魯科版高中化學(xué)教案：節(jié)羧酸氨基酸和蛋白質(zhì)

1、 11 第節(jié) 羧酸 氨基酸和蛋白質(zhì)一、教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1、了解羧酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟悉乙酸的弱酸性和酯化反應(yīng)。2、了解酯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，理解酯水解的原理?！具^(guò)程與方法】 通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)乙酸的性質(zhì)，熟悉酯化反應(yīng)的操作?！厩楦?、態(tài)度與價(jià)值觀】 學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，可以培養(yǎng)學(xué)生正確理解生活中的某些現(xiàn)象，樹(shù)立正確的科學(xué)觀。二、教學(xué)重點(diǎn) 羧酸的酯化反應(yīng)原理和酯水解的原理三、教學(xué)難點(diǎn) 酯水解反應(yīng)的基本規(guī)律四、課時(shí)安排 2課時(shí)五、教學(xué)過(guò)程 第一課時(shí)【引入】師：為何在醋中加少量白酒，醋的味道就會(huì)變得芳香而且不易變質(zhì)？廚師燒魚(yú)時(shí)常加醋并加點(diǎn)酒，為何這樣魚(yú)味道就變得無(wú)腥、香醇，特別鮮美？通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家便會(huì)知道其中

2、的奧妙?！景鍟?shū)】第四節(jié) 羧酸 酯師：乙酸又叫醋酸，因?yàn)槭炒字袝?huì)有35的乙酸。通過(guò)對(duì)醋的了解，我們能感受到乙酸的哪些物理性質(zhì)？【回答】有刺激性氣味能揮發(fā)；有酸味；易溶于水；黑色或白色等等。師：醋的顏色是否就是醋酸本身的顏色？純乙酸究竟是什么顏色的？看書(shū)總結(jié)乙酸的物理性質(zhì)。【板書(shū)】一、羧酸1、物理性質(zhì) 色 味 態(tài) mp. bp. 溶解性（ 無(wú) 刺激性 液 16.6 117.9 易溶于水和乙醇）【強(qiáng)調(diào)】我們能聞到乙酸的氣味，說(shuō)明乙酸能揮發(fā)，但是乙酸的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高，故不易揮發(fā)。同時(shí)其熔點(diǎn)為16.6，比水的凝固點(diǎn)高得多，即在不太低的溫度下就凝結(jié)為冰一樣的晶體，故純乙酸又稱(chēng)冰醋酸?！景鍟?shū)】2、分子結(jié)成

3、和結(jié)構(gòu) 分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 c2h4o2 ch3cooh 官能團(tuán)： 或 cooh （羧基）【板書(shū)】3、化學(xué)性質(zhì)【分析】鹽酸、硫酸等無(wú)機(jī)酸呈酸性，是因?yàn)槠渲械臍淠軌螂婋x，乙酸有明顯的酸性，在電離溶液里能部分地電離，ch3coohch3coo-+h+。因此，乙酸具有酸的通性?！景鍟?shū)】（1）乙酸的酸性性質(zhì)化學(xué)方程式與酸堿指示劑反應(yīng) 乙酸能使紫色石蕊試液變紅與活潑金屬反應(yīng) zn+2ch3cooh(ch3coo2)zn+h2與堿反應(yīng) ch3cooh+naohch3coona+h2o與堿性氧化物反應(yīng) cuo+2ch3cooh(ch3coo)2cu+h2o與某些鹽反應(yīng) caco3+2ch3cooh(c

4、h3coo)2ca+h2o+co2酸性由強(qiáng)到弱順序：hclh2so3ch3coohh2co3【過(guò)渡】乙酸除具有酸的通性外，還可以發(fā)生酯化反應(yīng)【板書(shū)】2、酯化反應(yīng)師：在高一的時(shí)候已經(jīng)對(duì)乙酸的酯化反應(yīng)進(jìn)行了學(xué)習(xí)，并做了酯化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，大家回憶一下此實(shí)驗(yàn)需要的試劑、反應(yīng)原理、裝置以及注意點(diǎn)。(1)乙醇，濃硫酸和冰醋酸。(2)先加入乙醇，再緩慢加入濃硫酸和冰醋酸，邊加邊振蕩。(3)飽和碳酸鈉溶液上層有無(wú)色油狀液體，并有香味。【講述】飽和碳酸鈉溶液上層有香味的無(wú)色油狀液體生成，我們知道就是乙酸乙酯。濃硫酸【板書(shū)】 ch3cooh+hoc2h5ch3cooc2h5+h2o 乙酸乙酯酸和醇起反應(yīng)生成酯和水的

