高中化学 专题4_3_1 蛋白质和核酸(1)导学案 新人教版选修5
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高中化学第四章生命中的基础有机化学物质4.3.1蛋白质和核酸教案新人教版选修5编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中化学第四章生命中的基础有机化学物质4.3.1蛋白质和核酸教案新人教版选修5)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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蛋白质和核酸(第一课时)[讲] 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:2、赖氨酸的结构简式:—NH2叫氨基。
可以看成NH3失一个H后得到的,是个碱性基。
3、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。
[投影]甘氨酸(α-氨基乙酸)的结构简式为:[讲]天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高。
在200-300℃时熔化而分解.它们能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
[问]看以上氨基酸的结构式中都有哪些官能团?【阅读】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。
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸.[练习]试写出下面氨基酸的结构简式:(1)丙氨酸(α-氨基丙酸)(2)苯丙氨酸(α-氨基—β-苯基丙酸)【回答】氨基酸结构中均含有—COOH和—NH2,具有两性。
[投影]几种常见的氨基酸几种重要的氨基酸甘氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸[板书]4、氨基酸的两性(1)既能与酸反应又能与碱反应与碱反应,如:[投影][板书]2、成肽反应[讲] 两个氨基酸彼此之间脱一分子水得到的产物叫二肽。
第三节蛋白质和核酸(第1课时)学习目标1、认识氨基酸的组成和结构特点。
2、从官能团的角度学习氨基酸的性质。
自主预习一、氨基酸的分子结构特点1、氨基酸的分子结构氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的______被______取代后的产物,分子中既含有________,又含有______。
天然氨基酸几乎都是________,其通式可写为________________。
2、常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸丙氨酸谷氨酸苯丙氨酸1.物理性质溶剂水强酸或强碱乙醇、乙醚溶解性2.化学性质(1)两性在氨基酸分子中,______是酸性基团,______是碱性基团。
(2)成肽反应氨基酸分子之间通过一个分子的______和另一个分子的______间脱去一分子水,缩合形成含有肽键()的化合物。
预习检测1.组成最简单的氨基酸是( )A.苯丙氨酸 B.丙氨酸C.谷氨酸 D.甘氨酸2.关于氨基酸的下列叙述,不正确的是( )A.氨基酸都是晶体,一般能溶于水B.氨基酸都不能发生水解反应C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐D.天然蛋白质水解最终可以得到α氨基酸、β氨基酸等多种氨基酸3.一种二肽的结构简式为:,合成这种二肽的氨基酸是()A. B.C. D.合作探究探究活动一:氨基酸的分子结构试写出下面氨基酸的结构简式:(1)丙氨酸(α-氨基丙酸)(2)苯丙氨酸(α-氨基-β-苯基丙酸)分析以上氨基酸的结构中含有哪些官能团?【思考交流】天然氨基酸有哪些性质?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?【归纳整理】天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高。
在200-300℃时熔化而分解。
它们能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
氨基酸结构中含有-COOH和-NH2,所以既有酸性又有碱性。
【学以致用】1.下列物质互为同分异构体的是( )A.淀粉和纤维素 B.甘氨酸和硝基乙烷C.醋酸和硬脂酸 D.甲醇和二甲醚2.下列氨基酸中与天然氨基酸结构特点相同的是( )A.①③ B.②④ C.①④ D.②③探究活动二:氨基酸的两性(1)与酸反应:(2)与碱反应:【思考交流】在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应?【归纳整理】Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等都能既跟酸反应又跟碱反应。
第三节蛋白质和核酸目标与素养:1.知道氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系,学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工。
(宏观辨识与微观探析)2.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,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用,发展学生学习化学的兴趣,感受化学世界的奇妙与和谐。
(科学精神与社会责任)一、氨基酸的结构与性质1.组成和结构(1)组成氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H被氨基取代的化合物。
