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《糖类、蛋白质和氨基酸》教案
试管、烧杯、酒精灯、三角架、石棉网、试管夹、玻璃棒、胶头滴管、火柴
教学方法:讲授法、实验探究法
教学进程(不够请附页):
【课堂导入】
[PPT展示]水果、红烧肉、番茄炒蛋、糖葫芦、蛋糕、虾图片
师:我们每天都要摄入各种各样的食物,如:蔬菜水果肉制品等,来维持人体正常的生命活动,糖类、蛋白质和脂类是人体必需的三大营养物质。上节课中我们学习的油脂就属于脂类,今天这节课我们一起来认识一下剩下的两大营养物质:糖类、蛋白质以及它的基本组成单位——氨基酸。
师:蓝色絮状沉淀是因为反应产生了Cu(OH)2,葡萄糖中含有多个羟基,这种多羟基物质遇到新制Cu(OH)2显绛蓝色,而葡萄糖中的醛基具有还原型,在加热条件下与新制Cu(OH)2发生氧化还原反应,制Cu(OH)2被还原成Cu2O,葡萄糖中的醛基被氧化成羧基。
师:这个实验要加入稍过量的NaOH,反应在碱性条件下氧化还原更容易进行,并且反应要加热,但是温度又不能太高,否则部分Cu(OH)2分解产生黑色的CuO,会掩盖Cu2O的颜色,实验效果不好。
1.蛋白质的组成
[PPT展示]蛋白质组成元素、化学组成
师:蛋白质主要由C、H、O、N、S、P等元素组成,它的结构非常复杂,相对分子质量从几万到几千万不等,是一种有机高分子化合物。
2.蛋白质的性质
1)胶体的性质
师:它的直径在1nm到100nm之间,从它的分子大小可以说明蛋白质溶液是什么?
生:胶体
师:因此,它具有胶体的性质,可以发生丁达尔效应。
师:①试管中加入碘水会出现什么现象?
生:溶液变蓝
师:对,淀粉遇碘变蓝。在②试管中加入少量H2SO4的目的是什么?
生:催化剂,使淀粉水解。
师:加热反应一段时间后冷却,分装在两支试管中。第一只试管加碘水,另一只用NaOH中和后,加入含NaOH的Cu(OH)2悬浊液,那么第一支试管的操作目的是什么?
生:检验淀粉
不溶于冷水
不溶
[补充]淀粉不ห้องสมุดไป่ตู้于冷水,可溶解于热水中形成胶体,具有胶体的性质。
[过渡]按照研究物质的一般方法,在了解了糖类的组成和物理性质,接下来我们要来研究糖类的化学性质。
3.糖类的化学性质
师:众所周知,人们从食物中摄入淀粉,淀粉在体内淀粉酶的作用下发生复杂的变化,水解成葡萄糖。葡萄糖是提供能量的主要物质,我们一起来了解一下葡萄糖的生理氧化反应。
生:第一支试管中碘水会和NaOH反应,不需要加NaOH,而第二支试管中加入NaOH是为了中和淀粉水解时加入的酸,否则会后新制Cu(OH)2反应,难以出现砖红色沉淀。
师:事实上①试管在这里的作用是什么?
生:对照实验
[归纳小结]
[过渡]淀粉用途广泛,除了可以制备葡萄糖,还可以用来酿酒。
5.淀粉酿酒
师:阅读书本76页最后一段,了解一下酿酒的方程式。
[过渡]大多糖都可发生水解反应,我们可以根据糖类是否水解以及水解产物的情况可以把糖分成单糖、二糖和多糖。
师:不能再水解的糖叫单糖,它是最简单的糖,比如:葡萄糖和果糖,葡萄糖是自然界分布最广最重要的单糖,是生物体的主要供能物质。果糖主要存在于水果、蜂蜜中。它们的分子式都是C6H12O6,从这个信息我们看出它们两者是什么关系?
在这个实验的成败有四个关键点:
“试管洁净”——所用试管要光滑洁净,便于生成的银依附在试管壁上紧密地排列,否则,只得到黑色疏松的银沉淀,没有银镜产生或产生的银镜不光亮。
“氨水适量”——氨水的浓度不能太大,滴加氨水的速度一定要缓慢,否则氨水容易过量。氨水过量会降低试剂的灵敏度,且容易生成爆炸性物质AgN3(叠氮化银)。
生:淀粉→碘水→溶液变蓝、葡萄糖→新制Cu(OH)2→出现砖红色沉淀
师:如果同时检验出葡萄糖和淀粉说明什么?
生:淀粉水解不完全
师:如果只是检验出其中的一种说明什么?
生:淀粉不水解或者已经水解完全
师:我们如何设计实验证明淀粉的水解已经开始?如何证明淀粉的水解已经完全?请同学们思考实验方案,再和书本75页【实验4】进行对比,看看自己想的和书上的有没有出入。
[师生归纳]糖类是由C、H、O三种元素组成的,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,因此过去曾把它们成为碳水化合物。
师:那么满足Cn(H2O)m通式的就一定是碳水化合物吗?
生:不是,如:甲醛CH2O、乙酸C2H4O2
师:所有的糖类都是碳水化合物吗?
