《氨基酸》名师教案

1、PAGE24专题5生命活动的物质基础氨基酸教学设计一、教材分析：本节书是在学生对有机物知识有较全面认识的基础上要认真了解的一部分重要知识。同时，在必修2教材中，有“基本营养物质”一节，已经简单介绍了氨基酸的性质。所以学生对氨基酸是既感到熟悉又感到神奇物质。这一节的教学要充分利用这一点，让学生在现有的知识基础上大胆探索新的知识，做到乐学和主动学习。二、教学目标：1知识目标（1）知道氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。（2）了解氨基酸与人体健康的重大意义。2能力和方法目标学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工，逐步形成独立思考的能力和提高

2、自主学习化学的能力，在讨论与交流中与人合作的能力，培养团队精神。3情感和价值观目标（1）密切化学与生活的联系，加深认识氨基酸对于人类日常生活、身体健康的重要性，激发学生学习化学的兴趣。（2）通过新旧知识的联系，培养知识迁移、扩展的能力，进一步激发学习求知欲望；通过实验，培养求实、严谨的优良品质。（3）化学科学史中蕴藏着丰富养分，挖掘这一潜在的教育教学资源，找准化学科学史与课堂教学的有效契合点，使之有效地融入中学课堂，激活课堂教学，从而培养学生的化学素养。三、教学重点难点：重点：氨基酸的化学性质。难点：物质的组成结构决定了物质的性质的多样性，怎么能够更好的认识它们性质上的差异，还要符合学生的认知

3、观了采用边讲边实验探究的方法，充分发挥实验的作用，培养学生解决问题的能力。让学生学会通过对实验现象的分析去认识物质的性质，体验实验探究的过程和乐趣。四、学情分析：无论是从学生生活经验还是知识经验，氨基酸对于学生来说都不是陌生的。这些都为本节课实施先行组织者策略打下了坚实的基础。化学学习中的重要观点是物质的组成结构决定物质的性质，它深刻表达了内隐与外显之间的紧密联系。在教学中有意识地引领学生通过对宏观现象的观察，在想象中真切地体验微观的反应过程。因此需要学生具备较高的抽象思维能力。另外，教学中还涉猎对比实验，变量的选择和控制十分关键，但大多数学生的认知能力，思维能力还相对较弱，建构学科思想和观念

4、还有一定的难度。因此本节课先从一锅鸡汤入手，联想同学们熟悉的味精。给出材料让学生分析，以此提高学生从教材中提取有效信息并加以分析综合应用的能力。让学生利用所学知识继续思考从味精中提取氨基酸，再通过制得的与酸碱反应引出氨基酸的化学性质。然后简介结构完全以学生已有的知识作为引导进行探索。以问题为桥梁，通过引导学生提出问题分析问题实验解决问题这一模式进行螺旋教学，以突破教学重点，并调动学生探究的积极性。五、教学方法：自主探究学习法，合作学习法。六、课前准备：1学生的学习准备：预习课本上相关的实验，初步把握实验的原理和方法步骤；完成课前预习学案。2教师的教学准备：多媒体课件制作、实物投影仪，课前预习学

5、案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3教具准备：味精，味精饱和溶液，盐酸，氢氧化钠溶液，酒精灯，茚三酮，甘氨酸，色氨酸，蒸馏水等。七、教学过程：教学环节教师活动学生活动设计意图环节（一）创设情境引入新课【问题引入】家里熬汤的时候，熬一锅鸡汤和一锅青菜豆腐汤，哪种汤的味道会更加鲜美【讲述】这是因为鸡汤里含有一种天然的鲜味剂谷氨酸盐。我手上的这包味精的主要成分也是谷氨酸钠，其中谷氨酸钠含量99%。为了进一步认识这种化学物质，我查阅了一些资料，期望与大家共享。【板书】氨基酸【大声齐答】鸡汤看课件上提供的资料信息急切想知道其中的奥妙。鸡汤引入，将学生从最熟悉的鸡汤中迅速带入本节课的研究情境。环节二谷氨