(2)结构α氨基酸的结构简式可表示为,其官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
(3)常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸H2N—CH2—COOH 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2.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,在200~300 ℃熔化时分解,能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
(2)化学性质①两性氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2,因此具有两性,可与酸、碱反应生成盐。
a .与盐酸的反应:。
b .与氢氧化钠反应:。
②成肽反应两个氨基酸分子,在酸或碱的存在下加热,通过一分子的—NH 2和另一分子的—COOH 间脱去一分子水,缩合成含有肽键()的化合物,称为成肽反应。
例如:微点拨:两分子氨基酸―→二肽―→三肽―→……―→ 多肽―→蛋白质。
二、蛋白质的结构与性质 1.蛋白质的组成结构(1)组成元素:蛋白质中主要含有C 、H 、N 、O 、S 等元素,属于天然有机高分子化合物。
(2)四级结构 2.蛋白质的主要性质 (1)两性蛋白质的多肽由氨基酸脱水形成,在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基,侧链中也有酸性或碱性基团,因此,蛋白质既能与酸反应,又能与碱反应。
高中化学4.3蛋白质和核酸教案新人教版选修5第三节蛋白质与核酸一、教学内容1、课标中得内容《有机化学基础》主题3 糖类、氨基酸与蛋白质,第 2点:能说出氨基酸得组成、结构特点与主要化学性质,查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康得关系、第3点:了解蛋白质得组成、结构与性质,认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等得意义,体会化学科学在生命科学发展中所起得重要作用。
活动与探究建议②实验:酶得催化作用、③阅读与讨论:蛋白质结构得复杂性、?④实验:蛋白质得性质。
2、教材中得内容蛋白质就是生命得基础,就是一类非常重要得含氮生物高分子化合物,它水解得最终产物就是氨基酸。
这节内容从蛋白质在生物界得广泛存在引入,教材先介绍氨基酸得结构与性质,在此基础上结合插图常识性地介绍了蛋白质得四级结构,然后重点讨论了蛋白质得水解、盐析、变性、颜色反应等性质。
教材最后对酶与核酸作了介绍、本节教学应注重学生动手实验及与对生活现象得解释,通过这节知识得学习使学生真正体会到“没有蛋白质就没有生命"。
氨基酸得教学,应抓住氨基酸就是多官能团化合物,在教学中应用迁移、替代、延伸得方法来突破难点、蛋白质得性质就是本节得重点,可考虑用边讲边学生实验得方法进行,并注意结合生活中得一些事例来加深学生对蛋白质性质得理解、酶与核酸就是现代生物工程研究得一个重要内容,它得作用与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得成就对学生进行生动得爱国主义教育。
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得性质,学生已经学习羧基得有关性质,在生物课中已学习酶与核酸得知识,本节教学可在这些学生已有知识得基础上展开、2、学习方法方面:学生已具备一定得实验探究能力及应用所学知识对身边生活问题进行解释得能力、三、设计思想本节得教学设计总得思想就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得答案中学习新知识。
蛋白质核酸学习目标:1、了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系2、知道蛋白质的组成结构和性质3、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学习重点与难点:1、结构特点和主要化学性质2、知道蛋白质的组成结构和性质学法指导:本节内容与相关学科的结合点较多,学生可以在已有知识的基础上查阅资料,结活现象有兴趣的阅读教材,并了解蛋白质的性质。
教学方法:实验、分析、比较、归纳【课前预习】1、蛋白质的组成元素有:,为天然高分子化合物,水解最终产物为。
2、氨基酸的组成:氨基酸为羧酸分子中烃基上的被取代后的产物,即分子中同时含有和。
3、常见的几种氨基酸的结构简式:甘氨酸:;丙氨酸:;苯丙氨酸:;谷氨酸:。
4、蛋白质的性质有哪些?⑴两性:⑵水解反应⑶盐析①概念:少量的盐(如、、等)能促进蛋白质的溶解。
当向蛋白质溶液中加入的盐达到一定浓度时,反而使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这种作用称为盐析。
②应用⑷变性①概念:②使蛋白质变性的因素:物理因素:;化学因素:。
③蛋白质盐析与变性的比较⑸颜色反应向鸡蛋白溶液中加入浓HNO3时,会产生现象。
⑹灼烧时有烧焦的羽毛气味二、酶⑴酶的含义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。
⑵酶的催化作用具有以下特点:1、条件,不需。
2、具有高度的。
3、具有的催化作用。
酶作催化剂的优点:⑴脱离生物体不会失去催化能力;⑵条件温和、不需要加热;⑶反应速度快、效率高;⑷具有专一性、无副反应。
三、核酸⑴概念:核酸是一类含磷的生物高分子化合物,一般由几千到几十万个原子组成,相对分子质量达十几万至几百万。
⑵分类:【预习练习】1、蛋白质在条件下发生水解,水解的最终产物是,产物中官能团名称为和。
最简单的氨基酸称为,结构简式为。
使蛋白质发生可逆的凝聚现象,叫;发生不可逆的凝聚现象,叫,如加入。
2、约翰·芬恩等3位科学家因在蛋白质等大分子研究领域的杰出贡献获得了2002年的诺贝尔化学奖。
