蛋白质的结构与性质
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第四章 生命中的基础有机化学物质
第三节 蛋白质和核酸（二）蛋白质的结构与性质
一、基本说明
⒈教学内容所属模块：选修模块5《有机化学基础》）
⒉年级：高中二年级
⒊所用教材出版单位：人民教育出版社
⒋所属的章节： 第四章第三节第二课时
⒌教学时间： 45 分钟
二、教学设计
1.教学目标：
⑴ 知识与技能： 了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。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。
⑵ 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。
⑶ 情感态度与价值观：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强烈兴趣。
2.内容分析：
⑴新课标中的内容：了解蛋白质与人体健康的关系。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：①阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。②实验：蛋白质的性质。
⑵教材中的内容：蛋白质是生命的基础，是重要的高分子化合物，其水解最终产物是氨基酸。本课时是在学习氨基酸的结构与性质的基础上介绍了蛋白质的四级结构，然后重点讨论蛋白质的水解、盐析、变性、颜色反应等性质。最后对酶和核酸作简单介绍。蛋白质的性质是重点，蛋白质的结构是难点。其知识内容是烃的衍生物知识的拓展，同时又是合成高分子化合物知识的铺垫。
3.学情分析：
⑴知识技能方面：在化学必修2、选修1的教材中，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。
⑵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。
4.设计思路：
本节内容分两课时，本课时是第二课时。教学中要处理好结构、性质、用途之间的关系，突出“结构决定性质，性质决定用途”的化学基本思想。采用学生实验探究、问题讨论等方法组织教学活动，其教学程序为：问题情景→实验探究→讨论归纳→巩固练习,通过学生动手实验及对生活现象的解释，使学生真正体会到“没有蛋白质就没有生命”。
三、教学过程
教学环节及时间 教师活动 学生活动 设计意图
问题情景[引入新课]0～5分钟 [提问]同学们知道世界上第一个人工合成的蛋白质是什么吗？[引导学生阅读教材][讲述]介绍我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。对学生进行爱国主义教育[引入] 复习氨基酸的有关性质，氨基酸 → 多肽 → 蛋白质，这节课我们学习蛋白质的结构和性质。[板书]二、蛋白质的组成和结构： 阅读课本P90“科学视野—人工合成结晶牛胰岛素”。复习氨基酸的有关性质。 创设问题情景激发学习兴趣明确学习目标培养科学精神
实验探究[学生实验]5～20分钟 [知识衔接] 怎样检验食物中含有蛋白质？ [实验设计] ⑴蛋白质的灼烧：分别点燃一小段棉线和纯毛线⑵蛋白质的颜色反应：在试管里加入少量鸡蛋清溶液，然后滴入几滴浓硝酸，微热，观察现象。⑶蛋白质的盐析：在试管里加入1~2ml鸡蛋清的水溶液，然后分别加入少量饱和（NH4）2SO4、Na2SO4溶液，观察现象。把少量有沉淀的液体倒入另一个盛蒸馏水的试管里，观察现象。⑷蛋白质的变性：①在试管里加入2ml鸡蛋清的水溶液，加热，观察现象。将试管里的下层絮状蛋白质取出一些放在水中，观察现象。②在试管里加入3ml鸡蛋清溶液，分别加入1ml10%CuSO4溶液、1%的醋酸铅溶液2滴，观察现象。将少量沉淀放入水中，观察现象。③在试管里加入2ml鸡蛋清溶液和2ml甲醛溶液，观察现象。将少量沉淀放入水中，观察现象。 回忆必修2、选修1中有关蛋白质的性质。学生分组实验观察、记录实验现象。 连接知识接口通过学生分组实验，培养学生的科学探究能力、组织活动能力、协作交流能力等
讨论归纳[得出结论]20～40分钟 [思考与交流]⑴灼烧羽毛或毛线时有什么现象？若不小心把硝酸溅在皮肤上会有什么变化？⑵什么是盐析？什么是变性？盐析是可逆反应 盐析与变性有何区别 ⑶为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害？⑷组成蛋白质的元素有哪些？组成蛋白质的基本单位是什么？怎样描述蛋白质的结构？[自学阅读] 阅读课本P88～90[归纳板书] 1．蛋白质的组成和结构内容（1）组成：由C、H、O、N、S等元素组成。（2）蛋白质是由多种氨基酸结合而成的含氮生物高分子化合物。（3）蛋白质的四级结构[展示] 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 [讲述] 蛋白质的结构决定性质，性质反映结构。[板书]2．蛋白质的性质（1）蛋白质的两性[讲述]形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且，侧链中也有酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸一样也是两性分子，既能与酸又能与碱反应。