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2.4羟酸氨基数和蛋白质
教案
一、教学目标
【知识与技能】
1、了解羧酸的结构特点,熟悉乙酸的弱酸性和酯化反应。
2、了解酯的结构特点,理解酯水解的原理。
【过程与方法】
通过实验来学习乙酸的性质,熟悉酯化反应的操作。
【情感、态度与价值观】
学习本节内容,可以培养学生正确理解生活中的某些现象,树立正确的科学观。
二、教学重点
羧酸的酯化反应原理和酯水解的原理
三、教学难点
酯水解反应的基本规律
四、课时安排
2课时
五、教学过程
★
第一课时
【引入】师:为何在醋中加少量白酒,醋的味道就会变得芳香而且不易变质?厨师烧鱼时常加醋并加点酒,为何这样鱼味道就变得无腥、香醇,特别鲜美?通过本节课的学习,大家便会知道其中的奥妙。21世纪教育网版权所有
【板书】第四节
羧酸
酯
师:乙酸又叫醋酸,因为食醋中会有3-5%的乙酸。通过对醋的了解,我们能感受到乙酸的哪些物理性质?
【回答】有刺激性气味-能挥发;有酸味;易溶于水;黑色或白色等等。
师:醋的颜色是否就是醋酸本身的颜色?纯乙酸究竟是什么颜色的?看书总结乙酸的物理性质。
【板书】一、羧酸
1、物理性质
色
味
态
mp.
bp.
溶解性
(
无
刺激性
液
16.6℃
117.9℃
易溶于水和乙醇)
【强调】我们能闻到乙酸的气味,说明乙酸能挥发,但是乙酸的沸点比水的沸点高,故不易挥发。同时其熔点为16.6℃,比水的凝固点高得多,即在不太低的温度下就凝结为冰一样的晶体,故纯乙酸又称冰醋酸。21教育网
【板书】2、分子结成和结构
分子式
结构式
结构简式
C2H4O2
CH3COOH
官能团:
或
—COOH
(羧基)
【板书】3、化学性质
【分析】盐酸、硫酸等无机酸呈酸性,是因为其中的氢能够电离,乙酸有明显的酸性,在电离溶液里能部分地电离,CH3COOHCH3COO-+H+。因此,乙酸具有酸的通性。
【板书】(1)乙酸的酸性
性质
化学方程式
与酸碱指示剂反应
乙酸能使紫色石蕊试液变红
与活泼金属反应
Zn+2CH3COOH→(CH3COO2)Zn+H2↑
与碱反应
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
与碱性氧化物反应
CuO+2CH3COOH→(CH3COO)2Cu+H2O
与某些盐反应
CaCO3+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
酸性由强到弱顺序:HCl>H2SO3>CH3COOH>H2CO3>
【过渡】乙酸除具有酸的通性外,还可以发生酯化反应
【板书】2、酯化反应
师:在高一的时候已经对乙酸的酯化反应进行了学习,并做了酯化反应的实验,大家回忆一下此实验需要的试剂、反应原理、装置以及注意点。21cnjy.com
(1)乙醇,浓硫酸和冰醋酸。
(2)先加入乙醇,再缓慢加入浓硫酸和冰醋酸,边加边振荡。
(3)饱和碳酸钠溶液上层有无色油状液体,并有香味。
【讲述】饱和碳酸钠溶液上层有香味的无色油状液体生成,我们知道就是乙酸乙酯。
【板书】
CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O
乙酸乙酯
酸和醇起反应生成酯和水的反应,叫做酯化反应。
【设疑】在上述反应中,生成水的氧原子由乙酸的羟基提供,还是由乙醇的羟基提供?用什么方法可以证明呢?
