氨基酸有20种，组成每种蛋白质的氨基酸有几百个，那么蛋白质的结构也会不同。

【活动】学生将自己的纸条进行折叠（手工），折叠出自己喜欢的手工作品，如纸船、宝塔、飞机等手工，能够明白肽链之间相互缠绕折叠成蛋白质结构的方式，进一步了解蛋白质的结构。

【板书】

2. 蛋白质的性质

【讲述】蛋白质是由氨基酸缩聚而成，但其分子中仍有多余的羧基与氨基，所以会使蛋白质具有酸、碱性。

【板书】

（1）蛋白质的两性：

蛋白质水解：同多肽

【展示】

【实验】（学生动手）

1．取20mL鸡蛋白溶液放入试管；

2．然后再向试管中加入饱和Na2SO4，若现象不明显可滴入少量CH3COOH。

【展示】

【实验】向蛋白质溶液中加（NH4）2SO4、Na2SO4等盐溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，继续滴加时沉淀溶解。

【板书并讲解】向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析，是物理变化，可复原。

【板书】

（3）蛋白质的盐析

【讲述】采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质

【实验】

按下列方案进行实验，并与盐析现象比较，思考

操作1：加入鸡蛋清溶液3 mL，加热，加入蒸馏水

操作2：加入2滴1%醋酸铅溶液，加入蒸馏水

（学生操作）

【总结】蛋白质均凝结，然后向两支试管中分别加入清水。现象是凝结的蛋白质不再溶解。

【讲述】通过实验可以得出在蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程不可逆。蛋白质的这种改变叫蛋白质的变性。

【板书】

（4）蛋白质的变性：

在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。

【讲述】除了上面试验中加重金属盐，加热外还有很多因素影响。我们来总结一下

【边板书边讲】

物理因素：加热、加压、搅拌、紫外线照射、超声波等

化学因素：强酸、强碱、重金属三氯乙酸、乙醇、醛、丙酮等

【提问】蛋白质变性对于人体有什么负面作用？我们要如何利用蛋白质的变性/ 【讨论并回答】蛋白质的变性使人体细胞坏死并沉积，医院的用酒精等物质杀毒就是利用蛋白质的变性作用从而使细菌等死亡。

【实验】用试管取2mL 鸡蛋白溶液；滴加几滴浓硝酸，微热。观察并记录现象。（学生操作）

【展示】

【讲述】从刚才的试验中我们会看到鸡蛋白溶液变黄了，这就是蛋白质的颜色反应

【板书】

（5）蛋白质的颜色反应

【讲述】蛋白质的颜色反应是检验蛋白质的方法之一，反应的实质就是硝酸作用于含有苯环的蛋白质使它变成黄色的硝基化合物。一般蛋白质中都含有苯环。颜色反应是检验蛋白质的方法之一。。

【提问】蛋白质可以用颜色反应来检验，那同学们知不知道日常生活中鉴别毛织物和棉织物

的方法是什么呢？

【回答】灼烧

【讲述】灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味

【讲述】生物体、植物无时无刻都在进行着化学反应，并且这些反应在生物体存在下进行，而且会随着环境、身体情况而随时自动、精确的改变。这些反应的进行离不开一种特殊的蛋白质——酶

【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。

酶具有如下特点

【板书同时讲述】特点：（1）条件温和，不需加热。

（2）专一性。

（3）高效性。

【提问】蛋白质除了从体外获得，还从哪来？（学生对非必需氨基酸和必需氨基酸的理解）

【回答】DNA合成

【讲解】DNA和RNA两种核酸，一个是合成蛋白质的模板，一个是合成蛋白质的工厂。

【反思总结并提问】蛋白质的性质

蛋白质的鉴别

蛋白质的用途

板书