В помощь учителю. Конспект урока. Аминокислоты. 9 класс.

Тема: Амінооцтова кислота.

Мета уроку:

1. дати поняття про амінокислоти як органічні амфотерні сполуки на прикладі аминооцтової кислоти;

2. розглянути її молекулярну та структурну формули, фізічні властивості, функціональну амiно- та карбоксильну групи;

3. розібрати процес утворення пептидів.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання для проведення уроку: презентація уроку, складена в МS
Power Point, комп'ютер, мультимедійний проектор, екран.

Структура уроку

1.     Вступна частина уроку (2 хв.)

Учитель знайомить учнів з темою, її основними питаннями, завданнями, порядком і планом роботи. Учні записують тему і план вивчення матеріалу в конспект.

2.     Головна частина уроку (22 хв.)

Завдання вчителя зводиться до організації засвоєння учнями основоположних знань. Пояснення нового матеріалу базується на вже наявних в учнів знаннях про карбонові кислоти.

3.     Заключна частина уроку (15 хв.)

4.     Домашнє завдання (1 хв.)

Відводиться для з'ясування незрозумілих питань і фронтальної перевірки знань учнів. Перевірка переслідує одну мету: з'ясувати ефективність роботи вчителя і учнів на даному уроці, процес формування знань ще не завершився, але відзначити роботу учнів необхідно.

5.     Підсумки уроку

Використана література:

1.  Н.М. Буринська, підручник для 9 класу.

2.  "Химическая энциклопедия" т.1 абл-дар, М.:Советская энциклопедия, 1988 стр. 136-139

3.  http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%EC%E8%ED%EE%EA%E8%F1%EB%EE%F2%FB

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація та мотивація навчальної діяльності .

Давайте згадаємо який клас органічних сполук містив функціональну групу  -СООН і як вона називається? (Карбонові кислоти, карбоксильна функціональна група). Яка назва та структурна формула карбонової кислоти, яку ми вивчали? (СН₃ - СООН оцтова кислота)

Якщо замінити один атом гідрогену в складі радикала СН₃- на аміногрупу, то ми можемо вивести формулу нової сполуки.

Питання:

Як ви думаєте, яку назву матиме дана сполука формула якої

NH₂ - CH₂ - COOH? (Амінооцтова кислота).

Питання:
Які функціональні групи містяться в складі формули? (NH₂ - аміногрупа і        

-СООН карбоксильна група).

Сьогодні ми продовжуємо знайомитися з органічними сполуками і тема нашого уроку «Амінокислоти».

Цілі учнів:

1. Розглянути молекулярну та структурну формули, фізічні властивості, функціональні амiно- та карбоксильну групи амінокіслот на прикладі аминооцтової  кислоти.

2. Розібрати процес утворення пептідів.

3. На прикладі хімічних властивостей амінооцтової кислоти познайомитися з амінокислотами як органічними амфотерними сполуками.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Амінокислоти - це органічні сполуки, які містять дві функціональні групи: аміногрупу -NH₂ і карбоксильну групу -COOH, пов'язані з вуглеводневим радикалом.

Відеофрагмент - Амінокислоти

NH2 – CH – COOH          │          R

Приклади амінокислот

 

 

Будова першого представника даного класу – амінооцтової  кислоти

 

Фізичні властивості.

Амінооцтова кислота - тверда кристалічна речовина з високою температурою плавлення - вище 200°С). Добре розчинна у воді (але нерозчинна  в ефірі), водні розчини електропровідні. Ці властивості пояснюються тим, що молекули амінокислот існують у вигляді внутрішніх солей, які утворюються за рахунок переносу протона від карбоксилу до аміногрупи:

 

Хімічні властивості.

Давайте згадаємо теорію хімічної будови органічних сполук О. М. Бутлерова:

1. Атоми в молекулах орг. речовин пов'язані в певній послідовності відповідно до їх валентності.

2. Властивості речовин визначаються не тільки їх якісним і кількісним складом, але і порядком з'єднання атомів в молекулі.

3. Властивості орг. сполук  залежать не тільки від складу речовини і порядку з'єднання атомів у молекулі, але і від взаємного впливу атомів в молекулі.

4. За будовою орг. сполук можна передбачити їхні властивості, а за властивостями визначити будову.

Зараз ми поділимося на дві групи. Одна група відповідає за хімічні властивості амінокислот, зумовлені наявністю в них карбоксильної групи, а інша - за хімічні властивості, обумовлені наявністю аміногрупи. (Робота по групах, уявлення рівнянь реакцій на дошці). Введення поняття амфотерних орг. сполук. Амінокислоти з однієї карбоксильної групою і однією аміногрупою мають нейтральну реакцію.

Відеодослід "Властивості амінооцтової кислоти".

Амінокислоти - тверді речовини, добре розчинні у воді. До розчину аминооцтової кислоти доллємо трохи лакмусу. Забарвлення розчину не змінилася. Розчин аминооцтової кислоти має нейтральну реакцію. Амінокислоти володіють як кислотними, так і основними властивостями: кислотна - карбоксильна група, основна - аміногрупа. Вони взаємно нейтралізують один одного, утворюючи біполярні іони. Тому амінокислоти з однією карбоксильною групою і однією аміногруппою мають нейтральну реакцію.

