邳州市第二中学高中化学选修五2.4羧酸氨基酸和蛋白质(一)学案(鲁科版)

羧酸、氨基酸和蛋白质一、羧酸羧酸是一类基本化合物，它们具有普遍的存在形式和功能。

羧酸是一类含有一个羧基的化合物。

羧基是由氢原子被羟基取代而成的。

羧基在化学反应中通常表现为一般的酸性，可以与碱反应生成盐和水，如下所示：R-COOH + NaOH → R-COONa + H2O羧酸可以通过很多方法制备，例如通过葡萄糖氧化而成的葡萄酸、柠檬酸、苹果酸，还有很多其他的有机酸，如甲酸和乙酸等。

二、氨基酸氨基酸是构成蛋白质的基本单元，其主链由一个氨基和一个羧基组成。

氨基酸由二元合成基础产生，其中一种基础是一种氨基酸，另一种是硫代氨基酸或一种醛酮，反应形成新的氨基酸。

这些氨基酸可以被单独通过氨基和羧基形成互补配对。

氨基酸的化学结构式如下： RCH(NH2)COOH，其中，R代表任意基团。

氨基酸的共轭结构如下：RCH(NH2)COO–+ H+ ↔ RCH(NH3+)COOH除了构成蛋白质的基本单元，氨基酸还有很多重要的生物化学作用。

它们可以是代谢产物和中间体，参与能量产生，包括尿素循环和谷氨酸循环。

一些氨基酸被用作糖原样品作为糖原的合成物和合成脂肪酸的原料。

三、蛋白质蛋白质是构成生物体的重要基本成分，每种蛋白质都有其特有的化学结构和功能。

所有的蛋白质都由氨基酸构成，此外，它们按不同的结构和函数分为几种不同的类型。

蛋白质具有极为复杂的结构和功能，它们在生物体中的作用非常广泛。

它们可以起到酶或抑制剂(酶在生物体中负责抑制危险元素和分解作用，抑制剂则起到反向控制酶的作用)、参与细胞结构等多种生物学作用。

此外，蛋白质也被广泛地应用于医学、工业和食品科学。

综上所述，羧酸、氨基酸和蛋白质是组成生物体重要的化学元素。

它们不仅在生物体的设备和维护中起到了关键的角色，同时，它们也被广泛地应用于医学、工业和食品科学等领域的研究中。

化学选修5 第二章第4 节《羧酸氨基酸和蛋白质》第1 课时教学设计一、指导思想与理论依据新理念下的化学教学强调以“学生的发展为本”、“从生活走进化学，从化学走进社会”。

建构主义理论认为，学生的学习过程应该是学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识的主动建构。

因此，本设计以传统故事“醋的来历”入手，采用“设疑自探”，了解羧酸的基本概述，再进行提出疑惑，解决问题。

通过合作交流来突破本节课教学重难点，层层深入，逐步达到教学的最佳效果，并辅助以幻灯片、讨论、归纳等手段，引领学生发现问题，在合作、探究中解决问题，并进一步深化，将所得知识进行应用，学生在体验到不断解决问题的成功感的同时，逐步体验科学探究的过程，提升自己的创新能力。

二、教材分析1.教材的知识结构：本节是鲁科版高中选修五《有机化学基础》第二章第4 节《羧酸氨基酸和蛋白质》的第1 课时羧酸，主要包含了两部分内容：羧酸的概述和羧酸的化学性质，对必修2 学习乙酸的基础上，认识羧酸的官能团、结构简式进而了解羧酸的分类、命名及物理性质等，根据已有的知识来认识羧酸的结构进而推测和学习羧酸的化学性质。

2.教材的地位和作用：从教材整体上看，羧酸是很重要的烃的含氧衍生物，它和我们的生活生产实际密切相关；从知识内延看，羧酸既是醇、酚、醛知识的巩固、延续和发展，又是学好酯类化合物和有机合成的基础。

3.教学目标【知识与技能】1、通过自学了解羧酸的结构、命名及物理性质2、通过对羧酸的结构分析掌握羧酸的化学性质3、根据基团间的相互影响体会羰基、羟基的相互作用对有机物性质的影响【过程与方法】在原有知识基础上，通过自学完成基础知识。

通过对结构的合作分析，完成对羧酸化学性质的理解和掌握。

通过新旧知识的联系，类比归纳，培养学生分析推理、迁移扩展的能力。

【情感态度与价值观】让学生领会化学与人类生活的密切联系，激发学生学习化学的积极性。

培养学生勇于探索、勇于思考的科学精神，和严谨的科学态度。

第2课时氨基酸和蛋白质1.了解氨基酸的结构、性质。

2.了解氨基酸、多肽、蛋白质之间的关系。

3.知道蛋白质结构与功能的统一性,了解酶的催化作用的特点。

4.认识人工合成多肽、蛋白质和核酸的意义,体会化学科学在生命科学发展中的重要作用。

1.以氨基酸为核心,学习蛋白质的构成及性质。

2.应结合必修所学内容,进一步深化了解蛋白质有关内容以及蛋白质具有复杂多样性、生理活性的原因。

一、氨基酸的结构和性质1.氨基酸(1)氨基酸是①氨基(—NH2)取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的②取代羧酸。