（2）蛋白质的水解 （3）灼烧（4）颜色反应：含有苯环的蛋白质的检验（5）盐析（物理变化，可逆）[讲述]少量的盐能促进蛋白质的溶解（6）变性（化学变化，不可逆）物理因素：加热、加压、搅拌等。化学因素：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、丙酮等。 [板书] 3、蛋白质的用途组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。 学生根据实验现象，分组讨论并回答问题。阅读课本P88 “资料卡片”和P88～90内容。学生听课、作笔记。系统归纳整合蛋白质的结构和性质。 通过问题讨论，培养学生的思维能力。通过多媒体直观教学手段，能让学生形成深刻的印象，构建有意义、稳定的化学知识，培养了学生的观察、分析与推理能力。培养学生的归纳总结能力。
巩固练习40～45分钟 [巩固练习] 1、下列过程中，不可逆的是 A.蛋白质的盐析 B.酯的水解 C.蛋白质白变性 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.CuSO4溶液 C.饱和Na2SO4溶液 D.浓硫酸 3、误食重金属盐会使人中毒，可以用以解毒急救的措施是 A、服大量食盐水 B、服葡萄糖水 C、服鸡蛋清 D、服新鲜牛奶4、为鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，可选用的方法是 A、滴加浓硝酸 B、滴加浓硫酸 C、滴加酒精 D、灼烧 [布置作业]完成94页习题和96页复习题的⒋⒌⒍⒎ 学生思考并回答问题 通过习题教学，巩固所学知识。
四、教学反思
1.本节课是在学习氨基酸的结构和性质的基础上学习蛋白质的结构和性质，教学中以蛋白质的性质为重点，蛋白质的结构为难点，以蛋白质的结构、性质、用途为教学主线，贯串了“结构决定性质，性质决定用途”的化学学科思想。
2．教学中通过创设问题情景激发学习兴趣，通过动手实验、阅读、讨论等学习活动，引导学生积极动地学习，充分体现了以学生为主体，教师为主导的主体教育思想，体现了自主学习、探究学习、合作学习的新课程的教学理念。
3．教学中采用了实验探究教学模式和问题讨论教学模式，其教学程序为：问题情景→实验探究→讨论归纳→巩固练习, 通过学生动手实验、自学阅读、问题讨论、归纳总结，培养了学生的科学探究能力、组织活动能力、协作交流能力等。
4．本节课的知识内容在化学必修2、化学选修1和生物科的教学中均有介绍，教学中如何把握知识衔接，寻找知识接口是值得讨论的
5．教学中发现学生实验操作欠规范，现象表述欠准确，需加强实验教学，提高学生实验能力。
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第四章 生命中的基础有机化学物质
第三节 蛋白质和核酸（二）蛋白质的结构与性质
一、基本说明
⒈教学内容所属模块：选修模块5《有机化学基础》）
⒉年级：高中二年级
⒊所用教材出版单位：人民教育出版社
⒋所属的章节： 第四章第三节第二课时
⒌教学时间： 45 分钟
二、教学设计
1.教学目标：
⑴ 知识与技能： 了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。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。
⑵ 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。
⑶ 情感态度与价值观：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强烈兴趣。
2.内容分析：
⑴新课标中的内容：了解蛋白质与人体健康的关系。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：①阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。②实验：蛋白质的性质。
⑵教材中的内容：蛋白质是生命的基础，是重要的高分子化合物，其水解最终产物是氨基酸。本课时是在学习氨基酸的结构与性质的基础上介绍了蛋白质的四级结构，然后重点讨论蛋白质的水解、盐析、变性、颜色反应等性质。最后对酶和核酸作简单介绍。蛋白质的性质是重点，蛋白质的结构是难点。其知识内容是烃的衍生物知识的拓展，同时又是合成高分子化合物知识的铺垫。
3.学情分析：
⑴知识技能方面：在化学必修2、选修1的教材中，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。
⑵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。
4.设计思路：
本节内容分两课时，本课时是第二课时。教学中要处理好结构、性质、用途之间的关系，突出“结构决定性质，性质决定用途”的化学基本思想。采用学生实验探究、问题讨论等方法组织教学活动，其教学程序为：问题情景→实验探究→讨论归纳→巩固练习,通过学生动手实验及对生活现象的解释，使学生真正体会到“没有蛋白质就没有生命”。
三、教学过程
教学环节及时间 教师活动 学生活动 设计意图
