第二单元 氨基酸 蛋白质 核酸优秀教学设计范文

鹤山一中2020届高二化学选修5导学案

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第二单元

氨基酸

（编写人：李功胜）

第1课时

氨基酸的结构与性质

【学习目标】：

1.认识常见的氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸。

2.掌握氨基酸的两性、成肽反应；认识人工合成多肽的意义。

【重点和难点】氨基酸的两性、成肽反应。

【预习案】

自学课本第86-87页，完成《金版学案》第70页知识衔接和自主学习的第一部分氨基酸的结构与性质。

【探究案】

<探究一>

氨基酸的组成与结构

1.什么是氨基酸？什么是α-氨基酸？写出α-氨基酸的结构简式的通式。

2.写出课本第86页几种常见α-氨基酸的名称及结构简式。

【归纳总结】氨基酸的结构

(1)组成蛋白质的氨基酸几乎都是α­氨基酸。

(2)氨基酸分子中的官能团是—NH2和—COOH。

(3)分子式相同的氨基酸与硝基化合物互为类别异构，如H2NCH2COOH与CH3CH2NO2互为同分异构体。

[练习1]分子式为C3H7O2N的有机物经实验分析，发现分子中的原子有如图所示的连接顺序，则此有机物一定是(

)

A．硝基化合物

C．α­氨基酸

B．硝酸酯

D．蛋白质

[练习2]某含氮有机物C4H9NO2有多种同分异构体，其中属于氨基酸的同分异构体数目有(

)

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

<探究二>

氨基酸的化学性质

1

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【思考与交流】氨基酸分子结构中含有哪些官能团？请预测氨基酸具有哪些化学性质？

1.两性

[练习3] 苯丙氨酸的结构简式为。

(1)该分子中的碱性基团是________，苯丙氨酸与盐酸反应的化学方程式为

___________________________________________________________________。

(2)该分子中的酸性基团是________，苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为

_____________________________________________________________________。

[练习4] 阿斯巴甜具有清爽的甜味，甜味度约为蔗糖的200倍。下列有关说法不正确的是(

)

A．阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5

B．水解产物中有两种氨基酸

C．阿斯巴甜属于蛋白质

D．阿斯巴甜一定条件下既能与酸反应，又能与碱反应

2.成肽反应 ⑴.什么是成肽反应？参与成肽反应的官能团有哪些？它们是如何断键的？形成新的官能团名称是什么？写出其结构简式。

⑵.什么是二肽？什么是多肽？

[练习5]

分析下图，则多肽链属于

肽，形成该化合物的氨基酸有

种，含有肽键的数目是

。

【自学】《金版》第71页要点一的问题：氨基酸的成肽规律是什么？（提示：答案页第51页）

【归纳总结】氨基酸的性质

(1)多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。相对分子质量在10000以上的，并具有一2

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定空间结构的多肽，称为蛋白质。

(2)由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。

(3)多肽容易水解，生成氨基酸。

(4)由于氨基酸的种类较多，组成蛋白质时氨基酸的数目和排列各不相同，所以蛋白质的结构很复杂。

【训练案】

1．下列有机物水解断键处(用虚线表示)不正确的是(

)

2．苯丙氨酸()有多种同分异构体。其中同时符合下列两个条件的同分异构体有(

) ①有两个取代基的苯环

②一个硝基直接连接在苯环上

A．3种 B．5种 C．6种 D．10种

3．已知半胱氨酸的结构简式为则下列说法错误的是(

) A．半胱氨酸属于α­氨基酸

B．半胱氨酸是一种两性化合物

C．两分子半胱氨酸脱水缩合形成的二肽的结构简式为

D．可与NaOH溶液共热放出一种碱性气体

4．根据下面所示回答问题：

3

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(1)该化合物中，①表示的官能团名称是________，⑦表示的官能团名称是________。

(2)该化合物是由________个氨基酸失去________个水分子而形成的，这种反应叫缩合反应。

(3)该化合物称为________肽，含有________个肽键，肽键的编号分别是________。

(4)该化合物水解后生成氨基酸的结构简式从左至右依次为

、

、 、 ，

氨基酸的名称依次为 、 、 。

5．A、B两种有机物，分子式都是C9H11NO2。

(1)化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，其分子结构中不存在—CH3，化合物A的结构简式为

_____________________________________________________________________。

(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在苯环上)，化合物B的结构简式为

_____________________________________________________________________。

(3)两分子A可形成具有六元环的物质C，则C的结构简式是_________________________。

6．酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式如下：

(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。

A．取代反应

B．氧化反应

C．酯化反应

D．中和反应

(2)在酪氨酸的同分异构体中，同时满足如下三个条件的，除酪氨酸外还有________种。

①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同；②与氯化铁溶液能发生显色反应；③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。

