Конспект урока по химии в 10 классе

Что такое жизнь?
План - конспект урока по органической химии в 10 классе
по теме «Белки»
Цели урока:
Обучающие:
 дать понятие о белках – природных биополимерах, их многообразных функциях,
химических свойствах белков;
 сформировать знания об уникальных особенностях строения белков;
 углубить знания о взаимосвязи строения и функции веществ на примере белков;
 научить учащихся использовать знания смежных предметов для получения новых
знаний.
Развивающие:
 развитие познавательного интереса учащихся, установление межпредметных
связей;
 совершенствовать умения учащихся анализировать, сравнивать, устанавливать
взаимосвязь между строением и свойствами.
Воспитательные:
 показать материальное единство органического мира;
 формирование научного мировоззрения;
 с помощью опыта “изменение структуры и свойств белков при воздействии на них
алкоголя” убедить учащихся, что спирт губительно воздействует на организм
человека;
 патриотическое воспитание.
Тип урока: изучение нового материала.
Оборудование:
1. Компьютер, видеопроектор, экран.
2. Электронный диск «Органическая химия 10-11 классы», МарГТУ.
3. Демонстрационная презентация к уроку.
4. Презентация - тест «Свойства белков».
5. Учебник: О.С. Габриелян. Химия. 10 класс. М: Дрофа, 2010.
6. Опорный конспект «Белки».
План урока:
1. Организационный момент.
2. Повторение и актуализация опорных знаний.
3. Объяснение нового материала.
4. Закрепление изученного материала.
5. Подведение итогов.
6. Задание на дом.
Ход урока:
1. Организационный момент.
2. Повторение и актуализация опорных знаний
проводится в форме фронтальной работы с классом.
За правильный ответ ученик получает один балл и получает фишку. В конце урока учащиеся,
1
имеющие 5 фишек – получают отметку «отлично», 4 – «хорошо», 3 – «удовлетворительно» в
журнал.
1. Что называется аминокислотой? (Органические соединения, содержащие в молекулах
одновременно амино- и карбоксильные группы).
2. Какая функциональная группировка придает аминокислоте – кислотные, какая – щелочные
свойства? (Карбоксильные, аминогруппы).
3. Что представляет собой полипептидная цепь?
4. Каким особым свойством обладают аминокислоты? (Вступают в реакцию друг с другом).
5. В результате, какой реакции образуется пептидная связь? (Реакция поликонденсации).
6. Как называют соединение, образованное при взаимодействии трех аминокислот? (Трипептид)
7. Какие вещества являются “носителями жизни”? (Белки)
8. Сколько видов аминокислот входит в состав белков? (20)
9. Какие четыре химических элемента обязательно входят в состав белка? (C, H, O, N).
3. Объяснение нового материала.
Меняя каждый миг свой образ прихотливый,
Капризна как дитя и призрачна как дым,
Кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой,
Великое смешав с ничтожным и смешным…
Чему посвящены строки из стихотворения Надсона? Что такое жизнь? Откуда она взялась
на Земле? Вопросы, волнующие людей всегда. В течение веков копились наблюдения,
проводились исследования, создавались теории. Одни послужили основой для новых
исследований, другие гибли ввиду несостоятельности…
Пожалуй, ни одна естественнонаучная задача не знала, да и сейчас не знает такой острой
борьбы мировоззрений, какая всегда сопровождала проблемы живого. А причина этой борьбы
заключается в самом объекте познания – его уникальности, неповторимости и сложности.
Что же такое жизнь?
Прежде всего, надо раскрыть тайну веществ, лежащих в ее основе, т.е. ответить на вопрос
Что такое белок? (Жизнь и белок – понятия взаимосвязанные).
Запишите тему нашего урока «Белки».
Сегодня на уроке мы с вами будем изучать состав и строение белков (1), химические свойства
белков (2).
На столах учащихся находятся план урока (Приложение № 1), опорные конспекты по теме
«Белки» (Приложение № 2). Во время объяснения нового материала учащиеся фиксируют записи
основных моментов в тетрадь.
Что такое белок?
Белки – сложные высокомолекулярные природные соединения, построенные из остатков α
- аминокислот.
1)
Начинается демонстрация материала с использованием диска «Органическая химия 10-11
класс» тема «10. Азотсодержащие органические соединения». В данной теме используется
материал из главы «7. Состав и строение белков».
2
7. Состав и строение белков.
Функции белков (покровная, двигательная, гормональная, ферментная, токсикологическая,
антитоксикологическая).
Вопрос к классу.
