第四章生命中的基础有机化学物质
第三节蛋白质和核酸
主备教师：课时：3课时
一、内容及其解析：
本节课是人教版化学选修5第四章第三节的教学内容，是学生在生物必修1中学习了蛋白质和核酸的基础上开展的，也是在化学必修2有机化学的知识基础上进行的学习，应注意知识间的联系，同时应加强学科间的联系。
本节内容分为三部分，第一部分是氨基酸的结构和性质，第二部分是蛋白质的结构与性质和酶，第三部分是核酸，其间穿插了一些探究实验。本节知识与生活实际联系紧密，也为高分子化合物的学习作了铺垫。
二、目标及其解析：
1、目标定位：
（1）了解氨基酸的结构特点及性质；
（2）了解肽键及多肽；了解蛋白质的组成；
（3）初步掌握蛋白质的重要性质和检验方法及用途。
（4）初步了解核酸
2、目标解析：
（1）教材中，主要突出氨基酸和蛋白质的化学性质，而官能团决定化学性质的思想则是整节书的重点和难点。
（2）总的思路是密切联系生活实际，让学生提出日常生活中含蛋白质的物质，引出定义，结构特点；从氨基酸的生理功能引入氨基酸的学习，从而激发学生学习的兴趣，然后通过学生实验探究得出氨基酸的结构特点；最后通过氨基酸的脱水缩合实验加深对蛋白质的认识。在氨基酸性质的学习中注重联系以前学习的羧基等知识，进行类推、迁移，紧紧抓住结构决定性质的思维。以学生的“学”为中心，引导学生进行探究实验，通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会氨基酸和蛋白质性质的研究过程，理解氨基酸的结构和性质。充分调动学生将所学知识应用于日常生活的积极性，将所学知识用于解决生活实际问题。根据新课标的要求，本人在教学过程中以探究法代替演示实验，以小组合作代替验证实验，以学生为主体，培养学生的实验探究能力和动手操作能力，引导学生形成参与解决问题的意识。三、问题诊断分析：
本节课学生遇到的问题可能是氨基酸官能团性质的理解，理解的关键是区分度要明确，结合官能团决定化学性质的思想来理解会有一定的帮助。以老师为桥梁，通过引导学生提出问题－分析问题－实验－解决问题这一模式进行螺旋教学，以突破教学重点，并调动学生探究的积极性，以本节课的设计分组实验为界面，复习羧酸的化学性质等有关知识。
1、创设化学就在你身边的学习氛围，从学生已有的知识出发，尽量结合生活生产实际，让学生充分体会到生活中处处有化学，掌握化学知识的重要性。
2、鼓励学生主动参与实验探究活动中，并对学生的实验探究过程进行评价，增强了学生参与实验的积极性，而且不是孤立地进行实验探究能力的评价，而是与具体的化学实验探究活动相结合，注意应用所学的有关化学知识，对学生在实验探究活动中的表现，不是仅从探究
能力的一个角度去考察，而是从促进学生的科学素养的全面发展角度来进行评价。
四、支持条件分析：
多媒体辅助教学，运用先进的教学手段，将微观现象宏观化，将瞬间变化定格化，有助于学生掌握油脂的结构特点和它的主要化学性质的本质。
五、教学过程:
第一部分自学
一、知识回顾:
1、羧酸的相关化学性质
2、生物必修1中有关蛋白质和核酸的相关内容
二、教材梳理：
（一）、氨基酸的结构和性质
1、结构
2、物理性质
3、化学性质
（二）、蛋白质的结构与性质
1、元素组成
2、结构
3、物理性质
4、化学性质
（三）、酶
1、定义
2、酶催化作用的特点
（四）、核酸
1、定义
2、作用
3、存在
4、化学组成
三、学生发现问题及相互探讨
第二部分本讲学习
【导入】展示SARS病毒的电子图片，说明蛋白质广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。
今天我们就一起来学习有关蛋白质的知识。
谈到蛋白质，我们首先来学习氨基酸。
【板书】§ 3 蛋白质
【实验】将毛料或头发放在火焰上灼烧、闻味
【问题一：】由上述实验现象能得到哪些结论？
【设计意图】利用实验引入课题，紧扣时代信息激发学习兴趣；调动学生的学习积极性【讲述】蛋白质的相对分子质量很大，可以达到上千万。但是如此大的高分子化合物，也是由基本结构单元构成的，就是氨基酸（生物课已知）
一、氨基酸的结构与性质
给出甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸的结构引导学生观察氨基酸的结构特点。
【师生活动】1、学生观察甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸的结构，总结归纳氨基酸结构特点，给出氨基酸的通式和定义。
【问题1】看以上氨基酸的结构式指出哪些官能团？
【学生回答】（-NH2 氨基、-COOH羧基）
【问题2】那么什么叫氨基酸？
【学生回答】1、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
【问题3】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？
【讲解】2、氨基酸的两性
【例题1】试写出氨基酸与盐酸反应的化学方程式？
NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COO-Na++H2O
【变式训练1】试写出氨基酸与盐酸反应的化学方程式？
NH2CH2COOH+HCl→Cl-+NH3CH2COOH
【师生活动】1、教师引导学生解决问题，巡视了解学生对问题的解决情况2、学生对问题先进行独立思考，再合作探究，最后小组推出代表发言，小组内其它同学可以补充，其它小组同学可以反驳质疑
3、成肽反应：
【例题1】试写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式？
【变式训练2】书写出氨基乙酸与氨基乙酸脱水的方程式？
2NH2CH2COOH→NH2CH2CONHCH2COOH+H2O
【讲解】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。
如：
【过渡】蛋白质在希腊文Proteios的意思是“第一”，即蛋白质是生命的基石。
1、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。
2、组成：蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。
【介绍】1965年我国科技工作者成功合成了具有生物活性的——结晶牛胰岛素。这是科学史上的一大成就，可以说是科学史上又一“丰碑”。在认识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中，做出了重要贡献。
【板书】二、蛋白质的结构与性质
【引入】蛋白质是含氮生物高分子化合物，有C、H、0、N、S等元素，还有一些微量元素，构成的种类有10万种以上。
【讲解】天然蛋白质的结构独特而稳定，按照氨基酸的连接方式分为：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。氨基酸脱水形成肽，而蛋白质的多肽周围都有氨基、羧基等碱性或酸性基团存在，所以蛋白质和酸、碱都反应，具有两性。
【问题二】根据蛋白质的结构判断蛋白质还有哪些性质？
【设计意图】让学生树立“结构决定性质”这一重要化学思想，并运用到实际问题中
【板书】1．水解
【问题1】人体如何吸收吃入体内的食物？
（指导学生实验）
【学生分组实验探究】：蛋白质的化学性质(见课件ppt)
试管编号往装有蛋白质的试管中
添加的试剂或操作
现象继续往试管滴加入水后的现
象
1 (NH4)2SO4
2 Na2SO4
【设计意图】（1）练习操作技能；（2）提高观察能力；（3）学会从实验现象分析、归纳整理出结论的科学方法。（4）激发学生探究问题的兴趣，主动学习知识
【问题2】从本实验可得出何结论？（引出蛋白质的盐析和变性概念）
【板书】2．蛋白质的盐析
3. 蛋白质的变性
【例题2】比较蛋白质的盐析和变性？
【变式训练2】
1、误服重金属怎么解毒？
2、为什么医院用高温，照紫外线，喷洒苯酚和酒精溶液消毒？
3、为什么用甲醛保存动物标本？
4．什么是蛋白质的颜色反应？
【师生活动】1、教师引导学生解决问题，巡视了解学生对问题的解决情况2、学生对问题先进行独立思考，再合作探究，最后小组推出代表发言，小组内其它同学可以补充，其它小组同学可以反驳质疑
【讲解】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。
【问题3】在日常生活中还有什么其他方法检验蛋白质呢？
【演示实验】分别灼烧：羊毛线、棉线现象：羊毛线燃烧时燃烧不快，火焰小，离火即熄灭，燃烧有蛋白质臭味，灰烬呈卷曲状为黑褐色结晶，用手指可碾成粉末；棉线燃烧无气味，烧后成灰。
三、酶
【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的条件下进行，而且会随着环境、身体的情况而随时自动、精确的改变
