第二单元 氨基酸 蛋白质 核酸优秀公开课教案

教学设计

第一学时

蛋白质和核酸第二课时

【教学目标】

1.

蛋白质是联系生物学、生理学、营养学和医学的重要纽带，其学习的内容与人的生命和社会活动息息相关，能让学生体验到这就是“身边的化学”，“生命的化学”。

2.

通过实验和联系生活实际，进一步激发学生的兴趣和求知欲。

【教学过程】

一、教学程序

1.创设情境，设疑引入

本课由教师手拿两袋不同品牌的奶粉，这两袋奶粉中有一袋是优质奶粉，一袋是不法商贩用少量奶粉、淀粉和香精勾兑的劣质奶粉，如果婴幼儿吃这样的劣质奶粉，会怎样呢？然后大屏幕给出大头娃娃事件中的大头娃娃图片及相关文字引入，创设主题情景，给学生探索蛋白质的知识注入巨大动力。

2.善诱善导，突破难点 结合将复杂问题变简单化的思维方法，在认识蛋白质结构过程中，先让学生阅读教材，找到蛋白质的一级结构概念、二级结构概念、三级结构概念和四级结构概念，引导学生用普通的铁丝如何从蛋白质的一级结构变为二级结构、三级结构和四级结构，将问题简单化，以利于突破难点。

3.师生互动，突出重点

结构课程理论认为：发现的过程是一种高级的心里过程。依据这一理论，我对蛋白质主要性质的学习全部采用“提出问题――实验探究――实验现象――探究结论－－相关生活化学”的教学流程，从而遵循科学探究的方法。将学生分组，每组配备一套实验所需的仪器和药品，所有探究实验的实验现象、探究结论和相关生活化学都由学生在老师的引导下组内讨论完成，给学生一个交流的平台，充分体现学生在课堂上的主体地位，并将课本知识与生活化学联系起来，让学生真正用化学知识解释日常生活中的实际问题。（在进行探究实验之前，老师先引导学生去观察实验台上的仪器与药品。完毕后，我就利用日常生活中的一个现象来引出第一个探究设疑。）

【实验探究设疑】

打鸡蛋时加入少量食盐会使鸡蛋越打越清，但继续加盐，则会使鸡蛋越来越稠？（为了解释这个生活现象，由学生利用提供的仪器和药品进行第一个探究实验）

【实验探究1】

在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里，缓慢加入饱和

(NH4)2SO4溶液，稍后再加入适量的蒸馏水，观察并记录实验现象。

【实验现象】鸡蛋白凝聚析出，加水后又溶解。

【探究结论】向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析。这样析出的蛋白质仍可以溶解在水中，而不影响原来蛋白质的性质。因此，盐析是一个可逆的物理过程，利用这个性质，可以采用多次盐析的方法来分离、提纯蛋白质。

【相关生活化学】

(1)．打鸡蛋时加入少量食盐会使鸡蛋越打越清，若继续加盐，则会使鸡蛋越来越稠？

【实验探究设疑】

游泳池经常使用硫酸铜仅仅是让游泳池变得更漂亮吗？

【实验探究2】

在三支盛有2mL的鸡蛋白溶液的试管里，给一支试管加热，同时向另两支试管里分别加少量硫酸铜溶液。然后再各试管中各加入适量的蒸馏水，观察并记录实验现象。

【实验现象】鸡蛋白凝结，加水后不溶解。

【探究结论】在加热或重金属盐存在的条件下蛋白质会发生凝结，加水后不能重新溶解，我们把蛋白质的这种变化叫变性。蛋白质变性后不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性，是一种不可逆的化学变化。

【相关生活化学】

(1)．游泳池经常使用硫酸铜仅仅是让游泳池变得更漂亮吗？

(2)．当人误服重金属盐类，为什么可以喝大量牛奶、蛋清或豆浆解毒？

(3)．夏天为什么不用热水洗衣服？

(4)．为什么医院里常用紫外线照射的方法来消毒；用福尔马林（甲醛水溶液）保存动物标本？

【实验探究设疑】

在浓硝酸与铜反应的实验中有同学不小心将浓硝酸溅到手上，使指甲或皮肤变黄，这是为什么呢？

【实验探究3】

向盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里，加入几滴浓硝酸，微热后，再加入适量的蒸馏水，观察并记录实验现象。

