Урок "Властивості амінокислот. Пептиди. Пептидний звязок" ( 11 клас, профільний рівень)

ВЛАСТИВОСТІ АМІНОКИСЛОТ. ПЕПТИДИ. ПЕПТИДНИЙ ЗВ'ЯЗОК.

МЕТА:

навчальна: розглянути особливості фізичних та хімічних властивостей амінокислот, зумовлені поєднанням аміно- і карбоксильної груп; сформувати поняття про пептиди та пептидний зв'язок; розширити поняття про реакції поліконденсації на прикладі утворення пептидів;

розвивальна: розвивати вміння логічно мислити,порівнювати, аналізувати, робити висновки, застосовувати набуті знання для розв’язування вправ і задач;

виховна: формувати інтерес до вивчення хімії.

ТИП УРОКУ: засвоєння нових знань.

ФОРМИ  РОБОТИ: фронтальна, індивідуальна, групова.

МЕТОДИ НАВЧАННЯ: словесні, пояснювально-ілюстративні, репродуктивні, частково-пошукові, практичні, інтерактивні.

ОБЛАДНАННЯ: довідники, роздатковий матеріал, таблиця з формулами амінокислот.

ДЕМОНСТРАЦІЯ 34. Доведення наявності функціональних груп у розчинах амінокислот.

РЕАКТИВИ І ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦІЇ: гліцин, хімічні склянки з водою, універсальний індикаторний папір.

ХІД УРОКУ

І. ОРГАНІЗАЦІЯ ПОЧАТКУ УРОКУ

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Тест-контроль

1.     Укажіть які функціональні групи містять амінокислот:

А) аміно- і гідроксильну;

Б) аміно- і альдегідну;

В) нітро- і карбоксильну;

Г) аміно- і карбосильну

2. Укажіть скільки амінокислот приймають участь в біосинтезі білків живих організмів:

А) 10;

Б) 15;

В) 20;

Г) 30.

3. Укажіть які амінокислоти входять до складу природних білків і пептидів:

А) α-амінокислоти;

Б) β-амінокислоти;

В) γ-амінокислоти;

Г) α- і β-амінокислоти.

4. Укажіть як можна розпізнати водні розчини оцтової та амінокислот:

А) по реакції із купрум(ІІ) оксидом;

Б) по кольру;

В) по запаху;

Г) по зміні забарвлення індикатора.

5. Укажіть які види структурної ізомерії характерні для амінокислот:

А) карбонового скелета;

Б) положення карбоксильної групи;

В) положення аміногрупи;

Г) положення кратних зв’язків.

6. Укажіть яка із амінокислот не володіє оптичною ізомерією:

А) гліцин;

Б) аланін;

В) валін;

Г) лейцин.

7. Укажіть яка з амінокислот відноситься до замінних:

А) лізин;

Б) аланін;

В) треонін;

Г) метіонін.

8. Укажіть речовину, яка є ізомером 2-аміногексанової кислоти:

А) CH₃-CH(NH₂)-COOH;

Б) CH₃-C(CH₃)₂-CH(NH₂)-COOH;

В) CH₃-CH(CH₃)-CH(NH₂)-COOH;

Г) C₆H₅-CH₂-CH(NH₂)-COOH.

9. Встановіть відповідність між формулами та назвами амінокислот:

Формула	Систематична назва	Історична назва
1)    CH3-CH(NH2)-COOH	А) 2-аміно-3-феніл-пропанова кислота	I)                  серин
2)    SH-CH2-CH(NH2)-COOH	Б) 2-амінопропанова кислота	II)               Феніл-аланін
3)    CH3-CH(CH3)-CH(NH2)-COOH	В) 2-аміно-3-гідро-ксипропанова кислота	III)            аланін
4)    HO-CH2-CH(NH2)-COOH	Г) 2-аміно-3-метил-бутанова кислота	IV)           валін
5)    H2N-CH2-COOH	Д) аміноетанова кислота	V)              цистеїн
6)    C6H5-CH2-CH(NH2)-COOH	Е) 2-аміно-3-тіопро-панова кислота	VI)           гліцин

ІІІ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ТА ФОРМУЛЮВАННЯ МЕТИ І ЗАВДАНЬ УРОКУ

Перед вами гліцин. Розглянемо його зовнішній вигляд, запах, розчинність у воді.

Демонстрація кристалічної амінооцтової кислоти і розчинення її у воді.

Обговорення

-         Безбарвна кристалічна речовина, без запаху.

-         Добре розчинна у воді.

 Амінокислоти являють собою безбарвні кристалічні речовини з високими (вище 250 ° С) температурами плавлення, яке супроводжується розкладанням речовини. Амінокислоти добре розчинні у воді і нерозчинні в органічних розчинниках. Багато амінокислот володіють солодким смаком. Можуть бути гіркими або без смаку.