【分析】脱水有两种情况,(1)酸去羟基醇去氢;(2)醇去羟基酸去氢。在化学上为了辨明反应历程,常用同位素示踪法。即把某些分不清的原子做上记号,类似于侦察上的跟踪追击。把乙醇分子中的氧原子换成
这种特殊的氧原子,结果检测到只有生成的酯中才有,说明脱水情况为第一种。21·cn·jy·com
【板书】酯化反应实质——一般羧酸脱去羟基,醇脱去羟基上的氢原子。
【说明】这是教材中第一次用实验来研究反应历程。反应历程不是根据化学方程式来推断的,是以实验事实为依据的。一同位素示踪原子来进行实验,也是一种先进的实验方法,不仅揭示反应实质,还可以推进科学的发展。21·世纪
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【思考】(1)浓硫酸有何作用?(催化剂,脱水剂)
(2)加热的目的是什么?(主要目的是提高反应速率,其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集,提高乙醇乙酸的转化率)【出处:21教育名师】
(3)在该反应中,为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇,而不用他们的水溶液?(因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水,可以促使化学平衡向生成酯的方向移动)
(4)为何要用饱和碳酸钠溶液作吸收剂而不直接用水?(由于乙醇的沸点(78.9℃)和乙酸的沸点(117.9℃)都较低,当乙酸乙酯形成蒸气被导出时,其中会混有少量乙醇和乙酸的蒸气。冷却后的乙酸乙酯跟乙酸、乙醇混溶在一起而难于分离。向刚收集到的酯中滴紫色石蕊试液,观察到呈紫红色;加饱和碳酸钠溶液后,振荡,有大量气泡产生,红色褪去,都能证明了酯中混有乙酸。)【版权所有:21教育】
【板书】饱和碳酸钠溶液的作用:
a.便于分离:酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度更小,有利于酯的分层。
b.便于提纯:饱和碳酸钠溶液能溶解乙醇,吸收乙酸。
【小结】本节课的重点是掌握乙酸的分子结构和化学性质,特别是酯化反应的实质——一般羧酸脱去羟基,醇脱去羟基上的氢原子。21
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★
第二课时
【引入】师:上节课我们学习了乙酸,知道酯化反应的实质是羧酸脱去羟基,醇脱去羟基上的氢原子。在有机化合物里,有一大类化合物跟乙酸相似,分子中都含有羧基,他们的化学性质也和乙酸相似,我们把这类化合物称为羧酸。
【板书】二、羧酸
1、羧酸的概念及通式:
与羧基直接相连而构成的化合物叫羧酸,通式为R-COOH。
2、羧酸的分类
(1)按分子里烃基的结构分
饱和羧酸
CH3COOH
低级脂肪酸
不饱和羧酸CH2
=CHCOOH
脂肪酸
硬脂酸
C17H35COOH
高级脂肪酸
软脂酸
C15H31COOH
羧酸
油酸
C17H33COOH
芳香酸
:
苯甲酸(由苯环和羧基构成)
(2)按分子里的羧基的数目分
一元羧酸:CH3CH2COOH、C6H5
COOH
羧酸
二元羧酸HOOC—COOH(乙二酸)
HOOC(CH2)4COOH(己二酸)
多元羧酸
C6H2(COOH)4
饱和一元脂肪酸:组成CnH2n
O2
(n≥1)或者CnH2n+1COOH(n≥0)
例:写出C4H8O2羧酸的结构简式
CH3CH2CH2COOH,
C5H10O2的羧酸的同分异构体有
种(4种,因为丁基有四种)
【板书】3、化学性质
羧酸的官能团都是—COOH,因而必具有相似的性质:酸的通性和酯化反应。
4、几种重要羧酸
a
甲酸(又叫蚁酸)
(1)甲酸的分子结构
分子式CH 2O2
结构简式HCOOH
【讨论】甲酸的分子中既含有羧基,又含有醛基
,
即
,因而甲酸在反应中将表现出羧酸和醛性质的综合。
【板书】(2)化学性质:兼有羧酸和醛类的性质
【练习】写出甲酸与新制Cu(OH)2和银氨溶液反应的化学方程式
+
2Cu(OH)2
CO2↑+Cu2O↓+3H2O
+
2Ag(NH3)2OH(NH4)
2CO3
+2Ag↓+2NH3+
H2O
【小结】结构的特殊性决定了性质的特殊性,甲酸具有其它羧酸所没有的性质——还原性。到此,能发生银镜反应的有机物除了醛类,还有甲酸、甲酸某酯。
b
乙二酸(草酸)
(1)
分子式
结构式
结构简式
H2C2O4
(2)化学性质:①酸的通性:
②酯化反应:
+2C2H5OH
+
2H2O
乙二酸二乙酯(链状酯)
+
+
2H2O
乙二酸乙二酯(环酯)
【过渡】酯又有哪些性质呢?我们先从酯的分子结构入手。
【板书】三、酯
1、分子结构
RCOOR'或
饱和酯的通式:CnH2n
O2
(n≥2)
2、酯的性质
(1)酯一般是比水轻,难溶于水的的液体(或固体),易溶于有机溶剂。低级酯多数具有芳香气味。
(2)酯在一定条件下可发生水解反应。
如:CH3COOC2H5
+
H2O
CH3COOH
+
C2H5OH
CH3COOC2H5
+
NaOH
→CH3COONa
+
C2H5OHwww.21-cn-jy.com
【总结】羧酸结构的相似性决定了性质的相似性(酸性和酯化反应)羧酸结构的差异性决定了性质的差异性:甲酸具有还原性、油酸能和H2加成等等。酯则主要掌握其水解反应。
【布置作业】
【配套练习】1.