【问题三】是什么让这些反应可以实现的？
【设计意图】通过回顾生物必修1中已学知识，加深对酶性质的认识
【问题1】酶有什么特性？
【板书】酶也是蛋白质
四、核酸
【问题四】DNA是什么？
【讲解】核酸是一类含磷的高分子化合物，DNA就是其中组成，还有一种是RNA（核糖核酸），DNA和RNA互相作用合成蛋白质。我国在1981年用人工的方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸，是唯一参加世界人类基因组研究的发展中国家。
[小结]1、结构决定性质，从结构上去推断性质，利用实验证明氨基酸的相关性质。
2、蛋白质的性质（学生归纳总结后打出投影）
（1）、具有两性；（2）、水解；（3）、盐析；（4）、变性；（5）、颜色反应。
[课外作业]查阅资料，介绍氨基酸与人体健康，以网页形式展示成果。
第三部分检学
七、目标检测
1、下列过程中，不可逆的是（）。
（A）蛋白质的盐析（B）酯的水解
（C）蛋白质的变性（D）氯化铁的水解
2、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入（）。
（A）甲醛溶液（B）饱和Na2SO4溶液
（C）CuSO4溶液（D）浓硫酸
3．下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中（A）、（B）、（C）、（D）标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解时，断裂的键是（）。
4、下列哪种作用不属于蛋白质变性（）
A、制作豆腐
B、制作干酪
C、淀粉水解
D、酒精杀菌
5．蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营养物质，其中______不是高分子化合物，这三种物质水解的最终产物分别是蛋白质→________淀粉→_________；脂肪→_________；在蛋白质水解的最终产物分子中，含有_________官能团。
*6．若将氨基乙酸和丙氨酸混合反应（在一定条件下）最多可得_______种二肽。
参考答案：
1、C
2、B
3、C
4、D
5、脂肪、氨基酸、葡萄糖、脂肪酸和甘油、氨基、羧基
6、四
八、配餐作业
【A组】一、选择题
1．为保障全民健康公共场所要定期进行消毒；毛巾、口罩等个人用品要经常用开水蒸煮；被褥要放在太阳光下直射，其目的是()
A．使多糖水解B．使油脂水解
C．使氨基酸变性D．使蛋白质变性
解析：对公共场所消毒，毛巾、口罩用开水蒸煮，晒被褥等目的是使病毒、细菌蛋白质变性。
答案：D
2．下列物质中能与盐酸反应的物质有()
A．①③B．②④
C．①②D．③④
解析：①为氨基酸可以和盐酸反应；②中－COONa和－NH2(碱性基团)，均能与盐酸作用；③为苯酚，④为葡萄糖或果糖，均不与盐酸反应。
答案：C
3．(双选)下列关于蛋白质的说法中正确的是()
A．蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而成的天然高分子化合物
B．通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C．浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解，但已失去生理活性
D．鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
解析：氨基酸生成蛋白质发生的是脱去水分子的缩聚反应不是加聚反应，A项错误。无论何种形式的消毒，其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有生理活性(死亡)，B项正确。盐析不能使蛋白质变性，C项错误。“人造丝”的成分是纤维素，灼烧时没有烧焦羽毛的气味，D项正确。
答案：BD
4．下列关于酶的叙述中，不正确的是()
A．酶是一种糖类物质
B．大多数酶是一种蛋白质
C．酶是生物体内产生的催化剂
D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性
解析：大多数酶是一种蛋白质，而不是糖类物质；酶具有蛋白质的性质，当受到高温或重金属盐作用时会变性；酶还是生物体内产生的高效催化剂，其催化作用具有条件温和、不需加热、高度专一、催化效率高等特点。
答案：A
5．下列有关核酸的叙述中，正确的是()
A．除病毒外，一切生物都有核酸存在
B．核酸是由C、H、O、P、N等元素组成的小分子有机物
C．核酸是生物的遗传物质
D．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
解析：一般地说，病毒由核酸和蛋白质组成，A的叙述不正确；核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的有机高分子物质，B的叙述也不正确；核酸按五碳糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中DNA的基本单位是脱氧核苷酸，D的叙述也不对。
答案：C
【B组】6．下列说法正确的是()
A．蛋白质属于天然高分子化合物，组成元素只有C、H、O、N
B．用浓Na2SO4、CuSO4溶液或浓硝酸溶液使蛋清液发生盐析，进而分离、提纯蛋白质C．蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应，还可以催化淀粉的水解反应D．甘氨酸(H2N－CH2－COOH)既有酸性，又有碱性，是最简单的氨基酸
答案：D
7．(2014·昌东二中调考)在实验室进行下列实验，括号内的实验用品都能用到的是() A．硫酸铜晶体里结晶水含量的测定(坩埚、温度计、硫酸铜晶体)
B．蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)
C．钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸)
D．肥皂的制取(蒸发皿、玻璃棒、甘油)
解析：A项中不需用到温度计；B项中醋酸铅会使蛋白质变性；C项中钠的焰色反应，需要用稀盐酸清洗铂丝，铂丝蘸取NaCl溶液；D项中制取肥皂，不需要用到甘油。
答案：C
8．在四种化合物：①NaHCO3；②Al(OH)3；③Al2O3；
④H2N－CH2－COOH中跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是()
A．②④B．①②
C．①②③D．①②③④
解析：NaHCO3中HCO－3能与H＋反应，HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，也能与OH－反应HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O；Al(OH)3、Al2O3均是两性物质，与酸、碱都反应；－NH2能与H＋反应，－COOH能与OH－反应。
答案：D
9．氨基酸在溶液中按两种方式电离
以下判断正确的是()
C．如溶液的pH适当，两种氨基酸离子的浓度可能相同
D．pH改变，对电离方式无影响
解析：增大溶液的pH，即增大OH－的浓度，H＋被中和，所以浓度减小，
浓度增大。减小溶液的pH，即增大H＋的浓度，OH－被中和，
浓度增大，浓度减小。因此改变pH，对电离方式有影响。
答案：C
10．甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下发生缩合反应生成二肽的化合物共有() A．4种B．3种
C．2种D．1种
解析：同种氨基酸缩合反应生成二肽的化合物各有一种，甘氨酸和丙氨酸发生缩合反应生成二肽的化合物有两种。
答案：A
11．(2014·湖南十二校联考一)某有机物M的结构简式如下：
下列有关M的叙述中正确的是()
A．M的分子式为C12H15O5N2
B．M可以发生水解反应、中和反应、加成反应、消去反应
C．M的水解产物中一定含有醇类
D．1molM最多可以与1L4mol/L的NaOH溶液完全反应
解析：本题考查有机物的结构与性质，意在考查考生对官能团性质的掌握。难度中等。
A项，由键线式可以得出该分子中含有14个H，错；B项，该分子中含有酯基和肽键，可以发生水解反应，含有羧基，可以发生中和反应，含有苯环，可以发生加成反应，但不能发生消去反应，错；C项，水解产物有酚，无醇，错；D项，与NaOH溶液反应时，每摩尔
羧基、肽键和酯基各需要1molNaOH，酯水解生成的酚还要继续消耗1molNaOH，正确。
答案：D
【C组】二、非选择题
12．(1)高温杀菌的原理是利用_________________________________________。
(2)使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上，皮肤发黄的原因是