5、反應(yīng)，叫做酯化反應(yīng)?！驹O(shè)疑】在上述反應(yīng)中，生成水的氧原子由乙酸的羥基提供，還是由乙醇的羥基提供？用什么方法可以證明呢？【分析】脫水有兩種情況，(1)酸去羥基醇去氫；(2)醇去羥基酸去氫。在化學(xué)上為了辨明反應(yīng)歷程，常用同位素示蹤法。即把某些分不清的原子做上記號(hào)，類(lèi)似于偵察上的跟蹤追擊。把乙醇分子中的氧原子換成 這種特殊的氧原子，結(jié)果檢測(cè)到只有生成的酯中才有，說(shuō)明脫水情況為第一種?！景鍟?shū)】酯化反應(yīng)實(shí)質(zhì)一般羧酸脫去羥基，醇脫去羥基上的氫原子?！菊f(shuō)明】這是教材中第一次用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究反應(yīng)歷程。反應(yīng)歷程不是根據(jù)化學(xué)方程式來(lái)推斷的，是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)的。一同位素示蹤原子來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也是一種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法，不僅

6、揭示反應(yīng)實(shí)質(zhì)，還可以推進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。【思考】（1）濃硫酸有何作用？（催化劑，脫水劑）（2）加熱的目的是什么？（主要目的是提高反應(yīng)速率，其次是使生成的乙酸乙酯揮發(fā)而收集，提高乙醇乙酸的轉(zhuǎn)化率）（3）在該反應(yīng)中，為什么要強(qiáng)調(diào)加冰醋酸和無(wú)水乙醇，而不用他們的水溶液？（因?yàn)楸姿崤c無(wú)水乙醇基本不含水，可以促使化學(xué)平衡向生成酯的方向移動(dòng)）（4）為何要用飽和碳酸鈉溶液作吸收劑而不直接用水？（由于乙醇的沸點(diǎn)（78.9）和乙酸的沸點(diǎn)（117.9）都較低，當(dāng)乙酸乙酯形成蒸氣被導(dǎo)出時(shí)，其中會(huì)混有少量乙醇和乙酸的蒸氣。冷卻后的乙酸乙酯跟乙酸、乙醇混溶在一起而難于分離。向剛收集到的酯中滴紫色石蕊試液，觀察到呈紫紅色；

7、加飽和碳酸鈉溶液后，振蕩，有大量氣泡產(chǎn)生，紅色褪去，都能證明了酯中混有乙酸。）【板書(shū)】飽和碳酸鈉溶液的作用：a.便于分離：酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度更小，有利于酯的分層。b.便于提純：飽和碳酸鈉溶液能溶解乙醇，吸收乙酸。【小結(jié)】本節(jié)課的重點(diǎn)是掌握乙酸的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，特別是酯化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)一般羧酸脫去羥基，醇脫去羥基上的氫原子。 第二課時(shí)【引入】師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了乙酸，知道酯化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是羧酸脫去羥基，醇脫去羥基上的氫原子。在有機(jī)化合物里，有一大類(lèi)化合物跟乙酸相似，分子中都含有羧基，他們的化學(xué)性質(zhì)也和乙酸相似，我們把這類(lèi)化合物稱(chēng)為羧酸?！景鍟?shū)】二、羧酸1、羧酸的概念及通式：與羧基直接相連

8、而構(gòu)成的化合物叫羧酸，通式為r-cooh。2、羧酸的分類(lèi)（1）按分子里烴基的結(jié)構(gòu)分由脂肪烴基和羧基構(gòu)成 飽和羧酸 ch3cooh 低級(jí)脂肪酸 不飽和羧酸ch2 =chcooh 脂肪酸 硬脂酸 c17h35cooh 高級(jí)脂肪酸 軟脂酸 c15h31cooh 羧酸 油酸 c17h33cooh 芳香酸 ： 苯甲酸（由苯環(huán)和羧基構(gòu)成）（2）按分子里的羧基的數(shù)目分 一元羧酸：ch3ch2cooh、c6h5 cooh羧酸 二元羧酸hooccooh（乙二酸） hooc(ch2)4cooh（己二酸） 多元羧酸 c6h2(cooh)4飽和一元脂肪酸：組成cnh2n o2 (n1)或者cnh2n+1cooh(n0