【实验现象】鸡蛋白凝结变黄，加水后不溶解。

【探究结论】蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应，某些蛋白质跟浓HNO3作用产生黄色，事实上也是蛋白质的变性。颜色反应是蛋白质所特有的性质，可用于检验或鉴别蛋白质。

【相关生活化学】

(1)．在浓硝酸与铜反应的实验中有同学不小心将浓硝酸溅到手上，使指甲或皮肤变黄，这是为什么呢？

【实验探究设疑】

在市场上如何鉴别毛线是动物毛还是人造毛？

【实验探究4】

灼烧毛线、头发、棉花、人造毛线闻其燃烧味道。

【实验现象】毛线、头发有烧焦羽毛的气味，而棉花、人造毛线无。

【探究结论】蛋白质燃烧时，有烧焦羽毛的气味

【相关生活化学】

(1)．在市场上如何鉴别毛线是动物毛还是人造毛？

4. 课堂小结

为了促进知识的内化，就需要对上述整个过程进行归纳总结，要让学生明白自己获得了什么。先让学生归纳总结，后由老师补充点评。

5. 课外研究性学习

我让学生利用课外研究性学习得方式来收集蛋白质用途的相关资料，以更深层次的了解蛋白质。

教学过程

二、蛋白质的结构与性质

[导入]这是什么？（教师手拿两袋不同品牌的奶粉）

[生]奶粉

[师]这两袋奶粉中有一袋是优质奶粉，一袋是不法商贩用少量奶粉、淀粉和香精勾兑的劣质奶粉，如果婴幼儿吃这样的劣质奶粉，会怎样呢？看大屏幕。

[投影]大头娃娃图片及相关文字

[师]这种现象的发生是由于奶粉中什么营养成分摄入不足造成的？

[生]蛋白质

[师]这节课我们就来学习第3节 蛋白质和核酸（第二课时）

[板书]

第3节 蛋白质和核酸

一、蛋白质

[师]同学们把书打开，放到

页，

[板书]1、蛋白质的组成和结构：

[提问]蛋白质的基本组成单位是什么? [学生回答]（据上节课知识）氨基酸。

[讲述] 氨基酸

→

多肽

→

蛋白质

[提问]蛋白质主要存在哪里？

组成蛋白质的元素有哪些? [阅读]指导学生阅读课本P88“资料卡片”。

[板书]1）组成：由C、H、O、N、S等元素组成。

[板书]2）结构

[展示]一级结构

二级结构

三级结构

四级结构

[板书]2、蛋白质的性质

[板书]1）两性

[指出]形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且，侧链中也有酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸一样也是两性分子，既能与酸又能与碱反应。

[练习] 下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是

(

) ①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ; ④NH4Cl；

⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH A.①②③

B.①②④⑤

C.⑤⑥

D.①②③⑤

[小结]既能与酸反应又能与碱反应的物质

(1)多元弱酸的酸式盐；

(2)弱酸的铵盐；(3)具两性的物质；

(4)氨基酸和蛋白质；

[板书] 2）盐析

（实验）在试管里加入1~2ml鸡蛋清的水溶液，然后分别加入少量饱和（NH4）2SO4、Na2SO4溶液，观察现象。把少量有沉淀的液体倒入另一个盛蒸馏水的试管里，观察现象。

[板书] 3）变性

（实验）（1）在试管里加入2ml鸡蛋清的水溶液，加热，观察现象。将试管里的下层絮状蛋白质取出一些放在水中，观察现象。

（2）在试管里加入3ml鸡蛋清溶液，分别加入1ml10%CuSO4溶液、1%的醋酸铅溶液2滴，观察现象。将少量沉淀放入水中，观察现象。

[练习]1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？

2、蒙古人爱用银碗盛马奶来招待客人，以表示对客人的友谊象银子那样纯洁，马奶那样洁白。奇怪的是，银碗好像有什么魔术似的，牛奶、食物一放在银碗里面，它的保存时间就会长得多。用银壶盛放的饮水，甚至可以保持几个月也不腐败。这是怎么回事呢？