____________________________________________________________________。
(3)鉴别蛋白质和食盐溶液的方法是_____________________________________。
(4)分离和提纯蛋白质的方法是_________________________________________。
答案：(1)高温使细菌蛋白质变性而死亡
(2)浓硝酸与皮肤蛋白质发生了颜色反应
(3)加入醋酸铅溶液，有白色固体析出的是蛋白质或加入浓硝酸，呈黄色的是蛋白质
(4)分离提纯蛋白质的方法是盐析再溶解
13．回答下列问题：
(1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________。
(2)鸡蛋腐烂时，常闻到有刺激性气味的气体，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)浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈现________色，这是由于浓硝酸和蛋白质发生了________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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)提取蛋白质的方法可以从两方面考虑，一是让蛋白质沉淀出来，一是让其他物质分离出去；(2)鸡蛋腐烂时，蛋白质分解放出的硫化氢气体具有刺激性气味；(3)重金属离子会使蛋白质变性；(4)蛋白质可与浓硝酸等许多试剂发生特殊的颜色反应；(5)人造丝是合成纤维，真丝是蛋白质，两者灼烧时的气味不同。
答案：(1)盐析渗析(2)H2S硫(3)重金属盐会使蛋白质变性(4)黄颜色(5)灼烧真丝是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味
14．某有机物含有C、H、O、N四种元素，下图是该有机物的球棍模型：
(1)该有机物的分子式为________，结构简式为__________________________。
(2)该有机物可能发生的反应有________(填编号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应 ⑤酯化反应 ⑥缩聚反应
(3)该有机物发生水解反应的化学方程式为________________________________。
解析：(1)分析该有机物的球棍模型可知，该有机物分子中含有4个价键的碳原子5个，1个价键的氢原子11个，3个价键的氮原子1个，2个价键的氧原子2个，故其分子式为C 5H 11NO 2，其结构简式为：
(2)该有机物分子中含有－OH ，可发生取代、酯化、消去、氧化等反应，因含有
，可发生水解反应。
答案：(1)C 5H 11NO 2 CH 3CH 2CONHCH 2CH 2OH
(2)①②④⑤
(3)CH 3CH 2CONHCH 2CH 2OH ＋H 2O ――→一定条件
CH 3CH 2COOH ＋H 2NCH 2CH 2OH
15．(1)蛋白质溶液中含有氯离子，有人用滴加AgNO 3溶液再过滤的方法除去氯离子，这样做是错误的。理由是
________________________________________________________________________， 除去Cl －的正确方法是______________________________________________。 (2)某有机高分子化合物的结构可表示为写出其完全水解后所得产物的结构简式：_________________________________________。
解析：(1)AgNO 3为可溶性重金属盐，会使蛋白质变性而成为沉淀，与AgCl 混杂而难以分离；蛋白质溶液为胶体，可用渗析法除去Cl －
。 (2)将题给
中的C －N 键断开，加－OH ，－NH －加H ，即可得相
应的氨基酸。 答案：(1)Ag ＋
能使蛋白质变性凝结而无法与AgCl 沉淀分离 渗析法
16．(2014·经典习题选萃)A 、B 两种有机物的分子式相同，都可用C a H b O c N d 表示，且a ＋c ＝b ，a －c ＝d 。已知A 是天然蛋白质水解的最终产物；B 是一种含有醛基的硝酸酯。试回答：
(1)A和B的分子式是________________。
(2)光谱测定显示，A的分子结构中不存在甲基，则A的结构简式为________________________________________________________________________。
(3)光谱测定显示，B的烃基中没有支链，则B的结构简式为________________________________________________________________________。
解析：(1)因B是含醛基的硝酸酯，可设其结构简式为，与C a H b O c N d相比较得d＝1，c＝4，则可得a＝c＋d＝5，b＝a＋c＝9，从而可确定有机物的分子式为C5H9O4N。
(2)A是天然蛋白质水解的最终产物，是α-氨基酸，则A中含有结构，残基为－C3H5O2，因其结构中无甲基，则残基可构成HOOC－CH2－CH2－结构，故A的结构简式为
(3)由B的分子式为C5H9O4N，可求出B的结构简式中n值为4，则B的结构简式为
答案：(1)C5H9O4N
17．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，其反应方程式是
________________________________________________________________________。
(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物，因为氨基不在(填希腊字母)________位。
(3)写出ROH的分子式：______________________________________________。
解析：化合物A中存在－NH－CO－原子团，其酸性催化水解应在NH－CO之间发生，其中－NH－转变成－NH2，－CO－转变成－COOH，前者得到β－氨基酸，因而不是构成天然蛋白质的氨基酸，醇B的分子式可由紫杉醇的分子式与酸A的分子式相减，再加上1分子水而得出。
(2)α
(3)C31H38O11
18．某种含氮有机物的水溶液，既能跟酸反应，又能跟碱反应。该有机物分子中碳原子数等于氧原子数，碳、氧、氮的原子数之和等于氢原子数。每个有机物分子中含有1个氮原子，实验测得有机物的含氮质量分数为18.6%，试推测该有机物的结构简式，并写出一种与它互为类别异构的异构体的结构简式和名称。
答案：结构简式：；
同分异构体：C2H5NO2，硝基乙烷。
九、课后反思
蛋白质和核酸 【本节学习目标】 学习目标 1、了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，氨基酸与人体健康的关系； 2、了解肽键及多肽；了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）； 3、认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。 学习重点： 氨基酸、蛋白质的结构特点和性质； 学习难点： 蛋白质的组成； 【知识要点梳理】 一、氨基酸的结构与性质： 1、氨基酸的概念： 羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。 说明： ①-NH2叫氨基，可以看成NH3失一个H原子后得到的，是个碱性基。氨基的电子式： ②α-氨基酸：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。 ③α-氨基酸是构成蛋白质的基石。天然蛋白质水解得到的氨基酸绝大部分是α-氨基酸。 如：甘氨酸（α-氨基乙酸）的结构简式为： 2、氨基酸的结构： α-氨基酸通式： 特点：既含有氨基(-NH2)，又含有羧基(-COOH)
注意：与同碳原子数的硝基化合物存在同分异构现象，如与CH3CH2NO2互为同分异构体。 3、几种常见的氨基酸： 4、氨基酸的物理性质： 氨基酸都是白色晶体，熔点高，易溶于水，难溶于有机溶剂。 5、氨基酸的性质： （氨基酸结构中含有官能团-COOH和-NH2，既有酸性又有碱性） ①氨基酸的两性：既与酸反应，又与碱反应。 说明： a、所学过的既能跟酸反应又能跟碱反应的物质： Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等。 b、分子内部中和，生成内盐： 由于该性质使氨基酸具有较高的熔沸点，易溶于水，难溶于非极性溶剂，具有类似离子晶体的某些性质。 ②成肽反应： 一个氨基酸分子中的羧基可以跟另一个氨基酸分子中的氨基反应，按羧基脱羟基、氨基