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————蛋白质和核酸【学习目标】1、了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系,认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义;2、掌握氨基酸和蛋白质的结构特点及其重要的化学性质。
【要点梳理】要点一、氨基酸的结构和性质蛋白质是生命活动的主要物质基础,氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位,而核酸对蛋白质的生物合成又起着决定作用。
因此,研究氨基酸、蛋白质、核酸等基本的生命物质的结构,有助于揭开生命现象的本质。
【高清课堂:蛋白质和核酸#蛋白质和核酸】1.氨基酸的组成和结构。
(1)氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。
氨基酸分子中含有氨基和羧基,属于取代羧酸。
(2)组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。
α-氨基酸的结构简式可表示为:常见的α-氨基酸有许多种。
如:2.氨基酸的物理性质。
天然氨基酸均为无色晶体,主要以内盐形式存在,熔点较高,在200℃~300℃时熔化分解。
它们能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
提示:(1)内盐是指氨基酸分子中的羟基和氨基作用。
使氨基酸成为带正电荷和负电荷的两性离子(如)。
(2)氨基酸具有一般盐的物理性质。
3.氨基酸的主要化学性质。
(1)氨基酸的两性。
氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。
氨基酸分子既含有氨基又含有羧基,通常以两性离子形式存在,溶液的pH不同,可发生不同的解离。
不同的氨基酸在水中的溶解度最小时的pH(即等电点)不同,可以通过控制溶液的pH分离氨基酸。
(2)氨基酸的成肽反应。
在酸或碱存在的条件下加热,一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键()的化合物,称为成肽反应。
例如:由两个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫二肽。
由三个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫三肽,以此类推,三肽以上均可称为多肽。
相对分子质量在10000以上并具有一定空间结构的多肽,称为蛋白质。
第四章第三节蛋白质和核酸(1)教学目[的常识技术了解氨基酸的组成、结构特色和首要化学性质;进程与办法1、经过学生着手试验培育操作技术与调查才能,使之正确进行试验剖析,然后加深对概念的了解,并笼统构成规律性知道。
2、培育学生经过调查试验现象,进行剖析、推理,得出结论的思维才能。
情感价值观经过学生试验,使学生的科学态度、思维情趣得到熏陶;重点氨基酸的性质难点氨基酸的结构特色知识结构与板书设计第三节蛋白质和核酸一、氨基酸的结构与性质1.氨基酸的概念:2、赖氨酸的结构简式:—NH2叫氨基。
能够当作NH3失一个H后得到的,是个碱性基。
3、界说:羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基替代后的生成物叫氨基酸。
4、氨基酸的两性(1)既能与酸反响又能与碱反响与碱反响,2.成肽反响肽键:羧基和氨基脱水缩合构成的,衔接两个氨基酸分子的化学结构(—NH—CO—)称为肽键。
二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物(由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的,含多个肽键的化合物称为多肽)。
二、蛋白质(protein)的结构与性质教育进程补白[导入]同学们,你们知道国际上第一头克隆羊叫什么姓名吗?对,叫多利。
今日咱们就一同来学习有关蛋白质和核酸的常识。
第三节蛋白质和核酸[问]α-氨基酸是构建蛋白质的柱石,首先来学习氨基酸。
你们都听说过氨基酸吗?有哪些?[讲]有赖氨酸饼干、“红牛”饮猜中也含有赖氨酸。
一、氨基酸的结构与性质1、氨基酸的概念:2、赖氨酸的结构简式:—NH2叫氨基。
能够当作NH3失一个H后得到的,是个碱性基。
3、界说:羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基替代后的生成物叫氨基酸。
[讲]蛋白质终究都水解得到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氢原子被氨基替代的生成物叫α-氨基酸。
组成蛋白质的氨基酸简直都是α-氨基酸。
[投影]试写出下面氨基酸的结构简式:1.丙氨酸(α-氨基丙酸)(2)苯丙氨酸(α-氨基-β-苯基丙酸)[讲]天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高。
第三节 蛋白质和核酸[明确学习目标] 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。
一、氨基酸的结构与性质 1.组成和结构氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被□01氨基取代的化合物。
氨基酸分子中含有□02氨基和□03羧基两种官能团。
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸,其通式可写为□04。
2.性质 (1)物理性质(2)化学性质二、蛋白质的组成与性质1.组成蛋白质是由C、H、□01O、□02N、S等元素组成的结构复杂的化合物。
2.性质与应用三、酶、核酸1.酶(1)概念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有机物,其中绝大多数是□01蛋白质。
(2)催化特点2.核酸(1)组成一类含□04磷的生物高分子化合物,相对分子质量可达十几万至几百万。
