鲁科版高中化学教案：节羧酸氨基酸和蛋白质.doc

11 第节 羧酸 氨基酸和蛋白质一、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。【板书】第四节 羧酸 酯师：乙酸又叫醋酸，因为食醋中会有35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。【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+naohch3coona+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：hclh2so3ch3coohh2co3【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。(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。浓硫酸【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。【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。【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）（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。）【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。 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由脂肪烃基和羧基构成 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hooccooh（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 (n1)或者cnh2n+1cooh(n0)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ch2o2 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 2ag2nh3 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：酸的通性：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 (n2)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。无机酸如：ch3cooc2h5 + h2o ch3cooh + c2h5oh ch3cooc2h5 + naoh ch3coona + c2h5oh【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 c26h47cooh4 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 。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 。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。 （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-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。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。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？（一）氨基酸【自我获取】、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。、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? ch3-ch2-ch2-no2 ch3-ch2-coonh4 ch2(nh2)-ch2-coohch3-ch(nh2)-cooh ch3-co-nh2 hooc-(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、一个氨基酸分子的与另一个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】、请写出甘氨酸和丙氨酸缩合生成二肽的方程式：、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：、氨基酸缩合生成n肽时，生成个 肽键和 个h2o？、总结形成肽键的规律：（三）蛋白质、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】【能力提升】羧酸、氨基酸、多肽、蛋白质之间的关系：缩合缩合-取代水解水解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2300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： 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 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_。 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。 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