9、)例：寫(xiě)出c4h8o2羧酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ch3ch2ch2cooh， c5h10o2的羧酸的同分異構(gòu)體有 種（4種，因?yàn)槎』兴姆N）【板書(shū)】3、化學(xué)性質(zhì)羧酸的官能團(tuán)都是cooh，因而必具有相似的性質(zhì)：酸的通性和酯化反應(yīng)。4、幾種重要羧酸 a 甲酸（又叫蟻酸） （1）甲酸的分子結(jié)構(gòu) 分子式ch2o2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式hcooh【討論】甲酸的分子中既含有羧基，又含有醛基 ， 即 ，因而甲酸在反應(yīng)中將表現(xiàn)出羧酸和醛性質(zhì)的綜合。【板書(shū)】（2）化學(xué)性質(zhì)：兼有羧酸和醛類(lèi)的性質(zhì)【練習(xí)】寫(xiě)出甲酸與新制cu(oh)2和銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 + 2cu(oh)2 co2+cu2o+3h2o + 2ag(nh3)2oh(

10、nh4) 2co3 2ag2nh3 h2o【小結(jié)】結(jié)構(gòu)的特殊性決定了性質(zhì)的特殊性，甲酸具有其它羧酸所沒(méi)有的性質(zhì)還原性。到此，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物除了醛類(lèi)，還有甲酸、甲酸某酯。 b 乙二酸（草酸） （1） 分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 h2c2o4 （2）化學(xué)性質(zhì)：酸的通性：酯化反應(yīng)： +2c2h5oh + 2h2o 乙二酸二乙酯（鏈狀酯） + + 2h2o 乙二酸乙二酯（環(huán)酯）【過(guò)渡】酯又有哪些性質(zhì)呢？我們先從酯的分子結(jié)構(gòu)入手?！景鍟?shū)】三、酯1、分子結(jié)構(gòu)rcoor或 飽和酯的通式：cnh2n o2 (n2)2、酯的性質(zhì)（1）酯一般是比水輕，難溶于水的的液體（或固體），易溶于有機(jī)溶劑。低級(jí)酯多數(shù)具

11、有芳香氣味。（2）酯在一定條件下可發(fā)生水解反應(yīng)。無(wú)機(jī)酸如：ch3cooc2h5 + h2o ch3cooh + c2h5oh ch3cooc2h5 + naoh ch3coona + c2h5oh【總結(jié)】羧酸結(jié)構(gòu)的相似性決定了性質(zhì)的相似性（酸性和酯化反應(yīng)）羧酸結(jié)構(gòu)的差異性決定了性質(zhì)的差異性：甲酸具有還原性、油酸能和h2加成等等。酯則主要掌握其水解反應(yīng)。【布置作業(yè)】【配套練習(xí)】1. 下列各物質(zhì)中互為同分異物體是（ ）a 丙烯酸與油酸 b 甲酸與油酸c 硬脂酸與乙二酸 d 甲酸與苯甲酸2. 某有機(jī)物的分子式是c3h4o2，它的水溶液顯酸性，能跟碳酸鈉溶液反應(yīng)，又能使溴水褪色，寫(xiě)出這種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式

12、 。3. 新興大腦營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究表明：大腦的發(fā)育與生長(zhǎng)與不飽和脂肪酸有密切的關(guān)系，從深海魚(yú)油中提取的被稱(chēng)作“腦黃金”的dha就是一種不飽和程度很高的脂肪酸，它的分子中含6個(gè)碳碳雙鍵，化學(xué)名稱(chēng)為：二十六碳六烯酸，它的分子組成應(yīng)為（ ）a c25h50cooh b c25h39cooh c c26h41cooh d c26h47cooh4 已知酸性大?。呼人?碳酸 酚，下列含溴化化合物中的溴原子，在適當(dāng)條件下都能被oh 取代，所得產(chǎn)物能跟nahco3溶液反應(yīng)的是 （ ）a b c d 5某醇中的氧為，它與乙酸反應(yīng)生成酯的相對(duì)分子質(zhì)量是104，則該醇分子中的碳原子數(shù)為 。6今有化合物 ：甲： 乙： 丙：

13、 請(qǐng)判別上述哪些化合物互為同分異物體。請(qǐng)分別寫(xiě)出鑒別甲、乙、丙三種化合物的方法（指明所選試劑及主要現(xiàn)象）鑒別甲的方法： ； 鑒別乙的方法： ；鑒別丙的方法 。請(qǐng)按酸性由強(qiáng)到弱排列甲、乙、丙的順序 ?！敬鸢讣疤崾尽?. a 2. ch2=chcooh 3. b 4. c 5. 3個(gè)6（1）甲、乙、丙互為同分異物體 ； （2）與fecl3溶液作用顯色的是甲 ；與na2co3溶液作用有氣泡生成的是乙；與銀氨溶液共熱發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是丙。 （3）乙 甲 丙 氨基酸和蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo):明確構(gòu)成蛋白質(zhì)的的氨基酸都是-氨基酸.知道氨基酸以?xún)尚噪x子存在,溶液ph不同,可以發(fā)生不同的解離作用。理解氨基酸的

