Bài giảng Bài 12 aminoaxit lớp 12 tiết 1

Bài 12 AMINOAXIT Lớp 12 Tiết 1 Người soạn: Đặng Thị Nhành I. Chuẩn kiến thức và kĩ năng 1. Kiến thức a. Học sinh biết Định nghĩa, đặc điểm cấu tạo phân tử của aminoaxit Tính chất vật lí, những ứng dụng trong thực tế và vai trò quan trọng của aminoaxit b. Học sinh hiểu Tính chất hóa học của aminoaxit 2. Kỹ năng  Dự đoán được tính lưỡng tính của aminoaxit, kiểm tra dự đoán và kết luận  Rèn luyện kỹ năng viết phương trình phản ứng và giải bài tập II. Trọng tâm  Đặc điểm cấu tạo phân tử của aminoaxit  Tính chất hóa học của aminoaxit: tính lưỡng tính, phản ứng este hóa, phản ứng trùng ngưng của  và - amino axit. III. Chuẩn bị Giáo viên Các dung dịch aminoaxit, ống nghiệm, quỳ tím Hệ thống câu hỏi và bài tập về aminoaxit Học sinh Ôn lại kiến thức bài amin và bài axit cacboxylic Rèn luyện kỹ năng viết phương trình phản ứng và giải bài bài tập. IV. Phương pháp Đàm thoại + nêu vấn đề + hoạt động nhóm V. Tổ chức hoạt động dạy học 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ Để trung hòa 1,475g một amin no đơn chức mạch hở cần 250ml dung dịch HCl 0,1M. Xác định công thức phân tử của amin trên? Số mol HCl = 0,25.0,1 = 0,025(mol) RNH2 + HCl RNH3Cl 0,025 0,025 Khối lượng amin = (R + 16).0,025 =1,475g R = 43 Công thức amin là C3H9NH2 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ghi bảng Hoạt động 1 Tìm hiểu định nghĩa, cấu tạo của amino axit. Giáo viên giảng: Trong môn sinh học các e đã được biết protein, protein là thành phần quan trọng nhất của các tế bào trong cơ thể, là cơ sở vật chất của mọi sự sống các loài sinh vật trên trái đất. Vậy các em có biết thành phần chính cấu tạo nên protein là gì không? Đó chính là các amino axit, một loại hợp chất hữu cơ tạp chức quan trọng. Và để tìm hiểu về cấu tạo phân tử, tính chất cũng như những ứng dụng thực tế của amino axit, hôm nay chúng ta qua bài 12- AMINO AXIT. Giáo viên: Cho các amino axit sau: H2N-CH2-COOH Glysin CH3 CH COOH Alanin NH2 Bài 12 AMINO AXIT I Định nghĩa, cấu tạo và danh pháp 1 Định nghĩa Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH2) và nhóm cacboxyl (COOH). (Giáo viên viết các công thức này ở phần ghi bảng để làm ví dụ) Nhận xét đặc điểm cấu tạo của 2 chất trên? Giáo viên gọi học sinh trả lời và nhận xét, giải đáp câu hỏi nêu ra. Sau đó gợi mở cho học sinh: vậy amino axit là gì? (Gọi học sinh trả lời và tổng kết lại và ghi bảng). Và để biết được trong thực tế amino axit tồn tại chủ yếu ở dạng nào, phân tử, ion hay các dạng khác chúng ta đi vào phần 2-Cấu tạo phân tử. Giáo viên: Qua việc tìm hiểu trước sách giáo khoa, hãy cho biết, amino axit tồn tại chủ yếu ở dạng nào? Gọi học sinh trả lời và nhận xét. Giáo viên cung cấp thêm một số thông tin: Qua việc khảo sát tính chất vật lí và tính axit-bazơ, người ta thấy rằng, amino axit tồn tại dạng ion lưỡng cực khi kết tinh. Trong dung dịch dạng ion lưỡng cực chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử.Nguyên nhân là do amino