高中化学 4-3 蛋白质和核酸课堂教案 新人教版选修5

【课堂教案】2014年高中化学 4-3 蛋白质和核酸 新人教版选修5 ●课标要求 知道蛋白质的组成和主要性质，认识其在日常生活中的应用。 ●课标解读 1.明确蛋白质的官能团(肽键)、氨键、羧基的性质。 2．掌握蛋白质的特征反应，如变性、颜色反应，烧焦的气味。 3．了解蛋白质在生命活动中的重要应用。 ●教学地位 蛋白质是人体需要的基本营养物质，在日常生活中具有重要的应用。蛋白质的水解产物氨基酸的两性常作为高考的命题热点，尤其是成肽反应与生物学科联系密切。

●新课导入建议 在医院里用高温蒸煮、紫外线照射、喷洒消毒液，在伤口处涂抹酒精溶液等方法来杀菌、消毒。 你知道其中所依据的原理是什么？

●教学流程设计 课前预习安排：看教材P86－92，填写【课前自主导学】，并交流完成【思考交流】。⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。⇒步骤2：对【思考交流】进行提问，反馈学生预习效果。⇒步骤3：师生互动完成【探究1】。 ⇓ 步骤7：通过【例2】和教材P88～90“蛋白质的结构与性质”的讲解和研析，对“探究2 渗析、盐析、变性的比较”中注意的问题进行总结。⇐步骤6：师生互动完成【探究2】。⇐步骤5：指导学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】1、2题。⇐步骤4：教师通过【例1】和教材P86－87“氨基酸的结构与性质”的讲解和研析，对“探究1 氨基酸的化学性质”中注意的问题进行总结。 ⇓ 步骤8：指导学生自主完成【变式训练2】和【当堂双基达标】3～5题。⇒步骤9：引导学生自主归纳本课时主干知识，然后对照【课堂小结】，布置课下完成【课后知能检测】。 课 标 解 读 重 点 难 点 1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。 2.了解二肽、多肽的概念。 3.了解蛋白质的组成、结构和性质。 1.氨基酸的官能团名称和结构。(重点) 2.氨基酸官能团的化学性质。(难点) 3.蛋白质的化学性质及应用。(重点) 4.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。

氨基酸的结构与性质 1.组成和结构 氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H被氨基取代后的产物，因此氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α­氨基酸，其通式可写为CHNH2RCOOH]。

2．性质 (1)物理性质 溶剂 水 强酸或强碱 乙醇、乙醚 溶解性 大多数能溶 能溶 难溶 (2)化学性质

3．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 CHNH2CH3COOH] α­氨基丙酸 谷氨酸 (CH2)2CHNH2HOOCCOOH 2­氨基­1,5­戊二酸 苯丙 氨酸 CH2CH—COOHNH2 α­氨基苯丙酸

1．二肽是由几个氨基酸分子形成的？多肽分子和其所含的肽键数目有什么关系？ 【提示】 二肽是由2个氨基酸分子形成的。n个氨基酸分子脱去(n－1)个水分子，形成n肽，其中含有(n－1)个肽键。 蛋白质的结构与性质 1.组成和结构 (1)组成 蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成的结构复杂的化合物。 (2)结构

一级结构――→卷曲盘旋和折叠二级结构――→盘曲折叠三级结构(三维)――→亚基的立体排布亚基间相互作用与布局四级结构 2．性质 (1)两性 在多肽链的两端存在着羧基和氨基，因此蛋白质既能与碱反应又能与酸反应。 (2)水解

水解过程 蛋白质――→水解多肽――→水解氨基酸

断键方式 肽键中的C—N键断裂

(3)盐析 ①概念：向蛋白质溶液中加入盐溶液[如Na2SO4、(NH4)2SO4、MgSO4等]达到一定浓度时，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象。 ②结果：盐析只改变了蛋白质的溶解度而没有改变它们的生理活性，是一个可逆的过程。 ③应用：常用于分离提纯蛋白质。 (4)变性 ①概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。 ②影响因素 物理因素 加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线等 化学因素 强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮、甲醛、苯酚、三氯乙酸等 ③结果：变性会引起蛋白质结构上的改变，是不可逆过程。 (5)颜色反应 分子中含有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用时呈黄色。一般天然蛋白质都含有苯环，常用此性质来鉴别蛋白质。 (6)蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，也可以用此性质鉴别蛋白质。

2．如何鉴别棉麻织品与丝织品的布料？ 【提示】 棉麻织品的成分是纤维素，丝织品成分是蛋白质。分别取样品灼烧，有烧焦羽毛气味产生的布料为丝织品。 酶与核酸 1.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，其中绝大多数是蛋白质。 2．酶的催化作用具有以下特点：(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。 3．核酸是一类含磷的生物高分子化合物。根据其组成，核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