[板书] 4）颜色反应

(实验)在试管里加入少量鸡蛋清溶液，然后滴入几滴浓硝酸，微热，观察现象。

[板书] 5）水解反应

[练习]1、下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中(A)、(B)、(C)、(D)标出分子中不同的键。当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是（

）

H R O H R O —N—CH—C—N—CH—C——C—

(A) H(B) R(C) OH(D) RO

[板书]6）燃烧产生烧焦羽毛气味

[练习]鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”，在如下各方法中正确的是( ) ①滴加浓HNO3, ②滴加浓硫酸, ③滴加酒精, ④灼烧 A.①③ B.②

④ C. ①④ D. ③④ [过渡]我们对蛋白质的性质有了进一步的认识。中国有一句成语——“学以致用”，我们现在就用学过的知识来应用到我们的生活中。

[情景设置]当“大头娃娃”事件发生后，我的许多朋友问我：你是学化学的，有没有办法简单地鉴别出优质奶粉和劣质奶粉？我哑口无言，我很惭愧。一架测量蛋白质含量的仪器要几十万，对一个普通家庭来说，根本是无法想象的。那么，该怎么办呢？今天，同学们和我一起学了蛋白质的性质，那我们就一起来探索看看有没有简单的方法。

[投影]真奶粉和假奶粉的成分

[生]一名学生实验

[提问] 如何检验豆腐中含有蛋白质？

[生]一名学生实验

[提问]假如你是个很出色的化学家,你想合成什么功能的蛋白质？

[生]回答

三、蛋白质的基本含义

蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质。

蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮元素。

—N—CH—C—N—CH—C—(A)(B)(C)(D)

蛋白质是由α—氨基酸按一定顺序结合形成一条多肽链，再由一条或一条以上的多肽链按照其特定方式结合而成的高分子化合物。蛋白质就是构成人体组织器官的支架和主要物质，在人体生命活动中，起着重要作用，可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。

男性缺失蛋白质比女性缺失蛋白质更需要重视，男士一旦缺失蛋白质，会导致男性精子质量下降，精子活力降低以及精子不液化造成男性不育。

蛋白质是一种复杂的有机化合物，旧称“朊（ruǎn)”。

氨基酸是组成蛋白质的基本单位，氨基酸通过脱水缩合连成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子，每一条多肽链有二十至数百个氨基酸残基（-R）不等；各种氨基酸残基按一定的顺序排列。蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种基本氨基酸，在蛋白质中，某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化，从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起，往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物，折叠或螺旋构成一定的空间结构，从而发挥某一特定功能。合成多肽的细胞器是细胞质中糙面型内质网上的核糖体。蛋白质的不同在于其氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链空间结构的不同。

食入的蛋白质在体内经过消化被水解成氨基酸被吸收后，合成人体所需蛋白质，同时新的蛋白质又在不断代谢与分解，时刻处于动态平衡中。因此，食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例，关系到人体蛋白质合成的量，尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿，都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。蛋白质又分为完全蛋白质和不完全蛋白质。富含必需氨基酸，品质优良的蛋白质统称完全蛋白质，如奶、蛋、鱼、肉类等属于完全蛋白质，植物中的大豆亦含有完全蛋白质。缺乏必需氨基酸或者含量很少的蛋白质称不完全蛋白质，如谷、麦类、玉米所含的蛋白质和动物皮骨中的明胶等。

四、检测题

1. 用一种化学试剂鉴别NaAlO2溶液、硅酸钠溶液、鸡蛋白溶液、纯碱溶液、蔗糖溶液五种无色溶液，该试剂是(

) A．NaOH溶液 C．浓硝酸 2. 下列说法不正确的是(

) A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应

B．用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4­己二烯和甲苯[来源:Zxxk.Com] C．在酸性条件下，CH3COOC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H5OH 1818B．稀盐酸

D．食盐水

3. 以下各种模型图都由C、H、O、N中的一种或多种元素构成。下列说法正确的是(

) [来源:Zxxk.Com] A．图①是球棍模型，其化学式为：C3H7O2N，是一种蛋白质

B．图②是比例模型，其化学式为：C9H13NO，该物质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应