6、酸和味精的结构【课件展示】资料1：味精的化学成分是谷氨酸的一元钠盐。资料2：俗名系统命名水溶性g100mL-125谷氨酸2-氨基-1，5-戊二酸（微溶于水）资料3：在谷氨酸分子结构中，处在氨基-位的羧基酸性更强。【练习1】请大家根据信息提示尝试书写谷氨酸分子的结构简式并写出“味精”可能的结构简式？【提问】“味精”可能的分子结构式有两种。你认为哪一种结构式为主？【总结】在阅读信息时应仔细分析准确提取关键信息解决相关问题，提高自己分析问题、总结归纳的能力。阅读与思考：阅读三段材料，了解味精和谷氨酸的信息。根据所学有机物命名方法，书写出谷氨酸的结构简式。分析资料信息写出味精的结构简式小组成员展示书写

7、情况学生回答锻炼学生提取有效信息的能力基于所学过知识来书写新物质结构锻炼学生的表达能提醒学生在以后阅读信息资料时注重关键信息环节（三）从味精中提取氨基酸和氨基酸的两性环节（四）氨基酸的结构环节（五）氨基酸的脱水缩合环节（六）氨基酸的显色反应环节（七）总结提升【过渡】味精中体现鲜味的主要是谷氨酸的这种一元钠盐。请同学们讨论如何从味精水溶液中获得谷氨酸（设计实验方案并预测实验现象）教师点评学生设计实验方案和预测的实验现象。化学上实验是检验真理的唯一标准，进行实验探究一：氨基酸的制备【讲述】每一组实验盘中为大家提供了必需的实验用品和药品，请大家参考学案上的实验步骤，从饱和味精水溶液中获得谷氨酸。【投

8、影】实验：谷氨酸性质的探索实验用品：试管、胶头滴管实验药品：饱和味精溶液、NaOH溶液（6molL-1）、盐酸（6molL-1）实验步骤：序号操作步骤实验现象实验1在两支试管中分别取约1mL饱和味精水溶液，滴加浓度为6molL-1的盐酸，充分振荡，仔细观察，记录现象。【讲述】通过实验，我们从饱和味精水溶液中获得了谷氨酸。【提问】谷氨酸有什么性质呢继续完成实验2和实验3。序号操作步骤实验现象实验2向其中一支获得谷氨酸的试管中向其中一支获得谷氨酸的试管中继续滴加浓度为6molL-1的盐酸，振荡，观察，记录现象。实验3向另一支获得谷氨酸的试管中滴加浓度为6molL-1的NaOH溶液，振荡，观察，记录

9、现象。【讲述】实验发现：谷氨酸既可以溶于盐酸，又可以溶于氢氧化钠。请同学们按要求尝试书写步骤2，以及步骤3的有关化学反应方程式。【练习2】1、谷氨酸和盐酸发生反应：_2、谷氨酸和氢氧化钠1:1发生反应：_3、谷氨酸和氢氧化钠1:2发生反应：_【点评】书写方程式时要注意书写的规范，不要漏掉复杂有机物中某些原子或原子团，方程式要配平等细节问题。【总结】当味精溶于水（或唾液）时，它会迅速电离为自由的钠离子和谷氨酸盐离子（PPT投影）。我们以这样的一种阴离子表示。加酸，羧酸根结合H，生成相应的谷氨酸。我们从前面的资料中了解到，谷氨酸溶解度很小，结晶易析出。继续加酸，氨基则可以结合H，生成相应的铵盐。铵