第十五章氨基酸、蛋白质和核酸 第一节氨基酸第二节蛋白质 【教学目标】 知识与技能：掌握氨基酸的结构特点及性质，了解肽键及多肽；了解蛋白质的组成；初步掌握蛋白质的重要性质和检验方法；了解蛋白质的用途。 过程与方法：通过实验培养学生观察能力，使学生能正确进行实验分析，并加深对概念的理解，进而抽象形成规律性认识。辅以习题训练培养学生的创新思维能力。 情感态度与价值观：通过实验，使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶；通过中国合成胰岛素这一伟大成就，激发学生爱国主义思想感情，民族自豪感。由1931年我国学者吴宪提出蛋白质变性学说，激发学生积极进取，追求真理的热情和献身护理事业的责任感。 激发兴趣和科学情感；培养探索的科学精神。 【教学重点、难点】 重点：氨基酸和蛋白质的化学性质；观察和抽象思维能力的培养。 难点：肽键的形成和科学抽象的方法。 【课时安排】2学时 【主要教学方法】讲授、演示实验、讨论 【教学用具】试管、试管夹、酒精灯、胶头滴管。 （NH4）2SO4饱和溶液、鸡蛋白溶液、蒸馏水、乙酸铅溶液、CuSO4溶液、浓硝酸。【教学过程设计】 第1学时
CH2-COOH+NaOH CH2-COONa+H2O NH2 NH2 形成内盐 R-CH-COOH R-CH-COO- NH2 NH3+ 两性离子（内盐） 氨基酸在不同PH的溶液中的变化及存在形 式R-CH-COOH NH2 【讲解】若将某种氨基酸溶液的PH调至 一特定值，使酸式电离的程度恰好等于碱 式电离程度，氨基酸则全部以两性离子存 在，净电荷为零，氨基酸分子呈电中性， 在电场作用下，既不向正极移动，也不向 负极移动。此时溶液的PH称为该氨基酸 的等电点。有“PI”表示。 【问题】请同学们思考，如果溶液的PH 小于PI，氨基酸以什么样的形式存在？是 阳离子？两性离子？还是阴离子？ 【追问】溶液PH等于PI呢？溶液PH大 于PI呢？ 【指导学生归纳】请看表15-1，请归纳酸 性、中性、碱性氨基酸的等电点数值范围。 【讲述】氨基酸以两性离子形式存在时,溶 解度最小,最易从溶液中析出，利用这一性 质，可以分离、提纯氨基酸。 回答：阳离子 回答：两性离子 阴离子 回答： 酸性AA的PI在 2.7- 3.2 中性AA的PI略 小于7,一般在 5-6.5之间 碱性AA的PI在 9.5-10.7之间 氨基酸的等电点：PI 教师活动学生活动板书内容设计意图
《遗传信息的携带者——核酸》导学案 张建尚江苏省赣榆高级中学 【情境导学】抬望眼——让梦想腾飞！ 首届国际DNA证据研讨会于2004年11月23日至25日在北京人民警察学 院举行。迄今为止，没有任何一项法庭证据鉴别技术像DNA鉴定一样，能 够以99.9999%的精度锁定或排除犯罪嫌疑人。刑侦人员将从案发现场得 到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就 有可能为案件的侦破提供证据。那么什么是DNA指纹呢？DNA是什么？为 什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？ 【重点和难点】 重点：核酸的结构和功能。 难点：观察DNA和RNA在细胞中的分布。 【课前预习】起步稳——夯实基础促发展！ 1.核酸包括两大类：一类是①，简称DNA；一类是②，简称RNA。核酸是细胞内③的物质，在生物体的④ 和⑤中具有极其重要作用。 答案1.①脱氧核糖核酸②核糖核酸③携带遗传信息④遗传、变异⑤蛋白质的生物合成 2.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，①使DNA呈现②色， ③使RNA呈现④。盐酸能够改变⑤，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的⑥分离，有利于⑦与染色剂结合。 2.①甲基绿②绿③吡罗红④红色⑤细胞膜的通透性⑥DNA与蛋白质⑦DNA 3.“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的方法步骤是：取口腔上皮细胞①→②→ ③→④→观察。 3.①水解②冲洗涂片③染色④观察 4.真核细胞的DNA主要分布在①中，②、③内也含有少量的DNA。RNA主要分布在④。 4.①细胞核②线粒体③叶绿体④细胞质 5.核酸的基本组成单位是核苷酸，一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子①和一分子②组成。碱基有③五种，DNA特有的碱基是④，RNA特有的碱基是⑤。根据⑥的不同，可以将核苷酸分为⑦。 5.①五碳糖（或磷酸）②磷酸（或五碳糖）③ATGCU④T⑤U⑥五碳糖⑦脱氧核苷酸和核糖核苷酸 6.组成DNA分子的碱基虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，①就是极其多样化的，它所贮存的②容量自然也就非常大了。部分③的遗传信息直接贮存在RNA中，如④、⑤病毒等。 6.①排列顺序②遗传信息③病毒④HIV、SARS 【课堂探究】走得欢——探索中收获，收获中提升！ 一、核酸在细胞中的分布 实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布 1.实验原理：甲基绿只能使DNA呈现绿色而不能使RNA呈现绿色的原因是① ，染色体的主要成分是②，可以用③将它们分开，以便染色。 答案一、1.①甲基绿对DNA和RNA的亲和力不同②DNA和蛋白质③盐酸
第三节遗传信息的携带者—核酸（导学案） 学习目标： 1. 知识与技能： （1）能说出核酸的种类； （2）简述核酸的结构和功能； （3）懂得以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中。 2. 过程与方法： （1）尝试进行自主学习和合作学习； （2）学会运用比较、归纳等方法分析实验结果； （3）能用实验的方法，观察DNA、RNA在细胞中的分布。 3. 情感态度方面： （1）参与小组合作与交流，培养学生自主、探究、合作式的学习方式。 （2）认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。 教学重难点：理解核酸的结构是本节的重点，也是难点。 学习过程： 目标一：说出核酸的种类和功能 【导读】阅读课本26页第一段。 1、核酸包括两大类：一类是，简称；一类是，简称______ 。 2、核酸是的物质，在生物体的、和 中具有极其重要的作用。 目标二：学会通过染色来观察细胞中DNA和RNA的分布 【导读】阅读课本26页下面实验的第一段。 【导思】 1、实验原理：______和______两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同。______能把DNA 染成___色，_______能把RNA染成_____色。利用甲基绿、吡罗红_____________将细胞染色，可显示DNA和RNA在细胞中的分布。 注意：两种染色剂不是单独使用的，而是混合使用的，使用时现配现用。 2、实验现象及相关结论 3、注意事项
几种液体在实验中的作用 ①质量分数为8%的盐酸：能够改变________的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的________与_______分离，有利于染色剂与______的结合。 ②质量分数为0.9%NaCl 溶液：作用是维持口腔上皮细胞正常的形态。 ③蒸馏水：配制染色剂溶液；冲洗载玻片。 【导思】原核细胞的DNA 的位于细胞内的什么部位呢？ 4、实验步骤： 制片 → ______ → 冲洗涂片 → ______ → 观察 取口腔上皮细胞制片→将临时装片置于装有质量分数 %盐酸溶液的烧杯中， 水浴加热 分钟 → 冲洗涂片 秒 → 染色 分钟 → 显微镜观察。 目标三：简述核酸的结构 【导读】阅读课本P28到P29的图2-10为止，思考下列内容。 1、核酸的基本组成单位是 。 2、一个核苷酸是由一分子 、一分子 和一分子 组成的。 【导思】1、核酸的元素组成主要包括哪些？_______________________ 【导思】2、核苷酸共几种？ 脱氧核苷酸种类：4种 腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 核糖核苷酸种类：4种 腺嘌呤核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 【导思】3、观察下图，填写空格。