下列各物质中互为同分异物体是(
)
A
丙烯酸与油酸
B
甲酸与油酸
C
硬脂酸与乙二酸
D
甲酸与苯甲酸
2.
某有机物的分子式是C3H4O2,它的水溶液显酸性,能跟碳酸钠溶液反应,又能使溴水褪色,写出这种有机物的结构式
。
3.
新兴大脑营养学研究表明:大脑的发育与生长与不饱和脂肪酸有密切的关系,从深海鱼油中提取的被称作“脑黄金”的DHA就是一种不饱和程度很高的脂肪酸,它的分子中含6个碳碳双键,化学名称为:二十六碳六烯酸,它的分子组成应为(
)
A
C25H50COOH
B
C25H39COOH
C
C26H41COOH
D
C26H47COOH
4.
已知酸性大小:羧酸
>
碳酸
>
酚,下列含溴化化合物中的溴原子,在适当条件下都能被—OH
取代,所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是
(
)
A
B
C
D
5.某醇中的氧为,它与乙酸反应生成酯的相对分子质量是104,则该醇分子中的碳原子数为
。【来源:21·世纪·教育·网】
6.今有化合物
:
甲:
乙:
丙:
请判别上述哪些化合物互为同分异物体。
请分别写出鉴别甲、乙、丙三种化合物的方法(指明所选试剂及主要现象)鉴别甲的方法:
;
鉴别乙的方法:
;鉴别丙的方法
。2-1-c-n-j-y
请按酸性由强到弱排列甲、乙、丙的顺序
。
【答案及提示】
1.
A
2.
CH2=CHCOOH
3.
B
4.
C
5.
3个
6.(1)甲、乙、丙互为同分异物体
;
(2)与FeCl3溶液作用显色的是甲
;与Na2CO3溶液作用有气泡生成的是乙;与银氨溶液共热发生银镜反应的是丙。【来源:21cnj
y.co
m】
(3)乙
>
甲
>
丙
氨基酸和蛋白质
学习目标:
知识目标:明确构成蛋白质的的氨基酸都是α-氨基酸.知道氨基酸以两性离子存在,溶液PH不同,可以发生不同的解离作用。理解氨基酸的化学性质是羧基和氨基共同作用的结果,同时理解氨基酸形成多肽和蛋白质时的成键原理。进一步了解蛋白质的性质,蛋白质的一级结构的含义,知道蛋白质结构与功能的统一性。知道酶是一类蛋白质,了解酶的催化作用的特点。www-2-1-cnjy-com
过程与方法:掌握氨基酸的两性及氨基酸脱水缩合的成键原理。
情感态度与价值观:认识人工合成多肽、蛋白质和核酸的意义,了解我国科学家在生命科学研究领域的贡献,体会化学科学在生命科学发展中的重要作用。21教育名师原创作品
重点、难点:氨基酸之间的脱水缩合
课时安排;1课时
学习过程:
【回顾】
1、写出甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸的结构简式:
2、必修2学过的蛋白质的性质有哪些?