10、盐溶解度较大，可获得澄清的溶液。如果向谷氨酸固体中加碱，羧基电离的H则和碱发生酸碱中和反应，生成相应的羧酸盐。羧酸盐溶解度较大，同样可获得澄清的溶液。如果向谷氨酸的铵盐中加碱，应该也可以获得谷氨酸晶体。我们把谷氨酸既可以跟酸反应，又可以跟碱反应的性质称为两性。【板书】两性【过渡】类似谷氨酸具有两性的有机物还有甘氨酸、丙氨酸和苯丙氨酸等。【投影】甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸的结构简式。【提问】请同学们总结这些有机物结构的共同特点【总结】氨基酸是指含有氨基的羧酸。这些氨基酸结构上的共同特点是：含有羧基和氨基两种官能团；氨基和羧基连在同一个碳原子上（称为-氨基酸）。天然蛋白质的水解产物都是-氨基

11、酸。-氨基酸的结构通式：【提问】氨基酸分子内既有显碱性的氨基又有显酸性的羧基，它们会相互作用吗？【阅读资料】氨基酸由于分子中既有氨基，又有羧基，由于两种官能团在分子内的相互影响，使得氨基酸具有一些特殊的性质。氨基酸同一分子内的氨基和羧基，可以相互作用形成带有正、负电荷的两性离子（称为内盐）：。氨基酸形成内盐的倾向性很强，甚至在晶体状态也是以内盐的形式存在，因此具有盐的性质。这也就决定了氨基酸易溶于水，难溶于有机溶剂，有较高的熔点。当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在时，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶体析出。不同的氨基酸出现这种情况的pH值各不相同。利用这一差异，可以通过控制溶液的pH

12、值分离不同的氨基酸。【点评】通过资料，我们进一步认识到，从饱和味精水溶液中获得的实质是谷氨酸的两性离子称为内盐，随着水溶液酸、碱性的变化，内盐分别和H和OH-结合成对应的铵盐和羧酸盐，分别得到澄清的溶液。【过渡】讨论到现在，我们充分认识了氨基酸的两性，氨基和羧基还有其它性质吗？【板书】脱水缩合【讲述】氨基和羧基可以发生像酯化反应那样的脱水反应，形成肽键（酰胺键）。组成肽的氨基酸单元已残缺不全称为氨基酸残基。含有2个氨基酸残基的为二肽，其中有一个肽键；三肽则含三个氨基酸残基，有两个肽键；多个氨基酸残基组成的肽叫多肽。通常把有氨基的一端叫N端，写在左边；有羧基的一端叫C端，写在右边。【练习3】甘氨

13、酸和丙氨酸的混合物在一定条件下可发生反应生成链状二肽，试判断所获得二肽的种数，并写出生成二肽的分子结构简式。【讲述】氨基酸在结合成肽时，能够形成的异构体的种类十分繁多。随着形成肽键的氨基酸的种类以及肽链长度的增加，理论上形成肽的种类将大幅度增加。例如，10种氨基酸形成的十肽理论上将超过1010种，20种氨基酸形成的十肽理论上将超过1013种。一般认为，多肽中包含4-50个氨基酸残基，蛋白质中包含50个以上的氨基酸残基。蛋白质的结构有一级结构、稍复杂的二级结构和更复杂的三级结构。蛋白质一级结构中氨基酸的排序决定着人和动物的生老病死。一级结构的测定对于揭秘人类健康和预防遗传疾病有着重大意义。【投影

14、】英国科学家桑格于1953年测定出牛胰岛素的一级结构，并因此获得1958年诺贝尔化学奖。在测序工作中，需要将蛋白质中肽链断裂，生成自由的氨基酸。生成的氨基酸需要检验，茚三酮溶液可以帮助我们检验氨基酸。【实验探究二】在两支试管中分别取1mL的茚三酮溶液，分别加入甘氨酸和色氨酸溶液，将试管放入热水浴中，观察现象。【现象】遇到茚三酮溶液显蓝紫色【板书】显色反应【总结】今天我们主要学习了氨基酸的结构和性质，通过味精我们获得了谷氨酸，并认识了氨基酸的两性、脱水缩合反应和显色反应。【提升】生活中处处有化学，我们要用学习过的化学知识解释、解决我们的身边事！比如和我们如影随形的口香糖中就有甜味剂阿巴斯甜，它是