天然蛋白质水解后均可得到③α-氨基酸,其通式可表示为④。

缬氨酸和苯丙氨酸的结构简式分别为⑤、。

(2)氨基酸的解离形式(OH-可以与—COOH反应,可以与—N反应;H+可以与—NH2反应,可以与—COO-反应)(3)氨基酸的等电点是氨基酸水溶液中阴、阳离子浓度相等时的pH;达到等电点时,氨基酸在水中的溶解度最小。

(4)可发生缩合反应。

2.多肽(1)酰胺键的结构式为,可简写为⑥—CONH— ,它又称为⑦肽键,是由一个α-氨基酸分子的⑧羧基和另一个α-氨基酸分子的⑨氨基脱去一分子水形成的。

(2)由四个氨基酸分子脱去3个水分子形成的是四肽,它含有三个肽键。

三肽以上均可称为多肽。

二、蛋白质的结构与性质1.蛋白质(1)α-氨基酸是构成蛋白质的物质基础。

(2)核心官能团是—CONH—(钛键),相对分子质量在10000以上。

(3)形成原理:不同的α-氨基酸通过分子间脱水缩合形成肽键连接而成的高分子化合物;每种蛋白质都有唯一而确切的α-氨基酸的序列。

(4)性质:水解、盐析、变性、颜色反应等。

(5)生理功能每种蛋白质都有一定的生理活性,且结构与生理功能是高度统一的。

2.酶(1)含义:酶是具有生物活性,对许多有机化学反应和生物体内进行的复杂化学反应具有很强催化作用的蛋白质。

(2)催化的特点:①需要比较温和的条件;在接近体温和中性环境中,酶才能够发挥较好的催化作用。

课 题 第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质（一） 教具 学案 多媒体课件教学目的教法实验探究合作交流重点 难点羧酸的结构特点及化学性质教学情景设计内 容总结补充创新【自主学习】 一、羧酸的概述1．概念：由________和________相连构成的有机化合物。

2．通式：________，官能团________。

3．分类： (1)按分子中烃基分①脂肪酸⎩⎨⎧低级脂肪酸：如乙酸：高级脂肪酸⎩⎪⎨⎪⎧ 硬脂酸： 软脂酸：油酸：②芳香酸：如苯甲酸：________________，俗名________________。

(2)按分子中羧基的数目分①一元羧酸：如甲酸________，俗名________。

②二元羧酸：如乙二酸________________，俗名________。

③多元羧酸。

4.命名：（1）选主链：选取含有 的最长碳链为主链，命名为某酸。

（2）编号位：从 开始给主链碳原子编号。

（3）写名称：在某酸的前面加上取代基的 和如：CH3CHCH3CH2CH2C OHO。

5．物理性质(1)水溶性碳原子数在____以下的羧酸与水互溶，随着分子中碳链的增长，溶解度逐渐________。

(2)熔、沸点比相应醇____，其原因是羧酸比与其相对分子质量相近的醇形成________的几率大。

6．常见的羧酸【对点演练】1．下列物质中，属于饱和一元脂肪酸的是( )A．乙二酸 B．苯甲酸 C．硬脂酸 D．石炭酸2．由—CH3、—OH、、—COOH四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液能使紫色石蕊试液变红的有( )A．1种 B．2种 C．3种 D．4种【自主学习】二、化学性质(以R—COOH为例)1．弱酸性(1)与碳酸氢钠反应：________________________________________(2)与氨气或氨水常温反应：___________________________________2．羟基被取代（1）制备酯类物质如R—COOH与R′—OH的反应：___________________________________（2）制备酰胺如R—COOH与氨气加热反应：______________________________________3．α­H被取代——合成卤代酸，进而制得氨基酸、羟基酸等如RCH2COOH与Cl2的反应：_______________________________________4．还原反应——实现羧酸向醇的转化如R—COOH转化为醇：__________________________________________【对点演练】3．下列关于乙酸的说法正确的是( )A．乙酸有酸性，其酸性比碳酸酸性还强B．乙酸发生酯化反应时断裂羧基中的氢氧键C．乙酸分子中含有，类似于醛酮，易发生加成反应D．在一定条件下，乙酸能与Cl2发生取代反应，反应时－Cl取代最活泼的羧基氢原子4．已知溶液中存在平衡：，当与CH3CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的是( )【课堂聚焦】2.酯化反应类型（1）生成链状酯，①一元羧酸和一元醇反应：②一元羧酸和二元醇反应：CH3C OHOOHCHCHHOCOOHHOOC22--+-③二元羧酸和一元醇反应：HOOC-COOH +CH3C H2OH④无氧酸与醇反应：（2）生成环酯①多元醇和多元酸反应：OHCHCHHOCOOHHOOC22--+-②羟基酸分子间反应：2CH3CHOHCOOH③羟基酸分子内反应：HOCH2CH2CH2COOH课堂小结作业板书设计教学反思。