氨基酸的化学性质 【问题导思】 ①氨基酸为什么具有两性？ 【提示】 氨基酸分子中含—COOH和—NH2两种官能团。 ②氨基酸的成肽反应有什么断键规律？ 【提示】 羧基脱去羟基，氨基脱去氢原子。 ③甘氨酸和丙氨酸的混合物反应形成的二肽有几种结构？写出相应二肽的结构简式。 【提示】 4种。H2NCH2C—NCH2COOHOH、CH3CHC—NCHCOOHNH2OHCH3、H2NCH2C—N—CHCOOHOHCH3、CH3CHC—NCH2COOHNH2OH 1．氨基酸的两性 氨基酸分子中的氨基能结合H＋，能与酸反应；而羧基能电离出H＋，能与碱反应。 2．缩合反应 (1)两分子间缩合 CH2COOHNH2＋CH2COOHNH2―→CH2NH2CONHCH2COOH＋H2O (2)分子间或分子内缩合成环

2RCHCOOHNH2――→一定条件下CHRNHCONHCHRCO＋2H2O CH2CH2CH2NH2COOH――→一定条件下CH2CH2CH2NHCO＋H2O (3)缩聚成多肽或蛋白质

nCH2COOHNH2――→一定条件下HNHCH2COOH＋(n－1)H2O

既能与酸又能与碱反应的物质：Al、Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、弱酸弱碱盐[如(NH4)2CO3]、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)。

(2013·长沙高二质检)右图是只含有C、H、O、N的某有机物简易球棍模型。下列关于该有机物的说法错误的是( ) A．该有机物的分子式为C3H7O2N B．该有机物的名称为α­氨基丙酸 C．该有机物能发生加成反应 D．该有机物分子之间能发生聚合反应

【解析】 根据有机物的元素组成和球棍模型可知其分子的结构简式为：

。该有机物的名称为α­氨基丙酸，分子式为C3H7O2N，分子之间发生缩聚反应形成多肽；羧基中的C===O很难发生加成反应。 【答案】 C

1．在四种化合物：①NaHCO3、②Al(OH)3、③(NH4)2S、④HN2—CH2COOH中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是( ) A．仅②④ B．仅①② C．仅①②③ D．①②③④ 【解析】 既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有：多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸弱碱盐[如(NH4)2S]、两性化合物[如Al(OH)3]、氨基酸、Al等。 【答案】 D 渗析、盐析、变性的比较 【问题导思】 ①医用酒精、84消毒液、紫外线杀菌消毒的原理是什么？ 【提示】 使病毒细菌(蛋白质)变性。 ②能否用BaCO3作为钡餐试剂？解释原因。 【提示】 不能。BaCO3＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O，BaCl2为重金属盐，易使蛋白质变性。 ③解救误服重金属盐中毒的病人时，应服用什么物质进行解毒？ 【提示】 生鸡蛋、牛奶、豆浆等富含蛋白质的物质。 渗析 盐析 变性

内涵 利用半透膜分离胶体粒子与小分子和离子 加入无机轻金属盐使胶体中的物质析出 一定条件下，使蛋白质凝聚失去原有生理活性

条件 胶体、半透膜、水 浓的盐溶液如(NH4)2SO4、，Na2SO4、NaCl溶液等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等 变化实质 物理变化 物理变化 化学变化

特点 可逆，需多次换水 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质已失去原有活性

用途 除杂，如：除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质 分离提纯蛋白质 消毒、灭菌，如：给果树使用波尔多液，保存动物标本等

(2013·淄博高二调研)下列叙述正确的是( ) A．蛋白质溶液中加入大量食盐细粒，搅拌，蛋白质沉淀，此沉淀不溶于水 B．高温或日常用的消毒剂可使禽流感病毒蛋白质变性 C．棉花、羊毛、木材和草类的主要成分都是纤维素 D．误食重金属盐引起人体中毒，可喝大量的食盐水解毒 【解析】 盐析后的蛋白质仍能溶于水，A项错误；羊毛的成分是蛋白质，C项错误；误服重金属盐后，可以喝含大量蛋白质的牛奶解毒，D项错误。 【答案】 B

2．(2013·陕西蓝田高二期末)下列有机物在适当的浓度时，不能用于杀菌、消毒的是( ) A．苯酚溶液 B．乙醇溶液 C．乙酸溶液 D．乙酸乙酯溶液 【解析】 苯酚、乙醇、乙酸均能使蛋白质变性，故能用于杀菌、消毒。 【答案】 D