10. Какие функции белков вы ещё знаете? (Опорная, энергетическая, рецепторная,
строительная).
Классификация белков (простые – протеины, сложные - протеиды).
Учитель. Протеины содержат только остатки аминокислот, а протеиды, содержат ещё и
небелковую часть (липо-, хромо-, глико-, нуклео-, фосфоропротеиды).
3
Состав белков.
Строение белков.
Структура инсулина.
Причины разнообразия белков.
Структура белков.
Степени организации белковых молекул.
4
Вопросы к классу по первичному закреплению материала
11. Какой единый принцип лежит в основе построения первичной структуры белка?
(Последовательность чередования различных аминокислотных звеньев в полипептидной цепи
называется первичной структурой белковой молекулы.)
12. Что собой представляет вторичная структура белка? Какие связи стабилизируют вторичную
структуру? ( Пространственная конфигурация белковой молекулы свернутые в виде спирали. В
формировании и поддержании плотной спиральной конфигурации полипептидной цепи играют
роль водородные связи между –С=О и –N–H группами. Такая пространственная структура
полипептидной цепи называется вторичной структурой белковой молекулы.)
13. Что собой представляет третичная структура белка? (Третичная структура отражает
расположение полипептидной цепи в пространстве, это конфигурация, которую принимает в
пространстве закрученная в спираль полипептидная цепь. Она поддерживается взаимодействием
разных функциональных групп полипептидной цепи. Так, между атомами серы образуется
дисульфидный мостик, между карбоксильной и гидроксильной группами имеется
сложноэфирный мостик, а между карбоксильной и аминогруппами может возникнуть солевой
мостик. Для этой структуры характерны и водородные связи).
14. Какую роль выполняют радикалы в третичной структуре? (Полярные, гидрофильные Rрадикалы выступая наружу глобулы, обеспечивают специфическую биологическую активность
белка).
15. Что собой представляет четвертичная структура белка? (Некоторые белковые
макромолекулы могут соединяться друг с другом и образовывать относительно крупные
агрегаты. Подобное полимерное образование белков, где структурными элементами являются
макромолекулы белка, называется четвертичной структурой белковой молекулы).
16. Какие химические свойства будут характерны для белков? (Амфотерность связана с
наличием в молекуле белка катионообразующих групп – аминогрупп и анионообразующих –
карбоксильных группу. Знак заряда молекулы зависит от количества свободных групп. Если
преобладают карбоксильные группы, то заряд молекулы – отрицательный (проявляются
свойства слабой кислоты), если аминогруппы – то положительный (основные свойства)).
2)
Начинается демонстрация материала с использованием диска «Органическая химия 10-11
класс» тема «10. Азотсодержащие органические соединения». В данной теме выбираем материал
«8. Химические свойства белков». Учитель показывает не все слайды.
8. Химические свойства белков.
Денатурация белков.
5
Демонстрация опытов из презентации «Белки»:
Свертывание белков при нагревании
Осаждение белков солями тяжелых металлов
Осаждение белка спиртом
Учитель. Для белков характерны реакции, в результате которых выпадает осадок. Но в
одних случаях полученный осадок при избытке воды растворяется, а в других – происходит
необратимое свертывание белков, т.е. денатурация. Ренатурация – это процесс обратный
денатурации.
К чему может привести денатурация?
- нарушение антигенной чувствительности белка;
- блокирование ряда иммунологических реакций;
- нарушение обмена веществ;
- воспаление слизистой оболочки ряда органов пищеварения (гастриты, колит);
- камнеобразование (камни имеют белковую основу).
Вывод: Денатурация белков – сложный процесс, при котором под влиянием внешних
факторов: температура, действия химических реагентов, механического воздействия и ряда
других, происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой
макромолекулы. Первичная структура, а, следовательно, и химический состав белка не меняется.
При денатурации изменяются физические свойства белка, снижается растворимость, теряется
биологическая активность, меняется форма белковой макромолекулы, происходит агрегирование.
Гидролиз белков (из главы «8. Химические свойства белков»).
Учитель. Гидролиз белка – это, прежде всего разрушение одного из важнейших уровней
организации белковой молекулы. Гидролиз белка - разрушение первичной структуры белка под
6
действием кислот, щелочей или ферментов, приводящее к образованию α- аминокислот, из
которых он был составлен.
Цветные реакции на белки (биуретовая)
Демонстрация опыта из презентации «Белки»:
Биуретовая реакция
Учитель. Биуретовая реакция – реакция на пептидные связи.
