师：同学们，这节课我们学习高二人教版化学选择性必修三第四章第二节蛋白质。希望通过本节课的学习，达成四个学习目标：第一，认识氨基酸、蛋白质的组成、结构、特点和主要化学性质，知道氨基酸、多肽和蛋白质之间的关系，能判断氨基酸的缩合产物和多肽的水解产物；第二，进一步深化结构决定性质的学科观念；第三，能分析氨基酸、蛋白质与人体健康的关系，认识人工合成多肽和蛋白质的意义，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
大家看，1965年，中国科学家团队经过不懈努力，合成了结晶牛胰岛素，这是当年发表在《科学通报》上的论文。1966年12月24日，《人民日报》发表头版头条，题目是《我国在世界上第一次人工合成结晶牛胰岛素》。为纪念人工全合成结晶牛胰岛素50周年，中国邮政于2015年9月17日发行了纪念邮票。由此可见，此项工作具有重要的里程碑意义，标志着人们迈入探索生命奥秘的重要一步。
下面是合成结晶牛胰岛素过程中的两条信息：
信息一，胰岛素是一种蛋白质分子，具有降低血糖和调节体内糖代谢的功能，是我国的第一类新药，在国际上处于领先地位。
信息二，中国科学家将氨基酸按一定顺序，通过缩合反应分别合成了a链和b链，然后使两条链结合在一起，完成了结晶牛胰岛素复杂而艰巨的化学全合成工作。
阅读上述信息，请总结氨基酸和蛋白质的关系。经过分析可得两点：第一，氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位；第二，氨基酸按一定顺序通过缩合反应形成肽链。接下来我们一起学习氨基酸和蛋白质的结构与性质，并重点研究氨基酸如何通过缩合反应形成多肽，进而形成蛋白质。
先看氨基酸的结构，氨基酸是由羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。组成蛋白质的氨基酸主要是α - 氨基酸，氨基连接在与羧基相邻的α位碳原子上，结构简式可这样表达。组成生物体内的氨基酸一般只有20种，其中有8种氨基酸在人体内不能合成，必须通过食物供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。同学们，平时生活中一定要注意合理膳食，保证人体必需氨基酸的正常摄取。
这里列出几种氨基酸，大家可以看到，有些氨基酸含有两个羧基，比如谷氨酸；有些氨基酸含有苯环；还有些氨基酸含有硫元素。再看命名，这些氨基酸都以羧酸为母体，把羧基里的碳定为1号碳，与羧基相邻的碳作为2号碳。以谷氨酸为例，谷氨酸含有两个羧基，所以叫戊二酸，氨基连在2号碳上，因此谷氨酸命名为二氨基戊二酸。
我们换个角度研究氨基酸的结构，请判断下面氨基酸是否含有手性碳原子，如果有，用星号标记。可以看出，绝大多数氨基酸的α位碳都含有4个不同的原子或原子团，所以这些都是含有手性碳原子的氨基酸。但甘氨酸里的α碳原子因含有两个一样的氢原子，所以甘氨酸没有手性碳原子。
研究完氨基酸的结构，再来看氨基酸的物理和化学性质。天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200 - 300度融化分解，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。结构决定性质，氨基酸的羧基和氨基都是亲水基团，所以氨基酸一般能溶于水。那么这两个官能团与物质的化学性质有什么关联呢？课本109面有个“思考与交流”，根据氨基酸结构简式中所含官能团，推测氨基酸可能具有哪些化学性质。氨基酸的氨基是碱性基团，羧基是酸性基团，所以氨基酸既能与酸反应，又能与碱反应，都能生成盐。下面请大家以氨基酸的结构通式书写与盐酸以及氢氧化钠反应的化学方程式。先看与盐酸的反应，我们可类比盐酸和氨气的化学反应方程式，在此进行化合。再看与氢氧化钠的反应，氨基酸与氢氧化钠是酸碱中和反应，除生成盐还有水。
再看氨基和羧基之间能否继续发生化学反应，当然可以，这就是氨基酸的第二个重要性质——成肽反应。两个氨基酸分子（可以相同也可以不同）在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合，脱去水，形成含有肽键的化合物，这是其结构式表达。下面请大家重点看氨基酸形成二肽过程中断键和成键的方式。先是羧基的羟基和氨基的氢原子脱去形成水分子，然后碳和氮相连形成肽键，这就是二肽。继续观察二肽结构，发现它还含有一个氨基和一个羧基，那它能否继续与其他氨基酸进行缩合反应呢？当然可以。请大家看这个物质的结构简式，思考该物质里有多少个肽键，它是由几个氨基酸缩合而成的。
经过分析可知，这个物质里有三个肽键，它是由四个氨基酸分子脱去三个水分子形成的四肽。三肽以上我们都可称之为多肽，注意蛋白质的肽数等于参加反应的氨基酸个数，等于肽键数加一。继续观察这个物质两端，仍有氨基和羧基，还能继续发生缩合反应，这就是氨基酸可以缩合形成高聚物的化学反应。我们一般把相对分子质量在1万以上并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。接下来研究蛋白质的结构和性质。
蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。这是氨基酸结构示意图，这部分是生物学科重点研究内容，我们在此不赘述，但要强调蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。蛋白质分子因含有氢、氮、氧，很容易形成氢键，正是因为有氢键，肽链可以盘绕或折叠，形成蛋白质的二级、三级和四级结构。
了解蛋白质的结构后，再看蛋白质的性质。大家看这条多肽链，观察其结构特点，两端有氨基和羧基，所以蛋白质具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应。再仔细看，里面还有多个肽键，所以蛋白质还能发生水解反应。请大家看水解反应过程中断键和成键过程，断键时断开的是碳氮键，水中的羟基与碳相连，氢原子与氮相连，这样就形成了两个氨基酸。蛋白质在酶、酸或碱的作用下水解得到多肽，进一步水解可得到氨基酸。
我们在抗疫过程中常用酒精消毒，这与蛋白质有关。在某些物理或化学因素影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象叫蛋白质的变性。请大家看一段实验视频。