(2)分类、存在及作用1.α氨基酸的成肽反应与酯化反应有何相同之处?提示:①都是—COOH脱去—OH;②都属于取代反应;③都有H2O生成。
2.你能用哪些方法检验蛋白质?提示:灼烧、颜色反应。
灼烧产生烧焦羽毛气味的是蛋白质;遇浓HNO3产生黄色沉淀的是蛋白质。
3.使用加酶洗衣粉时,可以在热水中溶解吗?为什么?提示:酶是具有高效催化作用的蛋白质,其催化作用条件温和,不需加热;若使用热水溶解,蛋白质会变性而失去其生理活性,影响洗涤效果。
一、成肽反应(1)两分子间缩合成二肽(2)分子间或分子内缩合成环(3)缩聚成多肽或蛋白质[即时练]答案 C解析根据命名规则,从羧基开始算,与它相连的C原子为α位,氨基连在α C原子上的氨基酸属于α氨基酸,所以半胱氨酸属于α氨基酸,A项正确;因为氨基为碱性基团,羧基为酸性基团,所以它具有两性,B项正确;两分子的半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基脱水缩合的结构,形成的二肽的结构简式应为2.L多巴是一种有机物,可用于帕金森综合征的治疗,其结构简式如图。
第三节蛋白质和核酸(第1课时)
学习目标
1、认识氨基酸的组成和结构特点。
2、从官能团的角度学习氨基酸的性质。
自主预习
一、氨基酸的分子结构特点
1、氨基酸的分子结构
氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的______被______取代后的产物,分子中既含有________,又含有______。
天然氨基酸几乎都是________,其通式可写为________________。
2、常见的氨基酸
1.物理性质
2.化学性质
(1)两性
在氨基酸分子中,______是酸性基团,______是碱性基团。
(2)成肽反应
氨基酸分子之间通过一个分子的______和另一个分子的______间脱去一分子水,缩合形成含
有肽键()的化合物。
预习检测
1.组成最简单的氨基酸是( )
A.苯丙氨酸 B.丙氨酸
C.谷氨酸 D.甘氨酸
2.关于氨基酸的下列叙述,不正确的是( )
A.氨基酸都是晶体,一般能溶于水
B.氨基酸都不能发生水解反应
C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D.天然蛋白质水解最终可以得到α氨基酸、β氨基酸等多种氨基酸
3.一种二肽的结构简式为:,合成这种二肽的氨基酸是()A. B.
C. D.
合作探究
探究活动一:氨基酸的分子结构
试写出下面氨基酸的结构简式:
(1)丙氨酸(α-氨基丙酸)(2)苯丙氨酸(α-氨基-β-苯基丙酸)
分析以上氨基酸的结构中含有哪些官能团?
【思考交流】
天然氨基酸有哪些性质?
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?
【归纳整理】
天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高。
在200-300℃时熔化而分解。
它们能溶于强酸或强碱溶
液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
氨基酸结构中含有-COOH和-NH2,所以既有酸性又有碱性。
【学以致用】
1.下列物质互为同分异构体的是( )
A.淀粉和纤维素 B.甘氨酸和硝基乙烷
C.醋酸和硬脂酸 D.甲醇和二甲醚
2.下列氨基酸中与天然氨基酸结构特点相同的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
探究活动二:氨基酸的两性
(1)与酸反应:
(2)与碱反应:
【思考交流】
在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应?
【归纳整理】
Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等都能既跟酸反应又跟碱反应。
【学以致用】
3、下列物质中能与盐酸反应的物质有( )
4.L多巴是一种有机物,它可用于帕金森氏综合症的治疗,其结构简式如下图所示。
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成
果。
下列关于L多巴的酸、碱性的叙述正确的是( )
A.既没有酸性,也没有碱性 B.既具有酸性,也具有碱性
C.只有酸性,没有碱性 D.只有碱性,没有酸性
探究活动三:成肽反应
氨基酸氨基酸二肽
请类比酯化反应,加深对这两类物质相关性质的认识。
【思考交流】
1、两分子甘氨酸成肽反应的方程式:。
2、将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应,有几种二肽生成?写出有关反应方程式。
【归纳整理】
1、甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应,有四种二肽生成。
2、氨基酸→多肽→蛋白质。
【学以致用】
5、甘氨酸和丙氨酸以1 :1的配比两两缩合后,得到的产物可能是()
A.①②B.①②③C.①②③④D.①②③④⑤
1.甘氨酸在NaOH 溶液中的存在形式为 ( )
A .CH 2-COONa
2 B .CH 2-COOH
3+
C . CH 2-COO-3+
D .CH 2-COO-
2
2.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH 溶液反应的是( )
①NaHCO 3 ②(NH 4)2S ③Al(OH)3 ④NH 4Cl ⑤H 2N —CH 2—COOH ⑥CH 3COOH
A .①②③
B .①②④
C .⑤⑥
D .①②③⑤ 3、下列有机物水解时,键断裂(用虚线表示)错误的是 ( )
A.只有①③
B.只有①④
C.只有③
D.只有①②③
通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。
【预习检测】1、D 2、D 3、D
【学以致用】1、B 2、A 3、AB 4、B 5、C 【随堂检测】1、D 2、D 3、A。