Белок + Cu(OH)2 → фиолетовая окраска раствора
Кроме биуретовой реакции существует еще ряд цветных реакций, позволяющих доказать
наличие отдельных фрагментов белковой молекулы, например ксантопротеиновая.
Демонстрация опыта из презентации «Белки»:
Ксантопротеиновая реакция
7
Учитель. Ксантопротеиновая реакция - реакция на ароматические циклы.
Белок + HNO3(к) → белый осадок → желтая окраска → оранжевая окраска
t
+ NH3
Белки горят с образованием азота, углекислого газа и воды, а также некоторых других
веществ. Горение сопровождается характерным запахом жженых перьев.
Белки подвергаются гниению (под действием гнилостных бактерий), при этом образуются
метан (CH4), сероводород (H2S), аммиак (NH3), вода и другие низкомолекулярные продукты.
ВЫВОД:
БЕЛКИ – биополимеры нерегулярного строения, мономерами которого являются 20
аминокислот разных типов. В химический состав аминокислот входят: С, О, Н, N, S. Белковые
молекулы могут образовывать четыре простраственные структуры и выполняют в клетке и
организме целый ряд функций: строительную, каталитическую, регуляторную, двигательную,
транспортную и др.
Белки – основа живого на Земле, входят в состав кожи, мышечной и нервной ткани, волос,
сухожилий, стенок сосудов животных и человека; это строительный материал клетки. Роль
белков трудно переоценить, т.о. жизнь на нашей планете действительно можно рассматривать как
способ существования белковых тел, осуществляющих обменом веществ и энергией с внешней
средой.
Поскольку белок содержит разнообразные функциональные группы, он не может быть отнесен к
какому-нибудь из ранее изученных классов соединений. В нем как в фокусе сочетаются признаки
соединений, относящихся к различным классам. Это в сочетании с особенностями его структуры
и характеризует белок как высшую форму развития вещества.
Можно процитировать слова Л. Полинга: “С полным основанием можно утверждать, что белки самые важные из всех веществ, входящих в состав организмов животных и растений”.
Демонстрация презентации«Белки»-ВЫВОДЫ Высказывания о жизни и белках знаменитых
людей
«Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо
белковым телом».
Ф.Энгельс «Анти-Дюринг»
Знаменитый путешественник и естествоиспытатель Александр Гумбольдт еще на пороге 19 века
давал такое определение жизни:
8
«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого
является постепенный обмен веществ с окружающей их внешней природой; причем с
прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, что приводит к
разложению белка».
Определение, данное Ф.Энгельсом в работе «Анти-Дюринг», позволяет задуматься над тем, как
современная наука представляет процесс жизни.
«Жизнь – это переплетение сложнейших химических процессов взаимодействия
белков между собой и другими веществами».
4. Закрепление изученного материала.
1) Работа с диском «Органическая химия».
Качественный анализ органических веществ.
Учитель. Сейчас вы будете выполнять задание по изученной теме. За правильный ответ
учащийся получает оценку 5 «отлично» в журнал.
Задание. Справа от себя найдите изображение колбы и пробирки и сделайте клик
мышкой. Прочитайте внимательно задание, выделите мышкой второй
правый квадрат и сделайте клик. Перед вами задание. Вы должны определить,
что, в какой пробирке находится. Вам предлагаются вещества – белок, уксусная
кислота, крахмал, глицерин. Зная правильный ответ, с помощью мышки
перенесите название вещества в нужный столбец на место знака вопроса. Вам
дается три минуты для решения этой задачи.
(Глицерин, белок, крахмал, уксусная кислота).
На панели задач размещена презентация - тест «Белки».
2) Работа с презентацией - тестом « Строение белка».
На столах у учащихся находится задания теста «Строение белка». Подпишите ФИ, класс. Вам
дается 5 минут на ответы ответов на этот тест.
Во время проверки ученики меняются своими работами и оценивают работу соседа. Варианты
правильных ответов и критерии выставления оценок учитель открывает на доске. По окончании
проверки каждый выставляет оценку и сдает тест учителю.
После сдачи работы, учитель предлагает одному из учеников ответить на вопросы
презентации – теста «Строение белка» - на оценку.
(1 – 2; 2 – 1; 3 – 3; 4 – 1; 5 – 4; 6 – 3.)
5. Подведение итогов работы на уроке
Учащиеся считают количество полученных фишек за правильные ответы. Учитель выставляет
оценки в журнал.
6. Задание на дом.
1) §17, прочесть, ответить на вопросы (используя опорный конспект), стр. 122 – 128.
2) Задание10 (письменно).
3) Решить задачи (по желанию, на оценку).