Хімічні властивості.

Амінокислоти проявляють властивості основ за рахунок аміногрупи і властивості кислот за рахунок карбоксильної групи, тобто є амфотерними сполуками. Подібно амінам, вони реагують з кислотами з утворенням солей амонію:

2 група:

NH₂-CH₂-COOH + HCl → HCl • NH₂-CH₂-COOH (сіль гліцину)

H₂N-CH₂-COOH + HCl→  [H₃N -CH₂-COOH]⁺ Cl^-

Як карбонові кислоти вони утворюють функціональні похідні:

1 група:

NH₂-CH₂-COOH + NaOH → H₂O + NH₂-CH₂-COONa (натрієва сіль гліцину)

а) солі

H₂N-CH₂-COOH + NaOH → H₂N-CH₂-COO^-Na⁺ + H₂O

б) складні ефіри (реакція етерифікації):

NH₂-CH₂-COOH + CH₃OH → H₂O + NH₂-CH₂-COOCH₃ (метиловий ефір гліцину)

З іонами важких металів α-амінокислоти утворюють внутрішньокомплексні солі. Комплекси міді (II), мають синє забарвлення, використовуються для виявлення α-амінокислот.

 

 Відеодослід  "Утворення мідної солі амінооцтової кислоти".

Хоча розчин аминооцтової кислоти має нейтральну реакцію, він здатний взаємодіяти з оксидами металів. До розчину аминооцтової кислоти додамо трохи оксиду міді (II). Нагріємо отриману суміш. Розчин набуває блакитного забарвлення. α -амінокислоти дають з міддю забарвлені, дуже стійкі комплексні солі. Ці комплексні сполуки дуже міцні і не руйнуються під дією розчину лугу. Доллємо до одержаного розчину натрію гідроксид. Осаду гідроксиду міді (II) не утворюється. Крім того, можлива взаємодія аміно- і карбоксильної груп як усередині однієї молекули (внутримолекулярна реакція), так і належать різним молекулам (міжмолекулярна реакція). Міжмолекулярна взаємодія α-амінокислот призводить до утворення пептидів. При взаємодії двох α-амінокислот утворюється дипептид.

 

Міжмолекулярна реакція за участю трьох α-амінокислот призводить до утворення трипептиду і т.д. Фрагменти молекул амінокислот, що утворюють пептидний ланцюг, називаються амінокислотними залишками, а зв'язок CO-NH - пептидним зв'язком. Найважливіші природні полімери - білки (протеїни) - відносяться до поліпептидів, тобто являють собою продукт поліконденсації α-амінокислот.

 

Отримання аминооцтової кислоти:

1) Оцтова кислота → хлороцтова кислота → амінооцтова кислота
CH₃COOH + Cl₂ + (каталізатор) → CH₂ClCOOH + HCl;

CH₂ClCOOH + 2NH₃ → NH₂-CH₂COOH + NH₄Cl

2)  Гідроліз білків

ІІІ. Заключна частина уроку.

Фронтальна перевірка учнів.

Тестове завдання для самостійної роботи 
Варіант I 
1. Амінооцтова кислоту можна отримати взаємодією:

А. бромоцтової кислоти з аміаком

Б. оцтової кислоти з аміаком

В. метиламіну з оксидом вуглецю (IV)

         Г. діхлороцтової кислоти з аміаком

2. Амінооцтова кислота реагує:

А. з етанолом                          В. з хлоридом натрію

Б. з сірчаною кислотою        Г. з формальдегідом

3. Зв'язки між залишками амінокислот в білках називаються:

А. пептидні             В. складноефірні

Б. глікозидні           Г. водневі

4. Доведіть, що амінооцтова кислота - органічна амфотерна сполука.

Відповідь ілюструйте рівняннями хімічних реакцій. 
Варіант II 
1. Скільки з перерахованих речовин можуть реагувати з аминооцтовою кислотою: гідроксид натрію, ацетилен, ацетальдегід, хлороводородна кислота, бензол, метанол.

А. 1                    В. 3

Б. 2                    Г. 4

2. Реакція середовища у водному розчині аминооцтової кислоти:

А. кислотна                  В. лужна

Б. солона                      Г. нейтральна

3. При гідролізі білків отримують:

А. амінокислоти                            В. поліпептиди

Б. моносахариди                           Г. нуклеотиди

4. Масові частки вуглецю, водню, кисню та азоту в амінокислоті становлять відповідно 32,00; 6,66; 42,67 і 18,67%.

ІV. Домашнє завдання:

1.     Вивчити § підручника

2.     Здійснити пошук інформації в мережі Інтернет за значенням амінокислот;
Виконати творче завдання по темі: «Застосування та біологічна функція амінокислот» (за бажанням) - звіт представити у формі буклету

V. Підсумки уроку:

Відеофрагмент: ПРОТЕЇНИ (5 хв.)