axit có nhóm COOH mang điện âm và nhóm NH2 mang điện dương. Vừa có nhóm axit vừa có nhóm amin Dạng ion lưỡng cực. Vd: H2N CH2 COOH Glysin CH3 CH COOH Alanin NH2 2 Cấu tạo phân tử Trạng thái kết tinh tồn tại dạng ion lưỡng cực. Trong dung dịch chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử. R CH COO R CH COOH NH3+ NH2 dạng ion lưỡng cực dạng phân tử Hoạt động 2: Tìm hiểu danh pháp và tính chất vật lí của amino axit Giáo viên: Với công thức hóa học gồm nhóm amin và nhóm carboxyl thì tên gọi của amino axit có gì đặc biệt, ta qua phần 3- Danh pháp. Giáo viên giảng: Có thể coi amino axit là axit cacboxylic có nhóm thế amino ở gốc hidrocacbon. Do đó, tên gọi của 3 Danh pháp a) Tên thay thế = vị trí nhóm amino+amino+tên axit tương ứng. Ví dụ: Hãy đọc tên các chất có công thức sau: o-H2N C6H5 COOH: α-amino benzoic amino axit xuất phát từ tên của axit cacboxylic tương ứng, có thêm tiếp đầu ngữ amino và chữ số (2, 3,…) hoặc chữ cái Hi Lạp (α, β,…) chỉ vị trí nhóm NH2 trong mạch. Để tìm hiểu kĩ hơn về amino axit, ta qua phần II-Tính chất vật lý. Giáo viên: Dựa vào sách giáo khoa, hãy cho biết tính chất vật lý của amino axit?Hãy nêu một ví dụ cụ thể? Là chất rắn, không màu, không mùi, vị hơi ngọt. Nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan trong nước. Công thức Tên thay thế Tên thường Kí hiệu CH2COOH NH2 Axit aminoetanoic Glyxin Gly CH3CHCOOH NH2 Axit 2- aminopropanoic Alanin Ala CH3CHCHCOOH CH3NH2 Axit 2-amino-3- metylbutanoic Valin Val HOOC[CH2]CHCOOH NH2 Axit 2-aminopentandioic Axit Glutamic Glu II-Tính chất vật lý  Là chất rắn ở dạng tinh thể, không màu, không mùi, vị hơi ngọt.  Có nhiệt độ nóng chảy cao(200- 300oC).  Dễ tan trong nước. Vd: Glyxin có Tnc khoảng 232-236oC, độ tan 25,5g/100g nước ở 25oC. Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất hóa học của amino axit Giáo viên: Từ công thức chung, hãy dự đoán tính chất của amino axit? Gợi ý: Amino axit có 2 loại nhóm chức là nhóm amin và nhóm cacboxylic. Giáo viên: Để kiểm tra dự đoán của chúng ta về tính chất hóa học của amino axit có đúng hay không hãy quan sát thí nghiệm sau. Giáo viên làm thí nghiệm nhúng quỳ tím vào các dung dịch glyxin(ống 1), dung dịch axit glutamic(ống 2) và dung dịch lysin(ống 3) cho học sinh quan sát hiện tượng và nhận xét. Giáo viên tổng kết và giải thích: Ô1 : Phân tử glyxin có 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH2 nên dung dịch gần như trung tính. Tính lưỡng tính Ô1 : không đổi màu. Ô2 :hồng Ô3 : xanh III-Tính chất hóa học Ô2 : Phân tử axit glutamic có 2 nhóm COOH và 1 nhóm NH2 nên dung dịch có môi trường axit. Ô3 : Phân tử lýin có 1 nhóm COOH và 2 nhóm NH2 nên dung dịch có môi trường bazơ. Giáo viên: Amino axit vừa có nhóm (Nhắc học sinh: 1 phương trình tác dụng với 1axit vô cơ, 1 phương trình tác dụng với bazơ) Giáo viên: Vậy amino axit vừa tác dụng với axit vừa tác dụng với bazơ nên nó có tính chất gì? Tính lưỡng tính. Giáo viên:Vì có nhóm COOH NH2 nên có những phản