第3讲蛋白质和核酸 一、考纲要求： 蛋白质的结构和功能(Ⅱ)。 核酸的结构和功能(Ⅱ)。 实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。 二、教学目标： 1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 2.概述蛋白质的结构和功能。 3.掌握和蛋白质相关的计算方法。 4.简述核酸的种类、结构和功能。 5.学会观察DNA、RNA在细胞中的分布。 三、教学重、难点： 1.教学重点： 氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 蛋白质的结构和功能。 核酸的结构和功能。 糖类、脂质的种类和作用。 2.教学难点 氨基酸形成蛋白质的过程。 蛋白质的结构多样性的原因。 蛋白质的相关计算题。 核酸的结构和功能 观察DNA、RNA在细胞中的分布 四、课时安排：3课时 五、教学过程： 考点一蛋白质的结构、功能及相关计算（一）知识梳理： 1．组成蛋白质的氨基酸及其种类 巧记“8种”必需氨基酸
甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。 2．蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程 ①过程a ：脱水缩合，物质b ：二肽，结构c ：肽键。 ②H 2O 中H 来源于氨基和羧基；O 来源于羧基。 (2)蛋白质的结构层次 氨基酸――→脱水缩合多肽――→盘曲、折叠 蛋白质 小贴士 蛋白质的盐析、变性和水解 (1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。 (2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 (3)水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。 3．蛋白质分子多样性的原因 (1)氨基酸???? ? ①种类不同②数目成百上千③排列顺序千变万化 (2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 4．蛋白质的功能(连线) 拓展： 下图表示蛋白质的结构层次示意图，据图分析： (1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S ，S 元素在b 中存在于哪部分？
第四章生命中的基础有机化学物质 第三节蛋白质和核酸 一、教材分析： 本节书是在学生对有机物知识有较全面认识的基础上要认真了解的一部分重要知识。同时，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。蛋白质在日常生活中是常见的物质。所以学生对蛋白 质是既感到熟悉又感到神奇物质。这一节的教学要充分利用这一点，让学生在现有的知识基础上大胆探索新的知 识，做到乐学和主动学习。 二、教学目标： 1．知识目标 （1）了解氨基酸、蛋白质的组成和结构特征。 （2）了解蛋白质的结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。 （3）了解蛋白质的用途。 （4）了解酶的作用和用途。 （5）了解核酸的作用。 2．能力和方法目标 通过蛋白质的学习，提高对“蛋白质是生命的基础”的认识。调动学习化学的积极性。 3．情感和价值观目标 通过本节内容的学习，使学生在了解蛋白质、酶等重要物质的重要性的基础上，加强唯物主义教育。 通过介绍我国科学家首先合成有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素等事例，唤起学生的民族自豪感，激发学生对生命科学的研究和探索的兴趣。 三、教学重点难点： 重点：蛋白质的性质。 难点：氨基酸的性质和肽的形成 四、学情分析： 教材中，主要突出蛋白质的性质，还有是氨基酸的性质和成肽反应。本节先从学生已经了解过的蛋白质的性 质入手，必修2讲蛋白质的性质时，简单介绍了灼烧蛋白质的现象和蛋白质的颜色反应，先让学生回忆总结，引 入蛋白质的变性，盐析，水解。再着重介绍蛋白质水解的产物——氨基酸，羧基的性质学生已熟悉，氨基的性质 是新知识，但氨的性质也是较熟悉的。利用学生已学内容，让学生充分思考探索氨基酸的性质。同时还复习相关 知识。然后简介结构完全以学生已有的知识作为引导进行探索。以问题为桥梁，通过引导学生提出问题－分析问 题－实验－解决问题这一模式进行螺旋教学，以突破教学重点，并调动学生探究的积极性 五、教学方法：对比、分类、归纳、总结等方法 六、课前准备： 1．学生的学习准备：预习课本上相关的实验，初步把握实验的原理和方法步骤；完成课前预习学案。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作、实物投影仪，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
人教版高中化学选修五第四章第三节：蛋白质和核酸D卷（考试） 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共9题；共18分) 1. （2分） (2018高二下·西城期末) 下列说法中，不正确的是（） A . 油脂水解的产物中含甘油 B . 淀粉与纤维素互为同分异构体 C . 蛋白质可水解生成多肽和氨基酸 D . 医疗上用75%的酒精消毒是因为其能使蛋白质变性 2. （2分） (2020高二下·绍兴期末) 下列说法正确的是（） A . 玉米油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，是高分子化合物 B . 除去溴苯中少量溴，可加NaOH溶液充分振荡后分液 C . 向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸铵溶液产生沉淀，加水后沉淀不溶解 D . 淀粉溶液中加入稀硫酸，加热4-5min，在水解液中加入新制氢氧化铜悬浊液加热，可检验淀粉的水解产物 3. （2分） (2015高二上·河北开学考) 下列说法中，正确的是（） A . CH4能使KMnO4酸性溶液褪色 B . 石油的裂解可提高汽油等轻质油的质量和产量 C . 煤的干馏主要目的是为了获得乙烯等气体 D . 氨基酸分子中均含有羧基（﹣COOH）和氨基（﹣NH2） 4. （2分）化学与生活、社会密切相关．下列说法不正确的是（） A . 可利用废油脂制肥皂 B . 合金中可能含有非金属元素 C . 水玻璃可用于制造木材防火剂 D . 煤经气化和液化的物理变化可变为清洁燃料 5. （2分） (2020高三上·杭州月考) 下列说法正确的是（） A . 牛油与NaOH浓溶液、乙醇混合加热充分反应后的混合液中，加入热的饱和食盐水促使固体物质析出 B . 银镜反应、硝基苯的制备和实验室制备乙烯气体均采用水浴加热 C . 固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，易溶于有机溶剂 D . 蔗糖、麦芽糖和乳糖的分子式都为C12H22O11 ，均能发生银镜反应 6. （2分）蛋白质溶液分别作如下处理后，仍不失去生理作用的是（） A . 加热 B . 紫外线照射 C . 加饱和食盐水
教学设计 对于课堂导入环节：温故知新导入，回顾细胞里面的元素和化合物，大量元素，微量元素，基本元素，最重要的元素。细胞的化合物，有机化合物，无机化合物，分别包括什么，引 出蛋白质，核酸。 对于课程讲授环节：因为是复习课，先请学生到黑板上写出氨基酸的结构通式，氨基， 羧基的写法，其他同学在练习本上写。然后，利用课件，讲授氨基酸的相关知识，包含的元素，结构通式，结构特点，组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个 羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类。重点 讲解脱水缩合过程。脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。同时，引出蛋白质计算的相关公式。 (1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系 ①肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数。 ②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×各氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。 (2)蛋白质中游离氨基或羧基数的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。 ②游离氨基或羧基数＝肽链数＋R 基中含有的氨基或羧基数＝各氨基酸中氨基或羧基 的总数－肽键数。 (3)蛋白质中各原子数的计算 ①碳原子数＝氨基酸数×2＋R 基上的碳原子数。 ②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去水分子数×2。 ③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去水分子数＝肽键数＋2×肽链数＋R 基上 的氧原子数。 ④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R 基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 (4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n 个氨基酸分别形成1 条肽链或m 条肽 链： 请学生回答出蛋白质结构多样性的原因，组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序 不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。蛋 白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、运动、结构、免疫、调节等许多功能。 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。 讲授完后，做练习题，PPT 上展示出来。15 个判断题。
蛋白质和核酸导学案 【目标导学】 1、了解氨基酸、蛋白质的组成、结构特点和主要化学性质； 2、了解核酸的组成 3、通过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。 【问题独学】 一、氨基酸(amino acid)的结构与性质 1、氨基酸的定义： 2、α-氨基酸的定义： 几种重要的氨基酸 3、常见氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸 4、氨基酸的化学性质： （1）既能与酸反应又能与碱反应与碱反应 ⑵、成肽反应 5、多肽与氨基酸的区别 二、蛋白质的结构与性质 1、蛋白质的结构 蛋白质的一级结构是指： 蛋白质的二级结构是指
蛋白质的三级结构是 蛋白质的四级结构： 2、蛋白质的性质 ⑴、蛋白质的两性： ⑵、水解：同多肽。 ⑶、蛋白质的盐析—可逆的物理变化： ⑷、蛋白质的变性： 蛋白质的变性的因素有哪些？ ⑸、蛋白质的颜色反应 三、酶 1、定义： 2、特点： （1）条件温和，不需加热。 （2）具有高度的专一性。 （3）具有高效催化作用。 四、核酸 1、脱氧核糖核酸（DNA）：生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。 2、核糖核酸（RNA）：根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。 【合作互学】
二、氨基酸缩合的反应规律 1．两分子间缩合 2．分子间或分子内缩合成环 3．缩聚成多肽或蛋白质 【练习固学】 1、据最新的美国《农业研究》杂志报道，美国的科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。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物质 C．半胱氨酸可与NaOH溶液反应放出一种碱性气体 D．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为 答案 D 2、A、B两种有机化合物的分子式相同，都可用CaHbOcNd表示，且a＋c＝b，a－c＝d。已知：化合物A是天然蛋白质水解的最终产物，B是一种含有醛基的硝酸酯。试回答： (1)A、B的分子式是____________； (2)光谱测定显示，A的分子结构中不存在甲基，则A的结构简式是________________________________________________________________________。 (3)光谱测定显示，B的烃基中没有支链，则B的结构简式为 ________________________________________________________________________。 答案(1)C5H9O4N (2)
第三节蛋白质和核酸 [核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。2.科学态度与社会责任：认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体需要的必需营养物质，但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康，要合理安排饮食，注意营养搭配。 一、氨基酸的结构和性质 1．氨基酸的分子结构 (1)从结构上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物。分子中既含有羧基又含有氨基。 (2)天然氨基酸几乎都是α-氨基酸，其结构简式可以表示为。 2．常见的氨基酸 俗名结构简式系统命名 甘氨酸H2N—CH2COOH 氨基乙酸 丙氨酸α-氨基丙酸 谷氨酸2-氨基-1，5-戊二酸 苯丙氨酸α-氨基苯丙酸
3.氨基酸的性质 (1)物理性质 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强碱溶液中，大部分能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。 (2)化学性质 ①两性 氨基酸分子中含有酸性基团—COOH ，碱性基团—NH 2。 甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是 ―→ 甘氨酸与NaOH 溶液反应的化学方程式是 ―→ ②成肽反应 氨基酸分子间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，该反应属于取代反应。如： ――→催化剂 △
(1)氨基酸的缩合机理 氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即 ，脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 (2)多肽分子中肽键个数的判断 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。 例
新人教版化学选修5高中《蛋白质和核酸》教案一四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
第3课时遗传信息的携带者——核酸 1.说出核酸的组成元素及基本组成单位。 2.说明核酸的种类。 3.简述核酸的结构与功能。 4.简述鉴定核酸的原理,观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。 一、核酸的种类 脱氧核糖核酸①和核糖核酸②。 二、核酸 1.核酸是细胞内携带③的物质,对于生物的④、⑤和蛋白质的生物合成具有重要作用。 2.组成核酸的基本单位是核苷酸,是由一分子⑥、一分子⑦(DNA为⑧、RNA为⑨)和一分子⑩组成;组成DNA的核苷酸叫作,组成RNA的核苷酸叫作。 3.DNA所含碱基有:(A)、(G)和(C)、(T)。 4.RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和(U)。 三、核酸的分布 真核细胞的DNA主要分布在中;、内也含有少量的DNA;RNA主要分布在中。 1.组成核酸的化学元素主要是什么?核酸、核苷酸、含氮碱基和五碳糖分别有几种? 2.DNA和RNA中特有的碱基分别是什么?DNA和RNA水解后形成的最小的成分中,相同的是什么? 3.DNA和RNA在细胞中的分布情况如何?可利用何种试剂对DNA和RNA染色?DNA和RNA分别被染成什么颜色? 4.不同DNA分子之间的差异主要体现在哪些方面?
知识点一:核酸的组成、结构及功能 1.下图代表组成DNA的基本单位,请写出所示的结构名称。 2.DNA分子具有多样性的原因是什么? 3.DNA分子中特定的脱氧核苷酸的排列顺序代表了什么信息?核酸的功能是什么? 4.生物体内都含有两种核酸吗? 知识点二:“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验解读 1.请叙述实验原理。 2.请用文字和箭头表示实验过程。 3.所用的染色剂是什么?实验现象及结论是什么?