问题情景[引入新课]0～5分钟 [提问]同学们知道世界上第一个人工合成的蛋白质是什么吗？[引导学生阅读教材][讲述]介绍我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。对学生进行爱国主义教育[引入] 复习氨基酸的有关性质，氨基酸 → 多肽 → 蛋白质，这节课我们学习蛋白质的结构和性质。[板书]二、蛋白质的组成和结构： 阅读课本P90“科学视野—人工合成结晶牛胰岛素”。复习氨基酸的有关性质。 创设问题情景激发学习兴趣明确学习目标培养科学精神
实验探究[学生实验]5～20分钟 [知识衔接] 怎样检验食物中含有蛋白质？ [实验设计] ⑴蛋白质的灼烧：分别点燃一小段棉线和纯毛线⑵蛋白质的颜色反应：在试管里加入少量鸡蛋清溶液，然后滴入几滴浓硝酸，微热，观察现象。⑶蛋白质的盐析：在试管里加入1~2ml鸡蛋清的水溶液，然后分别加入少量饱和（NH4）2SO4、Na2SO4溶液，观察现象。把少量有沉淀的液体倒入另一个盛蒸馏水的试管里，观察现象。⑷蛋白质的变性：①在试管里加入2ml鸡蛋清的水溶液，加热，观察现象。将试管里的下层絮状蛋白质取出一些放在水中，观察现象。②在试管里加入3ml鸡蛋清溶液，分别加入1ml10%CuSO4溶液、1%的醋酸铅溶液2滴，观察现象。将少量沉淀放入水中，观察现象。③在试管里加入2ml鸡蛋清溶液和2ml甲醛溶液，观察现象。将少量沉淀放入水中，观察现象。 回忆必修2、选修1中有关蛋白质的性质。学生分组实验观察、记录实验现象。 连接知识接口通过学生分组实验，培养学生的科学探究能力、组织活动能力、协作交流能力等
讨论归纳[得出结论]20～40分钟 [思考与交流]⑴灼烧羽毛或毛线时有什么现象？若不小心把硝酸溅在皮肤上会有什么变化？⑵什么是盐析？什么是变性？盐析是可逆反应 盐析与变性有何区别 ⑶为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害？⑷组成蛋白质的元素有哪些？组成蛋白质的基本单位是什么？怎样描述蛋白质的结构？[自学阅读] 阅读课本P88～90[归纳板书] 1．蛋白质的组成和结构内容（1）组成：由C、H、O、N、S等元素组成。（2）蛋白质是由多种氨基酸结合而成的含氮生物高分子化合物。（3）蛋白质的四级结构[展示] 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 [讲述] 蛋白质的结构决定性质，性质反映结构。[板书]2．蛋白质的性质（1）蛋白质的两性[讲述]形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且，侧链中也有酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸一样也是两性分子，既能与酸又能与碱反应。（2）蛋白质的水解 （3）灼烧（4）颜色反应：含有苯环的蛋白质的检验（5）盐析（物理变化，可逆）[讲述]少量的盐能促进蛋白质的溶解（6）变性（化学变化，不可逆）物理因素：加热、加压、搅拌等。化学因素：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、丙酮等。 [板书] 3、蛋白质的用途组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。 学生根据实验现象，分组讨论并回答问题。阅读课本P88 “资料卡片”和P88～90内容。学生听课、作笔记。系统归纳整合蛋白质的结构和性质。 通过问题讨论，培养学生的思维能力。通过多媒体直观教学手段，能让学生形成深刻的印象，构建有意义、稳定的化学知识，培养了学生的观察、分析与推理能力。培养学生的归纳总结能力。
巩固练习40～45分钟 [巩固练习] 1、下列过程中，不可逆的是 A.蛋白质的盐析 B.酯的水解 C.蛋白质白变性 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.CuSO4溶液 C.饱和Na2SO4溶液 D.浓硫酸 3、误食重金属盐会使人中毒，可以用以解毒急救的措施是 A、服大量食盐水 B、服葡萄糖水 C、服鸡蛋清 D、服新鲜牛奶4、为鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，可选用的方法是 A、滴加浓硝酸 B、滴加浓硫酸 C、滴加酒精 D、灼烧 [布置作业]完成94页习题和96页复习题的⒋⒌⒍⒎ 学生思考并回答问题 通过习题教学，巩固所学知识。
四、教学反思
1.本节课是在学习氨基酸的结构和性质的基础上学习蛋白质的结构和性质，教学中以蛋白质的性质为重点，蛋白质的结构为难点，以蛋白质的结构、性质、用途为教学主线，贯串了“结构决定性质，性质决定用途”的化学学科思想。
2．教学中通过创设问题情景激发学习兴趣，通过动手实验、阅读、讨论等学习活动，引导学生积极动地学习，充分体现了以学生为主体，教师为主导的主体教育思想，体现了自主学习、探究学习、合作学习的新课程的教学理念。
3．教学中采用了实验探究教学模式和问题讨论教学模式，其教学程序为：问题情景→实验探究→讨论归纳→巩固练习, 通过学生动手实验、自学阅读、问题讨论、归纳总结，培养了学生的科学探究能力、组织活动能力、协作交流能力等。
4．本节课的知识内容在化学必修2、化学选修1和生物科的教学中均有介绍，教学中如何把握知识衔接，寻找知识接口是值得讨论的
5．教学中发现学生实验操作欠规范，现象表述欠准确，需加强实验教学，提高学生实验能力。
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