ứng đặc trưng của cả 2 nhóm đó. Đầu tiên ta tìm hiểu phản ứng của nhóm amino. Tương tự amin, amino axit cũng phản ứng với HNO2. Từ kiến thức cũ ở bài amin, hãy cho biết sản phẩm của phản ứng là gì? Sau đó giáo viên làm thí nghiệm giữa dung dịch glyxin và NaNO2 có mặt axit axetic và đưa cho học sinh quan sát. Hiện tượng: Có bọt khí bay lên. Giáo viên nêu một số thông tin về phản ứng: Phản ứng này dung để định lượng amino axit và còn được gọi là phương pháp Van slai. Ngoài ra amino axit còn tham gia phản ứng ngưng tụ với andehit fomic, phản ứng này dung khóa nhóm NH2 khi chuẩn độ amino axit và được gọi là phương pháp sơrenxen Amino axit còn phản ứng với axit nào nữa không?Nếu có thì sản phẩm là gì? Ancol và khí N2. học sinh quan sát hiện tượng và nhận xét. 1. Tác dụng lên thuốc thử màu: (H2N)x – R – (COOH)y. Khi:  x = y thì amino axit trung tính, quỳ tím không đổi màu.  x > y thì amino axit có tính bazơ, quỳ tím hóa xanh.  x < y thì amino axit có tính axit, quỳ tím hóa đỏ. 2. Phản ứng ở nhóm amino a. Phản ứng với axit nitrơ Phản ứng với HNO2 chuyển nhóm NH2 thành nhóm OH(tương tự amin). VD: NaNO2+CH3COOH HNO2 +CH3COONa H2NCH2COOH+HNO2 HOCH2COOH+N2 +H2O b. Phản ứng với axit HCl H2NCH2COOH +HCl ClH3NCH2COOH Hoặc H3N+ CH2 COO +HCl ClH3NCH2COOH Cho học sinh viết PTPƯ giữa glyxin và HCl. Tiếp theo ta đi tìm hiểu phản ứng ở nhóm COOH. Giáo viên: Giống như axit cacboxylic, amino axit cũng có phản ứng este hóa khi tác dụng với ancol và tác dụng với bazơ mạnh tạo muối. VD: Phản ứng este hóa giữa ancol etylic và glyxin Sau đó gọi học sinh lên bảng viết PTPƯ. VD: phản ứng giữa α-amino benzoic với NaOH. Giáo viên hỏi: Ta thấy rằng amino axit vừa phản ứng với axit vừa phản ứng với bazơ, vậy nó thể hiện tính chất gì? Giáo viên: và phản ứng quan trọng nhất được ứng dụng trong thực tế là phản ứng trùng ngưng. Giáo viên: Trong phản ứng trùng ngưng amino axit, OH của nhóm COOH ở phân tử amino axit này kết hợp với nhóm NH2 ở phân tử amino axit kia tạo thành nước và sinh ra polime do các gốc amino axit kết hợp với nhau. Phản ứng với HCl tạo muối Tính lưỡng tính. 3. Phản ứng ở nhóm COOH a. Phản ứng este hóa nhóm COOH Khí HCl H2NCH2COOH+C2H5OH H2NCH2COOC2H5+H2O b. Phản ứng với bazơ mạnh tạo muối và nước. H2N C6H5 COOH+NaOH H2N C6H5 COONa+H2O Nhận xét: Amino axit có tính lưỡng tính. 4. Phản ứng trùng ngưng Khi đun nóng axit 6-aminohexanoic hoặc 7- aminohelptanoic với xúc tác thì xãy ra phản ứng trùng ngưng tạo thành polime thuộc loại poliamit. Hoạt động 4: Tìm hiểu ứng dụng của amino axit Giáo viên: Hãy nêu những ứng dụng của amino axit trong thực tế? IV Ứng dụng Là cơ sở kiến tạo nên các loại protein của cơ thể sống Làm gia vị, dược phẩm Sản xuất tơ, may mặc. Củng cố: ...+ HNH[CH2]5 CO OH+ H NH[CH2]5 CO OH H NH[CH2]5 CO OH + ... NH [CH2]5 CO NH [CH2]5 CO NH [CH2]5 CO ... + nH2O nH2N-[CH2]5COOH NH [CH2]5 CO + nH2O t0 ( )nhay Học bài và làm các bài tập 7,8 trang 67 sách giáo khoa. Chuẩn bị bài mới, bài PEPTIT VÀ PROTEIN.