 Вычислите массу соли, которую можно получить при взаимодействии 150 г 5%-ного
раствора аминоуксусной кислоты с необходимым количеством гидроксида натрия.
Сколько граммов 12%-ного раствора щелочи потребуется для реакции?

Навеску аминоуксусной кислоты разделили на две порции в соотношении 1:2. Меньшую
порцию нейтрализовали избытком раствора гидроксида натрия. При этом образовалось
29,1 г соли. Какую массу сложного эфира можно получить из большей порции
9
аминоуксусной кислоты, если массовая доля выхода эфира составляет 73%? Для реакции
этерификации использовали этанол.
4) Долгосрочное. Выполнить на выбор творческую работу:
1. Составить кроссворд.
2. Составить рекламу на белки.
3. Создать презентацию по теме «Превращения белков в организме. Синтез белка»
(индивидуальная или групповая).
10
Приложение № 1
План урока
1. Организационный момент.
2. Фронтальный опрос.
3. Объяснение нового материала.
3.1. Состав и строение белков.
3.1.1. Функции белков.
3.1.2. Классификация белков.
3.1.3. Состав белков.
3.1.4. Причины разнообразия белков.
3.1.5. Строение белков.
3.1.6. Структура белков.
3.1.7. Структура инсулина.
3.1.8. Степени организации белковых молекул.
3.2. Химические свойства белков.
3.2. 1. Денатурация белков.
3.2. 2. Гидролиз белков.
3.2. 3. Ферментативный гидролиз.
3.2. 5. Применение реакций гидролиза белков.
3.2. 6. Цветные реакции на белки (биуретовая)
3.2. 7. Ксантопротеиновая, сульфогидрильная, нингидриновая, Милона.
4. Закрепление изученного материала.
5. Домашнее задание.
1) §17, прочесть, ответить на вопросы (используя опорный конспект), стр. 122 – 128.
2) задание10(письменно).
3) Решить задачи (по желанию, на оценку).
 Вычислите массу соли, которую можно получить при взаимодействии 150 г 5%-ного
раствора аминоуксусной кислоты с необходимым количеством гидроксида натрия.
Сколько граммов 12%-ного раствора щелочи потребуется для реакции?

Навеску аминоуксусной кислоты разделили на две порции в соотношении 1:2. Меньшую
порцию нейтрализовали избытком раствора гидроксида натрия. При этом образовалось
29,1 г соли. Какую массу сложного эфира можно получить из большей порции
аминоуксусной кислоты, если массовая доля выхода эфира составляет 73%? Для реакции
этерификации использовали этанол.
(45,1 г.)
4) Долгосрочное. Выполнить на выбор творческую работу:
1. Составить кроссворд.
2. Составить рекламу на тему «Белки».
3. Создать презентацию по теме «Превращения белков в организме. Синтез белка
(индивидуально или группой).
11
«Жизнь есть способ существования белковых тел…»
Ф.Энгельс
Опорный конспект
Высокомолекулярные
соединения
Протеины
(простые)
количественный
Состав Mr большая 103-107
качественный
S P C H O N
Протеиды
(сложные)
- АМФОТЕРНОСТЬ
Кислая среда = по типу щелочи
[белок]+ + ОН- = по типу кислоты
- ГИДРОЛИЗ ……разрушение первичной
структуры белка до α-аминлкислот
Качественные реакции
- БИУРЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ (распознавание в
молекуле белка пептидных связей).
Б. + CuSO4 + NaOH → фиолетовое окрашивание
………………………………
- КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ РЕАКЦИЯ
(обнаружение бензольных ядер).
Б. + HNO3 → желтое окрашивание
- ГОРЕНИЕ БЕЛКА ………………………..
N2, CO2, H2O - запах жженых перьев
- ДЕНАТУРАЦИЯ - ………………………..
высокая t
разрушение
радиоактивное облучение
2-3 структуры
соли тяжелых Ме
0.3%;0,2%;50,6%;6,5%;21,5%;15%
БЕЛКИ
– важнейшая
составная часть живых
организмов, входят в состав
кожи, роговых покровов,
мышечной и нервной ткани
Ф/С
Фибриллярные
Н2О прочны!
Глобулярные
Н2О ! р-р коллоидный
Данилевский
Фишер
Полипептидная теория
Белок - полипептид
ФУНКЦИИ
Приложение № 2
Превращение белков в
организме
фер-ты
защитная
транспортная
энергетическая
строительная
двигательная
ферментативная
Белок → амк → Белок − Q
СО2, NH3, мочевина, Н2О
+Q
12