$来&源:
(一)氨基酸
【自我获取】
1、氨基酸是 取代 分子中烃基上的氢原子形成的 。氨基酸中所含的官能团为 。
2、α-氨基酸的结构特点和通式为:
3、缬氨酸、苯丙氨酸的结构简式:
【合作交流】
判断下列物质中哪些属于氨基酸 哪些属于取代羧酸?哪些是羧酸衍生物?哪些分子间互为同分异构体
①
CH3-CH2-CH2-NO2
②
CH3-CH2-COONH4
③CH2(NH2)-CH2-COOH
资
源%库
④CH3-CH(NH2)-COOH
⑤CH3-CO-NH2
⑥HOOC-(CH2)2-CH(NH2)-COOH
结论:
4、氨基酸的两性(已知:氨基显碱性)
写出丙氨酸分别与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式:
思考:下列哪些物质既能和强酸反应,也能与强碱反应:
1.
Al2O3
2.
Al
3.
Al(OH)3
4.
H2N-CH2-COOH
5.
NaHCO3
6.
CH3COONH4
(二)多肽
1、一个α-氨基酸分子的 与另一个α-氨基酸分子的 脱去一分子水形成的 键称为肽键。肽键的结构简式为: 。由两个氨基酸分子脱水缩合形成的是 肽,由 个氨基酸脱水缩合形成的是三肽。
【合作交流】
1、请写出甘氨酸和丙氨酸缩合生成二肽的方程式:
2、将甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下发生两分子缩合反应,生成的二肽有几
种?试写出可能的结构简式:2·1·c·n·j·y
3、氨基酸缩合生成n肽时,生成个
肽键和
个H2O?
4、总结形成肽键的规律:
(三)蛋白质
1、蛋白质和多肽之间有什么联系与区别 它们与氨基酸又有何关系?
2.蛋白质的性质
3、酶催化的主要特点有:
【课后反思】
【体验成功】
WWW.
【能力提升】羧酸、氨基酸、多肽、蛋白质之间的关系:
RCOOH
氨基酸
多肽
蛋白质
[巩固练习]
1.某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z。同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同,化合物X可能是
(
)
A.乙酸丙酯
B.甲酸乙酯
C.乙酸甲酯
D.乙酸乙酯
2.300多年前,著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应,并由此发明了蓝黑墨水。
没食子酸的结构式为:
⑴
用没食子酸制造墨水主要利用了_____________类化合物的性质(填代号)。
A.醇
B.酚
C.油脂
D.羧酸
⑵
没食子酸丙酯具有抗氧化作用,是目前广泛应用的食品添加剂,其结构简式为_________。
⑶
尼泊金酯是对羟基苯甲酸与醇形成的酯类化合物,是国家允许使用的食品添加剂。尼泊金丁酯的分子式为_________________,其苯环只与—OH和—COOR两类取代基直接相连的同分异构体有__________种。21
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⑷
写出尼泊金乙酯与氢氧化钠溶液加热反应的化学方程式:
____________________________________________________________。
3.某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1mol
该油脂水解可得到1mol甘油、1mol不饱和脂肪酸B和2mol直连饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为C∶H∶O=9∶16∶1。
⑴写出B的分子式:
。
⑵写出C的结构简式:
;C的名称是
。
⑶写出含5个碳原子的C的同系物的同分异构体的结构简式:
。
答案:1
AB
2
⑴B
⑵
CH3CH2CH2OOC
⑶C11H14O3
12种
⑷
-COOC2H5
+2NaOHNaO-
-COONa+C2H5OH+H2O
3、
⑴
C18H32O2
⑵
CH3(CH2)16COOH
硬脂酸
⑶
CH3CH2CH2CH2COOH
、
(CH3)2CHCH2COOH
、
CH3CH2CH(CH3)COOH
、
C(CH3)3COOH
浓硫酸
由脂肪烃基和羧基构成
无机酸
缩合
缩合
α-取代
21世纪教育网水解
水解
—OH
—OH
—OH
HO-
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