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科：_____________ 任教年级：_____________ 任教老师：_____________ xx市实验学校
《遗传信息的携带者——核酸》教案 【教材分析】 本课题为人教版高中必修第一册第二章第三节的内容。在课程结构上紧承第二节生命活动的主要承担着——蛋白质而继续介绍生物大分子，又在课程内容上呼应必修第二册的遗传分子基础部分，有着承上启下的作用，是高中生物学的一节重要的基础理论课，是学生打好生物学框架的基石，具有十分重要的意义。有了前面学习蛋白质的经历，学生能够掌握学习生物大分子的一个逻辑以及思路，所以本节内容采取以学生自学为主，老师引导讲解为辅，学生围绕本课题进行自主、探究、合作学习，充分体现以人为本、关注发展的新课程理念。【教学目标】 1、知识与技能 （1）说出核酸的种类。 （2）简述核酸的分子结构和功能。 （3）懂得以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。 2、过程与方法 （1）尝试进行自主学习和合作学习。 （2）学会运用比较、归纳等方法分析实验结果。 3、情感态度与价值观 （1）参与小组合作与交流，培养学生自主、探究、合作式的学习方式。 【教学重难点】核酸的分子结构及功能 【课时安排】1课时 【教学过程】 新课导入 创设情境： 首届国际DNA证据研讨会于2004年11月23日至25日在北京人民警察学院举行。迄今为止，没有任何一项法庭证据鉴别技术像DNA鉴定一样，能够以99.999 9%的精度锁定或排除犯罪嫌疑人。在全国司法系统推广DNA证据鉴定技术，建立全国联网的犯罪现场DNA 证据数据库以及重点监控人群DNA数据库，对于大幅提高破案率、缩短结案时间，震慑强奸、杀人等恶性犯罪分子，维护社会安定具有重要意义。 DNA指纹法技术在侦破工作中有着重要的用途。众所周知，每个人都有指纹，而且每个人的指纹都很独特，刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。那么DNA是什么？为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？我们一起带着疑问进入今天的学习。 推进新课 一、学生看书进行自学并分小组进行合作式的讨论，回答下面的问题： (1) 核酸分为那两大类？核酸的作用是什么？ (2) 核酸的相对分子质量是多少？核酸的单体是什么？具体组成怎样？
《氨基酸蛋白质核酸》导学案 学习目标 1．认识氨基酸的结构，并能了解有机物中常见原子(C、H、O、N)成键方式。 2．理解并掌握氨基酸的化学性质。 3．能书写氨基酸的缩聚反应方程式和理解多肽的水解反应原理。 4．了解蛋白质的组成、结构和性质。 5．能记住蛋白质盐析和变性的几种条件，并能区别盐析和变性。 6．了解蛋白质与人类健康的关系。 7．认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义，体会化学在生命科学发展中所起的重要作用。 重点难点 1．氨基酸的化学性质。 2．蛋白质盐析和变性的区别。 学习过程 【知识填空】 一、氨基酸 1．氨基酸的结构：氨基酸是一种含氮有机物，分子中含有羧基(一COOH)，也含有氨基(－NH2)；天然氨基酸都是，可表示为。 2．氨基酸的性质(写出下列化学方程式) ①两性 R─CHCOOH | NH2 +HCl─→ R─CHCOOH | NH2 +NaOH─→ ②缩合反应(成肽) 2R─CHCOOH | NH2 ─→ ③缩聚反应 n R─CHCOOH | NH2 ─→ 3．例举几种常见的氨基酸：。 二、蛋白质
1．定义： ；天然蛋白质都是 经缩聚后形成的高分子化合物。 2．蛋白质在生物体中的作用 。 3．结构特点：与氨基酸相似，是由很多个氨基酸分子中缩聚而成的，分子中仍存在着氨基(—NH 2)和羧基(-COOH)。 4．化学性质 ①两性：与氨基酸相似。(既能和酸反应，也能和碱反应) ②水解：最后得到多种氨基酸 H 2N ─CH 2─O ‖C ─NH ─CH 2─O ‖C ─NH ─CH 2─O ‖ C ─… 水解 ──→nH 2N ─CH 2─COOH 天然蛋白质水解后生成的氨基酸都是 。 ③盐析：少量Na 2SO 4、(NH 4)SO 4可促进蛋白质的溶解，浓的上述无机盐溶液可降低蛋白质的溶解度，盐析是 的(填“可逆”或“不可逆”)。 ④蛋白质的变性 ：蛋白质在 等的作用下发生变性，蛋白质的变性是不可逆的。 ⑤胶体的性质：许多蛋白质在水中有一定的溶解度，溶于水形成胶体，若用一束光照射这些蛋白质和水形成的混合物，会出现 现象，该现象被称为 ，蛋白质分子不能通过半透膜。 ⑥颜色反应：某些具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO 3变性，产生黄色不溶物。 ⑦灼烧气味：灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味。 5．蛋白质的鉴别：①颜色反应。②灼烧，闻气味。如鉴别毛料和棉料、毛纤等 6．酶：生命活动中，酶在几乎所有的化学反应中所起的是 作用；绝大多数的酶属于 (填物质类别)；其在化学反应中起这种作用的特点是 。 【合作探究】 1．氨基酸分子可看成羧酸分子中烃基上上的H 原子被 基取代得到的有机物，由此能得出饱和一元氨基酸的通式是 ，它与相同碳原子的 类物质互为同分异构体。 2．氨基酸的缩合反应和缩聚反应与酯化反应和生成聚酯的缩聚反应原理上是否相似？ 3．蛋白质盐析和变性的比较
第三节蛋白质和核酸 一、教学内容 1、课标中的内容 《有机化学基础》主题3 糖类、氨基酸和蛋白质，第 2点：能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 第3点：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。 活动与探究建议②实验：酶的催化作用。 ③阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。 ④实验：蛋白质的性质。 2、教材中的内容 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。 本节教学应注重学生动手实验及与对生活现象的解释，通过这节知识的学习使学生真正体会到“没有蛋白质就没有生命”。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。蛋白质的性质是本节的重点，可考虑用边讲边学生实验的方法进行，并注意结合生活中的一些事例来加深学生对蛋白质性质的理解。酶和核酸是现代生物工程研究的一个重要内容，它的作用和意义越来越为人们所认识，越来越被人们所重视，可以结合我国在这一领域所取得的成就对学生进行生动的爱国主义教育。 二、教学对象分析 1、知识技能方面：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。 2、学习方法方面：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。 三、设计思想 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。具体来讲就是将酶与核酸的知识先通过回忆、阅读的方式讲授，然后提出课本P90相类似的问题引入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。 本节内容拟用两课时完成教学： 第一课时：酶、核酸、氨基酸的结构和性质 第二课时：蛋白质的结构及性质的学生分组实验 四、教学目标 1、知识与技能： （1）了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质； （2）了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。 （3）认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。 2、过程与方法： 通过学生实验完成蛋白质性质知识的形成，强化“蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命”的认识。学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工。