生:……
师:在有些糖类分子中,H和O原子个数比并不等于2:1,例如鼠李糖C6H12O5。所以说,碳水化合物只能反映普遍糖类的特征,并不能反映所有糖类的结构特点。
R + 2Cu(OH)2+ NaOH Cu2O↓+ R+ 3H2O
[小结]葡萄糖与银氨溶液或者含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液的反应可用来检验葡萄糖的存在。医学上曾用过类似的反应来检验病人尿液中葡萄糖含量是否偏高。当然医学中会采用更为简便的方法,就是用糖尿病检验试纸,原理也是类似的。
4.淀粉的水解
1)葡萄糖的生理氧化反应
C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2804kJ/mol
这是一个缓慢氧化的过程,反应放热。
[过渡]葡萄糖除了可以为我们提供能量,还有哪些特殊性质呢?我们一起通过实验来探究葡萄糖的性质。
2)葡萄糖的检验
师:要研究一种有机物的性质,首先要从它的结构入手,刚才我们已经分析了葡萄糖中含有哪些官能团?
师:检验淀粉是否水解完全,如果完全水解,则溶液不变蓝;如果不完全水解或者根本不水解,则溶液变蓝。那么第二支试管的操作目的又是什么呢?
生:检验葡萄糖
师:如果有砖红色沉淀出现就说明存在葡萄糖,也就说明淀粉水解,但是是部分水解还是全部水解我们并不知道,还要结合第一支试管的检验结果进行判断。那为什么第一支试管中不加NaOH,而第二支试管中要加入NaOH呢?
生:羟基、醛基
师:由于葡萄糖含有醛基以及多个羟基,使它表现出一定的特性,利用这些特性我们可以对葡萄糖进行检验。之前我们已经学过,醛基有哪些特殊性的性质?
生:银镜反应,和新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
[过渡]接下来我们通过实验对葡萄糖进行检验。
a)葡萄糖的银镜反应
[演示实验]在洁净的试管里加入2mL2%的硝酸银溶液,振荡试管,同时滴加2%稀氨水,直到析出的沉淀恰好溶解为止(制得澄清的银氨溶液),再加入1mL10%的葡萄糖溶液,在温水浴里静置加热3—5分钟。
2)蛋白质的盐析与变性
师:那么除此之外,蛋白质还有具有什么性质呢?同学们在家里有没有打过鸡蛋?打鸡蛋的时候加一些盐可以发现鸡蛋越打越稠,这是什么原因呢?另外,我们发现游泳池里的水往往是蓝色的,主要是因为加了CuSO4,它的作用是什么?
教育实习教案
(2014届)
学院:化学与生命科学学院
专业:化学
班级:102
实习生:吴倩芸学号:********
实习学校:萧山五中
实习课程:化学
实习学校教师:陈炳木(签名)
高师指导教师:谢俊(签名)
授课时间:2013年9月日
浙江师范大学制
教学内容
(章节)
必修2专题3第二单元:糖类、蛋白质和氨基酸
课程类型
[过渡]葡萄糖的特殊结构决定了它的化学性质,因而有了广泛的用途。工业上常用淀粉和纤维素为原料生产葡萄糖。淀粉在酸性条件下水解可以产生葡萄糖:
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
淀粉葡萄糖
师:如果有一瓶未知的淀粉水解液,已经水解一段时间,要同学们检验一下它的成分,我们要检验哪些物质?(以水解方程式为参照,从反应开始到反应结束分别出现了几种物质,如何检验?)
3、情感态度与价值观
通过了解糖类、蛋白质、氨基酸对人体的重要意义,体会化学与生活、人类的密切联系,认识化学在生活中的重要价值。
教学重点、难点:
教学重点:葡萄糖的检验、蛋白质盐析与变性的区别
教学难点:淀粉水解产物检验及水解程度的探究
教具:
1、多媒体课件
2、实验仪器及药品:2%AgNO3溶液、2%稀氨水、10%葡萄糖溶液、蛋白质溶液(鸡蛋清)、饱和(NH4)2SO4溶液、稀H2SO4、CuSO4溶液、甲醛溶液
水解产生两分子单糖的糖类叫二糖,如麦芽糖、蔗糖。事实上,麦芽糖和蔗糖也是同分异构体,它们的分子式都是C12H22O11,1分子麦芽糖水解生成2分子葡萄糖,而1分子蔗糖水解生成1分子葡萄糖和1分子果糖。
水解产生多个单糖的糖类叫多糖,如淀粉和纤维素。当然,这里说的水解指的是完全水解,淀粉不完全水解先生成麦芽糖,再水解产生葡萄糖。可见多糖可以水解产生二糖,二糖水解产生单糖,当然单糖也可以发生缩聚生成多糖。
淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)n,它们是同分异构体吗?
生:不是。他们都是高分子化合物,n取值很大且不一定,不是同分异构体。
2.糖类的物理性质
师:对于几种常见的糖类,我们简单了解一下它们的物理性质。
[PPT展示]表格
葡萄糖
蔗糖
淀粉
纤维素
颜色、状态
白色晶体
白色晶体
白色粉末
白色纤维
水溶性
易溶
易容
“水浴加热”——反应液要受热均匀,以温水浴为宜;
“不能振荡”——反应过程中,不能振荡试管,否则会影响银镜的产生。
银镜反应,在实验室中可以用来鉴定含有醛基的化合物,工业上则用这个反应来对玻璃涂银制镜和制保温瓶胆。
[过渡]检验葡萄糖除了银镜反应之外,还可以通过与新制氢氧化铜反应来进行判断,由于时间关系,这个实验我们就不做了,一起来看一段视频。
生:同分异构体
师:葡萄糖的结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO、果糖的结构简式:CH2OH(CHOH)3COCH2OH,我们可以看到葡萄糖和果糖分别含有哪些官能团?
生:葡萄糖:羟基、醛基,果糖:羟基、羰基(羰基简单介绍)
师:结构决定性质,对于葡萄糖来说,羟基和醛基所具有的的性质,葡萄糖也是具有的。我们可以看到单糖分子中含有多个羟基,所以葡萄糖是一种多羟基醛,而果糖则是多羟基酮。