(3)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式：

_____________________________________________________________________。

7．含有氨基(—NH2)的化合物通常能够与盐酸反应，生成盐酸盐，如：R—NH2＋HCl―→R—NH2·HCl(R代表烷基、苯环等)。

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现有两种化合物A和B，它们互为同分异构体。已知：

①它们都是对位二取代苯；

②它们的相对分子质量都是137；

③A既能被NaOH溶液中和，又可以跟盐酸成盐，但不能与FeCl3溶液发生显色反应；B既不能被NaOH溶液中和，也不能跟盐酸成盐；

④它们的组成元素只可能是C、H、O、N、Cl中的几种。

请按要求填空：

(1)A和B的分子式是________________。

(2)A的结构简式是____________________；B的结构简式是_____________________。

8．紫杉醇是一种新型抗癌药，其分子式为C47H51NO14，它是由如下的A酸和B醇生成的一种酯。

B．R—OH(R是一个含C、H、O的基团) (1)A可在无机酸催化下水解，其化学方程式是

____________________________________________________________________。

(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质的水解产物，因为氨基不在________(填希腊字母)位。

(3)写出ROH的分子式：________________________________。

9．实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。

请回答下列有关问题：

(1)实验开始时，首先要通一段时间氧气，其理由是_______________________ _____________________________________________________________________。

(2)上图所示装置中需要加热的仪器有________(填字母，下同)。操作时应先点燃________处的酒精灯。

(3)A装置中发生反应的化学方程式是_________________________________。

(4)装置D的作用是____________________________ 。

(5)读取N2体积时，应注意①________________________ ，

②___________________________________________________________________。

(6)实验中测得N2的体积为VmL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有________。

A．生成CO2气体的质量 B．生成水的质量

C．通入氧气的体积 D．氨基酸的相对分子质量

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第1课时 氨基酸的结构与性质

[练习1] 答案

C [练习2] 答案

C 解析

属于氨基酸的有五种，它们是

[练习3] 答案

(1)—NH2(或氨基)

(2)—COOH(或羧基) ＋NaOH―→

[练习4] 答案

C [练习5] 四

， 4 ， 3 。 1．答案

C 2．

答案

C 解析

苯环上有两个取代基，其一为—NO2，其余全部归为另一取代基，应为—C3H7，—C3H7有两种：—CH2CH2CH3和，考虑到两取代基的位置有“邻”“间”“对”3种，则符合条件的同分异构体共6种。

3．

答案

C 4．

答案

(1)氨基

羧基

(2)4 3 (3)四

3 ③⑤⑥

(4)H2N—CH2COOH

氨基乙酸(甘氨酸) α­氨基丙酸(丙氨酸) α­氨基苯丙酸(苯丙氨酸) 2­氨基­1,5­戊二酸(谷氨酸) 5． 答案

(1) (2)

(3)

解析

(1)天然蛋白质的水解产物是α­氨基酸，由分子式C9H11NO2和α­氨基酸的概念，可6

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知A的组成为C7H7—应是或

由A中不含甲基可知A的结构简式为

(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在苯环上)，则原芳香烃只能是1,3,5­三甲苯。

(3)A分子中的—NH2和—COOH可脱水形成肽键6．

答案

(1)ABCD (2)5 从而把两分子A结合成环状。

(3)

7．

答案

(1)C7H7NO2 (2)

解析

A既能被NaOH溶液中和，又可以跟盐酸成盐，但不能与FeCl3溶液发生显色反应，说明A分子中含有—NH2，不含酚羟基，含有—COOH；—C6H4—的相对分子质量为76，—NH2的相对分子质量为16，—COOH的相对分子质量为45，由于76＋16＋45＝137，所以可推知A分子中只含有苯环、氨基和羧基，其结构简式为由此得其分子式为C7H7NO2。B既不能被NaOH溶液中和，也不能跟盐酸成盐，说明B分子中不含酸性和碱性基团，将A分子的—NH2和—COOH中的原子进行重组，只能是—CH3和—NO2，故B的结构简式为

8． H＋H2O――→＋答案

(1)(2)α

(3)C31H38O11

＋C6H5COOH 解析

(1)A是一种酸，但在A分子结构中存在一个肽键，在无机酸催化作用下发生水解，生成苯甲酸和另一种氨基酸。(2)天然蛋白质水解后所得的氨基酸，其氨基都在α位。(3)根据A酸＋B醇酯＋H2O的反应通式，可确定醇B的分子组成。A酸的分子式为C16H15NO4，酯的分子式为C47H51NO14，所以B醇的分子式为C31H38O11。

9．

答案

(1)排除体系中的N2

yz点燃ym(2)AD D (3)CxHyOzNm＋(x＋－)O2――→xCO2＋H2O＋N2

4222(4)吸收未反应的O2，保证最终收集的气体是N2

(5)①量筒内液面与广口瓶中的液面持平

②视线与凹液面最低处相切 (6)ABD 7