15、许多低热量饮料、果汁、糖果的主要成分，特别是儿童食用的一些甜品中大多含有这种人造的糖替代品。请同学们用自己的化学知识，以苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇为原料合成阿巴斯甜。【练习4】20世纪80年代初期，食品饮料工业引进了一种新的甜味剂一天冬氨酰苯丙氨酸甲酯，通常称为“阿巴斯甜”。阿巴斯甜的甜度是蔗糖的200倍左右，且不能提供任何热量。因此，美国食品药物管理局认为它是蔗糖的安全替代品并在食品生产中广泛推广使用。请同学们以苯丙氨酸（）、天冬氨酸（）和甲醇为原料合成阿巴斯甜（）。写出有关反应的化学方程式。积极思考然后小组讨论设计实验方案小组学生回答其他小组补充完善各组在小组长的协调下开始完成实验各组动手实

16、验回答实验现象各组动手实验观察实验现象得出结论学生书写相关反应方程式小组成员到讲台用投影展示所写方程式不完整的其他小组补充看投影，找规律小组成员回答学生思考学生总结资料信息归纳氨基酸的物理性质根据生物和必修2的知识学生知道应该还有脱水缩合反应认识二肽的结构学生小组交流讨论将答案写在白板上进行展示遗漏的其他组进行补充选两个小组成员到讲台分别做甘氨酸和色氨酸的演示实验学生回顾本节课主要内容了解我们身边的化学，利用所学的化学知识来解释和解决相关问题学生先思考，然后在小组内部交流，最后小组代表展示。培养学生小组内合作精神培养学生分析问题的能力锻炼学生动手能力和实验操作规范性锻炼学生抓住官能团性质书写陌

17、生方程式让学生根据所给氨基酸结构特点总结规律结合官能团性质猜测反应的可能，形成思维的碰撞回顾旧知识，在所学知识基础上进一步学习新内容，是学生感到亲切熟悉培养学生的思维和表达能力从诺贝尔奖和史实素材中感知科学家的高超智慧和感人的探究精神。锻炼学生实验操作能力，培养学生合作的技能和精神使学生体会到化学与生活的紧密联系。灵活运用所掌握化学知识分析解决问题锻炼学生展示、表达能力八、板书设计本节课的板书是在跳跃中完成的。先学习氨基酸的两性，类比学习氨基酸的结构，再从所给资料信息中得到氨基酸的物理性质，最后学习氨基酸的脱水缩合和显色反应。以这样的一个顺序，最终板书呈现完整。氨基酸一、氨基酸的结构-氨基酸的

18、结构通式：二、氨基酸的性质1、物理性质2、化学性质（1）两性（2）脱水缩合（3）显色九、课后练习：1氨基酸因为氨基的存在可与酸反应，下列物质中既能与盐酸又能与氢氧化钠反应的是（）NaHCO3NH42SAlOH3NH4Cl甘氨酸CH3COOHABCD2某期刊封面上有下图所示的一个分子的球棍模型图。图中：“棍”代表单键或双键或叁键；不同颜色的球代表不同元素的原子。该模型图可代表一种（）A羧酸B酯C氨基酸D醛3若将氨基乙酸和苯丙氨酸混合反应（在一定条件下）最多可得_种二肽。42022年3月，中科院蒋锡夔院士和中科院上海有机化学所计国桢研究员因在有机分子簇集和自由基化学研究领域取得重大成果，而荣获国家自然科学一等奖。据悉，他们在研究过程中曾涉及到如下一种有机物。请根据所示化合物的结构简式回答问题：（1）该化合物中，官能团的名称是_，官能团的电子式是_。该化合物是由_个氨基酸分子脱水形成的。写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式（任写一种）_，并写出此氨基酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_。（2）上海有机化学研究所在我国氟化学理论研究和氟产品以及核化学工业等方面作出过重大贡献，如F46就是用的四氟乙烯与全氟丙烯共聚得到的，若两种单