C．图③是球棍模型，其化学式为：C9H10O3,1 mol该物质能消耗3 mol氢氧化钠

D．图③是比例模型，其化学式为：C9H13ON，能够发生消去反应

4. 苯丙氨酸()有多种同分异构体。其中同时符合下列两个条件：①有带两个取代基的苯环；②有一个硝基直接连接在苯环上的异构体有(

) A．3种

C．6种 B．5种

D．10种

5. A、B两种有机化合物，分子式都是C9H11O2N．

（1）化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，分子结构中不存在甲基．化合物A的结构简式为__________；

（2）化合物B是某种芳香烃硝化的推一产物（硝基连在苯环上）．化合物B的结构简式是__________。

6. (1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________；

(2)鸡蛋腐败时，常闻到刺激性气味，该气体主要是________，说明蛋白质中含有________元素；

(3)误食重金属盐会中毒，这是因为__________________；

(4)浓HNO3溅在皮肤上，使皮肤呈现________色，这是由于浓HNO3和蛋白质发生了________反应的缘故；

(5)鉴定一种织物的成分是真丝还是人造丝，可各取一小块进行________，这是因为________________________________________________________________________。

参考答案

1. 【解析】

NaAlO2、Na2SiO3、Na2CO3三种无机盐均能与硝酸反应，并表现出各不相同的现象；蔗糖溶液遇硝酸无明显现象；鸡蛋白遇浓硝酸显黄色。

【答案】C

2. 【解析】麦芽糖及其水解的产物葡萄糖中均含醛基，故都能发生银镜反应。用溴水能鉴别苯酚溶液，2,4­己二烯和甲苯，溴水与苯酚溶液产生白色沉淀，溴水与2,4­己二烯反应使溴水褪色，溴水与甲苯能萃取，甲苯呈橙色。乙酸乙酯在酸性条件下水解是可逆的，且是酯基中的碳氧单键断裂，故应在乙醇中有O原子，故C错。甘氨酸与丙氨酸缩合最多可形成4种二肽，甘氨酸与甘氨酸缩合可生成一种二肽，丙氨酸与丙氨酸缩合可生成一种二肽，而甘氨酸与丙氨酸缩合可生成两种二肽。

【答案】C

3. 【解析】①是α氨基丙酸，不是蛋白质，A错误；②是球棍模型，B错误；③是比例模型，分子中含18有苯环、羟基和氨基，C错误，D正确。

【答案】D

4. 【解析】试按题意写出苯环上连两个取代基：其一为硝基(—NO2)，其余全部归为另一取代基，应为—C3H7，—C3H7有正丙基和异丙基2种，再考虑到两个取代基的位置有“邻、间、对”3种，得异构体6种。

【答案】C

5. 【解析】选题角度：考察对蛋白质相关概念的认识。

思路分析：本题的思维方式可从两方面进行，一种是利用天然蛋白质的水解产物均为－氨基酸，再结合书本上给出的四种氨基酸，很容易想到它是苯丙氨酸另一种是利用（2）题的答案反推（1），因为C9H12

的分子结构必有对称性，可知它是：即B为

联想到硝基化合物与氨基酸为同分异构关系可得正确答案：A

启示：本题只要对蛋白质相关概念有清楚的认识就可以正确解答。

6. 【解析】

(1)提取蛋白质的方法可以从两方面考虑：①让蛋白质沉淀出来；②让其他物质出去。(2)我们常说硫化氢有臭鸡蛋味，这是因为鸡蛋腐败，蛋白质分解会放出硫化氢。(3)重金属离子会使蛋白质变性，蛋白质广泛存在于生物体内，是生命的基础，肌肉、皮肤、毛、发等的主要成分都是蛋白质。(4)蛋白质和许多试剂可发生特殊的颜色反应。(5)人造丝是合成纤维。

【答案】

(1)盐析

渗析

(2)H2S 硫

(3)重金属离子会使蛋白质变性

(4)黄

颜色

(5)灼烧

真丝是蛋白质，有烧焦羽毛的气味