14、化學(xué)性質(zhì)是羧基和氨基共同作用的結(jié)果，同時(shí)理解氨基酸形成多肽和蛋白質(zhì)時(shí)的成鍵原理。進(jìn)一步了解蛋白質(zhì)的性質(zhì)，蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的含義，知道蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。知道酶是一類(lèi)蛋白質(zhì)，了解酶的催化作用的特點(diǎn)。過(guò)程與方法：掌握氨基酸的兩性及氨基酸脫水縮合的成鍵原理。情感態(tài)度與價(jià)值觀：認(rèn)識(shí)人工合成多肽、蛋白質(zhì)和核酸的意義，了解我國(guó)科學(xué)家在生命科學(xué)研究領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，體會(huì)化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的重要作用。重點(diǎn)、難點(diǎn)：氨基酸之間的脫水縮合課時(shí)安排；1課時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程：【回顧】1、寫(xiě)出甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：2、必修2學(xué)過(guò)的蛋白質(zhì)的性質(zhì)有哪些？（一）氨基酸【自我獲取】、氨基酸是取代分子中烴基上的氫原子形成

15、的。氨基酸中所含的官能團(tuán)為。、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式為：3、纈氨酸、苯丙氨酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：【合作交流】判斷下列物質(zhì)中哪些屬于氨基酸?哪些屬于取代羧酸？哪些是羧酸衍生物？哪些分子間互為同分異構(gòu)體? ch3-ch2-ch2-no2 ch3-ch2-coonh4 ch2(nh2)-ch2-coohch3-ch(nh2)-cooh ch3-co-nh2 hooc-(ch2)2-ch(nh2)-cooh結(jié)論：4、氨基酸的兩性（已知：氨基顯堿性）寫(xiě)出丙氨酸分別與鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式：思考：下列哪些物質(zhì)既能和強(qiáng)酸反應(yīng),也能與強(qiáng)堿反應(yīng)： 1. al2o3 2. al 3. al(oh)3 4. h2n

16、-ch2-cooh 5. nahco3 6. ch3coonh4（二）多肽、一個(gè)氨基酸分子的與另一個(gè)氨基酸分子的脫去一分子水形成的鍵稱(chēng)為肽鍵。肽鍵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：。由兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成的是肽，由個(gè)氨基酸脫水縮合形成的是三肽?！竞献鹘涣鳌?、請(qǐng)寫(xiě)出甘氨酸和丙氨酸縮合生成二肽的方程式：、將甘氨酸和丙氨酸混合，在一定條件下發(fā)生兩分子縮合反應(yīng)，生成的二肽有幾 種？試寫(xiě)出可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：、氨基酸縮合生成n肽時(shí)，生成個(gè) 肽鍵和 個(gè)h2o？、總結(jié)形成肽鍵的規(guī)律：（三）蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)和多肽之間有什么聯(lián)系與區(qū)別?它們與氨基酸又有何關(guān)系？2.蛋白質(zhì)的性質(zhì)3、酶催化的主要特點(diǎn)有：【課后反思】 【體驗(yàn)成功】【能力

17、提升】羧酸、氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)之間的關(guān)系：縮合縮合-取代水解水解rcooh 氨基酸 多肽 蛋白質(zhì)鞏固練習(xí)1某有機(jī)物x能發(fā)生水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物為y和z。同溫同壓下，相同質(zhì)量的y和z的蒸氣所占體積相同，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2300多年前，著名化學(xué)家波義耳發(fā)現(xiàn)了鐵鹽與沒(méi)食子酸的顯色反應(yīng)，并由此發(fā)明了藍(lán)黑墨水。沒(méi)食子酸的結(jié)構(gòu)式為： 用沒(méi)食子酸制造墨水主要利用了_類(lèi)化合物的性質(zhì)(填代號(hào))。 a醇 b酚 c油脂 d羧酸 沒(méi)食子酸丙酯具有抗氧化作用，是目前廣泛應(yīng)用的食品添加劑，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。 尼泊金酯是對(duì)羥基苯甲酸與醇形成的酯類(lèi)化合物，是國(guó)家允許使用的食品添加劑。尼泊金丁酯的分子式為_(kāi)，其苯環(huán)只與oh和coor兩類(lèi)取代基直接相連的同分異構(gòu)體有_種。 寫(xiě)出尼泊金乙酯與氫氧化鈉溶液加熱反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。3某天然油脂a的分子式為c57h106o6。1mol 該油脂水解可得到1mol甘油、1mol不飽和脂肪酸b和2mol直連