专题羧酸、氨基酸和蛋白质【本讲教育信息】一、教学内容：高考复习《化学选修5》第五章官能团与有机化学反应烃的衍生物第四节羧酸氨基酸和蛋白质1、羧酸的典型代表物的组成、结构特点及其与其它烃的衍生物之间的关系。

2、氨基酸的组成、结构特点及主要化学性质，氨基酸与人体健康的关系。

3、蛋白质的组成、结构和性质。

二、教学目的：1、了解羧酸的典型代表物的组成、结构特点及其与其它烃的衍生物之间的关系。

2、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。

3、了解蛋白质的组成、结构和性质。

4、了解化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。

三、重点和难点：1、羧酸的典型代表物的组成、结构特点、主要化学性质及其与其它烃的衍生物之间的关系。

2、氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。

3、蛋白质的结构、组成和性质。

四、考点分析：本节内容在高考中的主要考查点是：1、羧酸及其典型代表物的组成、结构和性质。

2、羧酸与其它烃的衍生物之间的关系。

3、氨基酸的组成、结构和性质。

4、蛋白质的结构、组成和性质。

五、知识要点：1、羧酸是由_________（或氢原子）和_________相连组成的有机化合物。

根据分子中_________种类的不同，如果分子中_________和_________相连的羧酸我们称为脂肪酸；如果分子中_________直接连接在_________的羧酸我们称为芳香酸。

根据分子中_________的不同，我们把羧酸分为一元羧酸、二元羧酸等。

2、甲酸结构简式为_________，是有_________气味的无色液体，有腐蚀性，能与_________、_________、_________、甘油等互溶，由于甲酸中含有_________和_________两个官能团，因此既具有羧酸的性质，又具有醛类的性质，可以做工业上的_________，医用_________等。

乙二酸的结构简式为_________，俗称_________，属于_________元羧酸，是_________色的透明_________，分子中通常含有两分子结晶水，能溶于水或乙醇。

第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质第一课时一、预习目标预习“羧酸” 的基础知识。

二、预习内容一、羧酸1、定义： 和 直接相连的物质叫做羧酸。

2、饱和一元羧酸：通式为 或 。

复习：饱和一元醇的通式 ，饱和一元醛（或酮）的通式 ，苯酚及其同系物的通式 。

3、分类：（1）按烃基分 和 。

（2）按羧基的数目分 和 等。

（3）按碳原子的数目分 和 。

介绍一些其它的酸：如丙烯酸、苯甲酸、硬脂酸、软脂酸、油酸等。

4、羧酸的通性（1） 同性（与乙酸相似）（具有弱酸性及能发生酯化反应）如：CH 2CH 2COOH+（2） 递变规律R-COOH 中随着碳原子数的增多，酸性逐渐 。

饱和一元羧酸中的最强酸是 。

练习：已知CH 2ClCOOH 的酸性强于CH 3COOH ，则CHCl 2COOH 的酸性比CH 2ClCOOH 的酸性 。

ClCH 2CH 2COOH 的酸性比CH 3CHClCOOH 。

书写化学方程式：1、+OH HOOCCH 2CH 2 OH 浓硫酸 加热COOH COOH HOCH 2 HOCH 22、nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH（3）特殊性：HCOOH可发生银镜反应。

5、羧酸的衍生物——酯1、定义：酸（有机酸和无机含氧酸）与醇反应的产物。

如：C2H5OH+HClHO—NO2+ C2H5OH2、通式：R—C—O—R（其中两个烃基R可不一样，左边的烃基还可以是H）练习：写出C5H10O2的同分异构体（与醇、醚、醛、酮的同分异构体相比）饱和一元醇与饱和一元酸反应生成的酯的通式：。

（n ）与的通式一样。

两者互为。

3、通性（1）物理性质：不溶于水、易溶于有机溶剂。

密度小于水，低级酯有果香味。

（2）化学性质a、中性物质；b、水解（可逆、取代反应）酸性条件：碱性条件：科学探究（1）怎样设计酯水解的实验？（2）酯在酸性、碱性、中性哪种条件易水解呢？根据（1）、（2）两个问题，讨论酯水解实验的设计方案。

[思考]（1）酯的水解反应在酸性条件好，还是碱性条件好？（碱性）（2）酯化反应H2SO4和NaOH哪种作催化剂好？（浓H2SO4）（3）酯为什么在中性条件下难水解，而在酸、碱性条件下易水解？[归纳总结]（1）（2）（3）[巩固练习]1.下列物质中各含有少许杂质，其中可用饱和碳酸钠溶液除去杂质的是（）A．乙酸乙酯中含有少量乙酸B．乙醇中含有少量乙酸C．乙酸中含有少量甲酸D．溴苯中含有少量苯2．胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C25H45O。