化学源于生活化学用于生活—《氨基酸》教学设计及反思 曾善强 浙江省庆元中学浙江丽水 323800 【摘要】本文从指导思想与理论依据、教材与学情分析、教学目标、教学重难点、教学过程、教学板书设计、教学反思七个方面切入，就如何体现“化学源于生活，化学用于生活”这一主旨，阐述《氨基酸》教学设计的设计思路，以寻求高中化学课堂的和谐高效。 【关键词】氨基酸生活化教学设计 一、指导思想与理论依据 高中化学是一门实践性很强的课程，强调立足于现实的生活经验、着眼于线索的发展需求开展教学，强调引领学生在融入社会的实践活动中，感受化学学科在各个相关领域的应用知识价值和理性思考的意义。高中新教材把生活逻辑作为组织内容的方法论基础，使教学内容既找到一个恰当的逻辑起点，又获得了生活的支撑。因此，本节课以蛋白质作为生活逻辑的起点，自然开展课堂教学。蛋白质作为一类重要的含氮高分子化合物，其水解最终产物是氨基酸。从氨基酸的结构和性质出发，结合脱水缩合，再延伸到第2课时蛋白质的性质、结构，并以此作为课堂教学的内在逻辑线索，顺理成章展开教学活动。本节课不仅为学生提升科学素养、丰富生活常识提供重要的素材，更是对之前四个专题基础有机化学知识的进一步巩固、迁移和应用。通过氨基酸的脱水缩合，让学生体验“身边的化学”和“生命的化学”的同时，也意识到了化学在研究奥秘的生命问题时所展现出来的独特作用。鉴于学生对烃及其衍生物中的官能团的结构、性质已有一定的认知，故本节课课堂教学的首要，就是要处理好蛋白质的结构、性质及用途的关系，进而引导学生体会结构对性质的决定性作用，感受从微观到宏观的演绎过程，进而实现生活逻辑与理论逻辑的统一。基于“双逻辑”的整体设计，为学生学习抽象的理论内容搭建坚实的桥梁，从而激发学生的探究兴趣和学习情感，使课堂真正实现三维目标的和谐统一。 二、教材与学情分析 1.教材分析 本节课教学主题是介绍组成蛋白质的基本单元——氨基酸的结构与性质，即“氨基酸、蛋白质、核酸的”第1课时。本节内容位于苏教版选修5（有机化学基础）教材的专题五《生命活动的物质基础》，侧重有机化学基础知识在生命科学中的应用，尤其是氨基酸、蛋白质可谓与生命贴得更近——蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。氨基酸作为形成蛋白质的基石，其重要程度自然不言而喻，当然由于高考等终端显示中所占比例较少，常被授课老师及学生所忽视。事实上，氨基酸的教学就化学学科学习方法而言，氨基酸的多官能团化合物的结构特点是培养学生由官能团推测物质性质的思维方式的载体，有利于提升化学素养。 2.学情分析 通过专题一至专题四的有机化学基础知识的系统学习，学生已经初步构建了较为完整的有机化学知识框架，并具备了对有机物性质进行理性推断的能力。但鉴于学生的知识面尚且停留在烃及其衍生物的的典型代表物层面，缺乏对天然有机物尤其是与生命活动息息相关的氨基酸等物质性质的研究经验，
第3节 遗传信息的携带者——核酸 课前自主预习案 一、核酸的种类 种类????? 脱氧核糖核酸(DNA )核糖核酸(RNA ) 二、核酸的功能 (1)细胞内携带遗传信息的物质。 (2)在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 三、核酸的分布（新课程标准以及删掉了“观察DNA 和RNA 在细胞中的分布”） 根据核酸的功能判断：核酸核酸存在于 中，DNA 主要存在于 中，RNA 主要存在于细胞质中。 四、核酸的分子结构 1．核苷酸的种类和组成 (1)种类? ???? 分类依据：五碳糖的不同 类别：脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸 (2)组成： ①脱氧核糖核苷酸：构成DNA 的基本单位。 ②核糖核苷酸：构成RNA 的基本单位。 2．核酸的种类和组成 3．核酸的多样性 (1)原因：组成核酸的核苷酸的数目不同和排列顺序的多样化。 (2)遗传信息的储存： ①绝大多数生物的遗传信息储存在DNA 分子中。 ②少数病毒的遗传信息储存在RNA 中，如HIV 、SARS 病毒。 判断下列叙述的正误 (1)核苷酸包括DNA 和RNA 两类( ) (2)核酸的主要功能是携带遗传信息( ) (3)DNA 只分布于细胞核中，RNA 只分布于细胞质中( )
(4)一分子脱氧核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的() 答案：(1)×(2)√(3)×(4)√ 课堂互动探究案 【课程标准】 概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 【素养达成】 阅读教材图示，说出核酸的种类，并能简述核酸的结构和功能。(生命观念) 新浪网消息：德国马克斯·普朗克研究所从事植物育种研究的科学家们已经确定了一种高山南芥(俗称高山岩石水芹)所使用的分子信号，可标记其年龄，他们发现，这种植物的年龄与短核糖核酸(称为miR156)的数量显著相关。 核酸究竟是由什么物质组成的呢？它具有怎样的结构呢？它在生命活动中有何作用？ 探究点核酸的种类、分布、结构和功能 【师问导学】 名称DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸) 组成元素C、H、O、N、P 基本组成单位脱氧核糖核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 化学组成五碳糖脱氧核糖核糖 含氮 碱基 A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) T(胸腺嘧啶)(特有) U(尿嘧啶)(特有)无机盐磷酸 一般结构由两条脱氧核糖核苷酸长链 结构构成 由一条核糖核苷酸长链构成 分布主要在细胞核中，线粒体和叶 绿体中有少量 主要在细胞质中，线粒体和叶 绿体中有少量 功能绝大多数生物(细胞生物和大 部分病毒) 的遗传物质 某些病毒(少数病毒)的遗传 物质 答案：根据五碳糖和碱基的种类判断：有脱氧核糖和T的是DNA，有核糖和U的是RNA。 2．研究表明，大肠杆菌中同时含有DNA和RNA，乙肝病毒只含有DNA，艾滋病病毒只含有RNA，那么这三种生物中含有的碱基种类和核苷酸种类各有几种？ 答案： 生物类别碱基种类核苷酸种类 大肠杆菌 5 8 乙肝病毒 4 4
普通高中课程标准实验教科书—化学选修第五册[人教版] 第四章生命中的基础有机物质 第三节蛋白质和核酸 教学目的 1.能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 2.了解蛋白质的组成、结构和性质，理解人工合成多肽、蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中作用。 教学重点：蛋白质和氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。 教学难点：蛋白质的化学组成，相对分子质量，基本组成单位，分子结构，主要功能。 探究建议： 1、实验：酶的催化作用。 2、阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。 3、实验：蛋白质的性质。 课时划分：两课时 教学过程： 第一课时 [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、生物工程相关的占有三项，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相关蛋白质和核酸的知识。 [板书]第三节蛋白质和核酸 [问题]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？ [回答] 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 [讲解]赖氨酸的结构简式： —NH2叫氨基。能够看成NH3失一个H后得到的，是个碱性基。 [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。 [讲解[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。 例如：甘氨酸（α-氨基乙酸）的结构简式为：