陳沛文
一、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:
了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及用途;
了解蛋白質(zhì)的鹽析、水解、變性、顯色等性質(zhì);
過程與方法:
通過小組實驗,了解蛋白質(zhì)的性質(zhì)及特征反應(yīng);
結(jié)合生活實際,了解蛋白質(zhì)的應(yīng)用及在生命活動中的重要作用。
情感態(tài)度價值觀:
培養(yǎng)實驗操作能力,激發(fā)對化學(xué)學(xué)科的興趣;
通過學(xué)生自己動手做實驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,營造寬松、愉快的教學(xué)氛圍。
二、教學(xué)重點及難點
重點:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
難點:變性與鹽析的比較
三、教學(xué)過程
【講】老師在家做煎雞蛋的時候發(fā)現(xiàn)雞蛋煎出的效果有兩種,同學(xué)們能告訴我有哪些不一樣嗎?原來,這是一個假雞蛋。人造雞蛋的蛋清主要是樹脂、淀粉、凝固劑等成分。而真雞蛋的主要成分是蛋白質(zhì)。那么你能運用你們已學(xué)的知識來驗證蛋白質(zhì)嗎?
【提問】我們還可以運用什么方法來解決這個問題嗎?學(xué)了蛋白質(zhì)的性質(zhì)你就知道了。
【講】首先請大家閱讀教材第88頁回答以下問題。
1.蛋白質(zhì)的組成元素是什么?
2.蛋白質(zhì)具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)?
3.蛋白質(zhì)所含的官能團有哪些?
【提問】根據(jù)官能團,你能推測出蛋白質(zhì)具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)嗎?
【講解】由于蛋白質(zhì)是氨基酸脫水形成肽鏈而來的,它和氨基酸一樣有游離的氨基和羧基具有兩性。同時形成的肽鍵,能夠發(fā)生水解反應(yīng)。
【講解】人體中蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的催化作用下首先形成了多肽然后再進(jìn)一步水解斷開肽鍵一端接羥基,一端接氫,生成氨基酸。天然的蛋白質(zhì)水解后是天然的氨基酸。
【提問】請大家判斷下列結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水中水解產(chǎn)生的氨基酸有幾種?
【講解】蛋白質(zhì)易發(fā)生水解肽鏈中的肽鍵斷裂。一端接羥基一端接氫,形成氨基酸。因此形成的氨基酸就有2種。
【提問】氨基酸在人體內(nèi)有一部分用于供能,而另外一部分則組合成新的蛋白質(zhì),所以我們要通過食用大量富含蛋白質(zhì)的食物。例如血旺、豆腐等。它們是怎么的來的呢?在這個凝結(jié)的過程中又發(fā)生了哪些反應(yīng)呢?
【講解】我們一起進(jìn)行蛋白質(zhì)的性質(zhì)實驗。
【講解】首先本實驗的實驗儀器有試管、試管夾、酒精燈、膠頭滴管。試劑有:飽和的硫酸銨溶液、1%醋酸鉛溶液、蒸餾水、雞蛋清。
實驗操作是:分別向三支試管中加入2mL的雞蛋清溶液,再分別加入飽和的硫酸銨溶液、1%醋酸鉛溶液、微熱,觀察實驗現(xiàn)象,最后再加入蒸餾水再觀察實驗現(xiàn)象有什么不同。
同時在實驗時大家要注意以下幾點:
1. 注意試劑用量加入的雞蛋清約是試管的十分之一。
2. 加熱時只需微熱即可,而且要待熱后的試管冷卻過后再加入蒸餾水。
3. 試管口不應(yīng)對著有人的地方。
4. 加入的蒸餾水應(yīng)適量。
【提問】為什么加入蒸餾水之后現(xiàn)象會不一樣呢?
【講解】因為蛋白質(zhì)中加入某些濃無機鹽溶液(如Na2SO4、(NH4)2SO4等),使蛋白質(zhì)的溶解度降低而析出,這種作用叫的鹽析。
【講解】利用這個現(xiàn)象我們可以用來提純分離蛋白質(zhì)。
【提問】但是在我們進(jìn)行實驗第二步操作加入蒸餾水的時有的沉淀不會溶解,為什么呢?
【講解】這是因為蛋白質(zhì)還能夠發(fā)生變性。
【提問】根據(jù)蛋白質(zhì)的這些性質(zhì),請大家分析以下現(xiàn)象:
1..在臨床上解救重金屬鹽中毒的病人時,可服用大量含蛋白質(zhì)豐富的生雞蛋、牛奶或豆?jié){。為什么?
2..醫(yī)院中一般使用酒精、蒸沸、高壓和紫外線等方法進(jìn)行消毒殺菌。為什么?
3.各式各樣的涼菜出爐了,其中松花皮蛋深受大家喜愛,那么松花皮蛋的腌制原理是什么呢?
【小結(jié)】變性的因素很多,我們可以將它們分為
物理因素:加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等。
化學(xué)因素:強酸、強堿、重金屬鹽、福爾馬林溶液、三氯乙酸、丙酮、乙醇等。
【講解】變性和鹽析是蛋白質(zhì)的兩個重要性質(zhì)。到底鹽析和變性有什么區(qū)別呢?
【講解】實驗具有趣味性同時我們也要注意安全這不,在實驗時不小心沾到了濃硝酸,結(jié)果手上的皮膚就發(fā)黃了。這是因為蛋白質(zhì)能夠與濃硝酸發(fā)生顯色反應(yīng)。
【教師實驗】
【講解】利用該反應(yīng)我們可以來鑒別含苯環(huán)的蛋白質(zhì)。
【講解】上述方法存在局限,我們還可以用灼燒的方法檢驗蛋白質(zhì)。
【演示灼燒實驗】
【講解】利用這個原理和方法我們可以鑒別天然的絲織品和人工合成材料。
【提問】學(xué)到這里你能夠鑒別真假雞蛋了嗎?
【講解】蛋白質(zhì)種類和功能非常多,其中就有一類神奇的蛋白質(zhì):酶。酶的神奇之處就在于它具有催化作用。它的性質(zhì)具有專一性,一種酶只能催化一種反應(yīng)因此哎洗衣粉中加入蛋白酶去除污漬中的蛋白質(zhì)。高效性,酶的催化速率約是化學(xué)催化劑的108倍。最后酶的反應(yīng)條件溫和在常溫下就能反應(yīng)。
【小結(jié)】今天我們學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)。蛋白質(zhì)是由C、H、O、N等元素組成的高分子化合物它具有的羧基、氨基、肽鍵等官能團,因此它具有兩性,能發(fā)生水解反應(yīng)。而且還能鹽析、變性。我們能夠用濃硝酸的顏色反應(yīng)和灼燒來檢驗蛋白質(zhì)。