Перевіримо дію розчину на універсальний індикатор.

- Забарвлення індикатора не змінилося. Розчин амінооцтової кислоти має нейтральну реакцію.

- Чому? ( Амінокислоти володіють як кислотними, так і основними властивостями - амфотерні сполуки. Кислотна карбоксильна група і основна  аміногрупа  взаємно нейтралізують одна одну, утворюючи біполярні йони. Тому амінокислоти з однією карбоксильною групою і однією аміногрупою мають нейтральну реакцію).

Водні розчини амінокислот мають нейтральне, кисле або лужне середовище залежно від кількості функціональних груп.

-         Наведіть приклади амінокислот із різними середовищами розчинів (глутамінова та аспарагінова кислоти –кисле (дві групи –СООН); лізин, аспарагін, глутамін – лужне (дві групи –NH₂); аланін, валін – нейтральне)

Отже, на сьогоднішньому уроці ми розглянемо особливості фізичних та хімічних властивостей амінокислот, зумовлені поєднанням аміно- та карбоксильної груп. Запис теми уроку.

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Хімічні властивості амінокислот

Давайте згадаємо теорію хімічної будови органічних сполук О. М. Бутлерова. (Учні згадують положення)

Одне із його положень:  за будовою органічних сполук можна передбачити їхні властивості, а за властивостями визначити будову.

-                     Чи можна передбачити за будовою, які хімічні властивості характерні для амінокислот? (Амінокислоти – амфотерні органічні сполуки, тому для них характерні кислотно-основні властивості).

Робота в групах з довідниками

Група  1. Реакції карбоксильної групи (написати рівняння реакцій взаємодії гліцину)

1.     З активними металами

2.     З основними і амфотерними оксидами

3.     З лугами

4.     З солями слабших кислот

5.     Зі спиртами

Група 2. Реакції аміногрупи та з одночасною участю карбоксильної та аміногрупи

1.     З кислотами  (для гліцину )

2.     Поліконденсація з утворенням пептидів (гліцин і аланін). Пептидний зв'язок.

3.     Утворення лактамів (на прикладі 6-аміногексанової кислоти)

Групи опрацьовують завдання і учні записують рівняння на дошці (з коментарем).

V. ПОВТОРЕННЯ ТА ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ

Прийом «Снігова куля»

1. Складіть рівняння реакцій за наведеними нижче напівсхемами. Укажіть тип реакції і дайте назви речовинам:

А) H₂N-(CH₂)₂-COOH + HCl →

Б) NH₂-(CH₂)₄-COOH + NH₂-CH₂-COOH →

В) H₂N-CH₂-CH₂-COOH + C₂H₅OH →

Г) H₂N-(CH2)₂-COOH + KOH →

Д) CH₃-CH(NH₂)-COOH + CaO →

Е) H₂N-CH₂-CH₂-COOH + H₂SO₄ →

Є) NH₂-(CH₂)₄-COOH + Na →

Ж) CH₃-CH(NH₂)-COOH + H₂N-(CH₂)₂-COOH →

З) H₂N-CH₂-CH₂-COOH + Na₂CO₃ →

К) HS-CH₂-CH(NH₂)-COOH + NH₂-CH₂-COOH + CH₃-CH(NH₂)-COOH →

2. Розв’яжіть задачу (на вибір)

Рівень 1

Обчисліть масу солі, яка утворилась внаслідок взаємодії аланіну масою 22, 25 г із хлоридною кислотою. (Відповідь: 31,375 г).

Рівень 2

Обчисліть масу розчину калій гідроксиду з масовою часткою лугу 20%, який необхідно використати для нейтралізації 7,5 г гліцину. (Відповідь: 28 г)

Рівень 3

До водного розчину амінооцтової кислоти із вмістом кислоти 1,2 моль долили 200 г розчину натрій гідроксиду з масовою часткою лугу 0,4. Обчисліть масу солі, що утворилася. (Відповідь: 116,4 г).

Рівень 4

Обчисліть масу метилового естеру гліцину, що утворився внаслідок взаємодії гліцину масою 45 г та метанолу масою 22,4 г, якщо масова частка виходу естеру становить 98%.(Відповідь:  52,3 г).

VІІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ. РЕФЛЕКСІЯ.

VІІІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1.                Вивчити тему.

2.                Розв’язати задачу. Визначте формулу естеру аміноацетатної кислоти, масова частка Нітрогену в якому становить 10,69%. Укажіть загальну кількість атомів у молекулі цього естеру. (Відповідь: 22).

3.                Підготувати інформацію про особливості та значення амінокислот.