Giáo án Hoá học 12 kết nối Bài 9: Amino acid và peptide

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giới thiệu cho HS cấu tạo của một số amino acid (Hình 9.1):

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi, trả lời câu hỏi mục Thảo luận: Hãy nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo của các amino acid trong Hình 9.1. 

- GV thông qua Hình 9.1 để giới thiệu các khái niệm "amino acid trung hòa", "acidic amino acid", "basic amino acid", đồng thời giới thiệu mở rộng các khái niệm "amino acid tự nhiên", "amino acid tiêu chuẩn" và "amino acid thiết yếu":

+ "Amino acid trung hòa": Số lượng nhóm amino và nhóm carboxyl trong phân tử amino acid bằng nhau.

+ "Acidic amino acid": Số lượng nhóm carboxyl trong phân tử amino acid nhiều hơn nhóm amino.

+ "Basic amino acid": Số lượng nhóm amino trong phân tử amino acid nhiều hơn nhóm carboxyl.

- GV sử dụng Hình 9.1 để hướng dẫn HS gọi tên theo danh pháp hệ thống và bán hệ thống.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-   HS quan sát hình, đọc thông tin trong bài, thảo luận nhóm để thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời:

* Trả lời câu hỏi của GV (DKSP).

 - Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về khái niệm, phân loại và danh pháp của amino acid.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

I. Amino acid

1. Khái niệm và danh pháp

a) Khái niệm

- Khái niệm: Amino acid là hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử chứa đồng thời nhóm amino (-NH₂) và nhóm carboxyl (-COOH).

- Phân loại:

+ Amino acid thiên nhiên: hầu hết là -amino acid, công thức chung: H₂N-CH(R)-COOH.

+ Amino acid tiêu chuẩn: khoảng 20 amino acid thiên nhiên cấu thành nên phần lớn protein trong cơ thể người.

+ Amino acid thiết yếu: amino acid tiêu chuẩn mà cơ thể người không thể tự tổng hợp được.

- Nguồn cung cấp amino acid cho con người: thịt, cá, trứng, sữa,…

b) Danh pháp

- Nguồn gốc: tên gọi amino acid xuất phát từ tên carboxylic acid tương ứng.

- Tên thay thế: mạch chính chứa nhóm -COOH, nhóm -NH₂ là nhóm thế.

- Tên bán hệ thống: vị trí nhóm -NH₂ được kí hiệu bằng chữ cái Hy Lạp (, ,…), tên gọi acid được gọi theo tên thông thường.

- Amino acid có trong thiên nhiên thường được gọi bằng tên thông thường.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát mô hình dạng tồn tại của amino acid.

- GV yêu cầu HS nhớ lại kiến thức về thuyết acid - base, trả lời câu hỏi: Trên cơ sở lí thuyết acid – base thì các nhóm -NH₂, -COOH có tính acid hay base? 

- GV nêu câu hỏi mở rộng: Theo em, tại sao amino acid có thể tồn tại ở dạng ion lưỡng cực trong dung dịch?

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-   HS quan sát hình và mô hình, đọc thông tin trong bài để thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời:

* Trả lời câu hỏi của GV:

+ Tính acid: -COOH; tính base: -NH₂.

+ Trong dung dịch, carboxylic acid nhường H⁺ và nhóm amine nhận H⁺, tạo ion dạng lưỡng cực.

- Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về đặc điểm cấu tạo của amino acid.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

I. Amino acid

2. Đặc điểm cấu tạo

- Các amino acid tồn tại chủ yếu ở dạng lưỡng cực do tương tác giữa nhóm -COOH và nhóm -NH₂.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát hình sau:

- GV cung cấp thông tin: Mì chính là dẫn xuất của amino acid, có cấu tạo tương tự amino acid.

- GV yêu cầu HS dựa vào thông tin vừa được cung cấp kết hợp liên hệ thực tế, trả lời câu hỏi: Em hãy cho biết trạng thái tồn tại, tính tan, màu sắc, vị của mì chính và dự đoán tính chất vật lí của các amino acid khác.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-   HS quan sát hình, đọc thông tin trong bài để thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời:

* Trả lời câu hỏi của GV:

+ Mì chính là chất rắn, dạng tinh thể không màu, vị ngọt, tan tốt trong nước. 

+ Dự đoán tính chất vật lí của amino acid (DKSP).

- Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về tính chất vật lí cơ bản của amino acid.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

I. Amino acid

3. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, các amino acid là chất rắn; khi ở dạng tinh thể, chúng không có màu.

- Nhiệt độ nóng chảy cao, thường tan tốt trong nước do tồn tại ở dạng ion lưỡng cực.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS nhớ lại cấu tạo của amino acid, trả lời câu hỏi: Dựa vào cấu tạo của phân tử amino acid, hãy dự đoán tính chất hóa học của chúng.

- GV nhắc lại dạng tồn tại của amino acid trong dung dịch: Chủ yếu tồn tại ở dạng lưỡng cực.

- GV yêu cầu HS suy nghĩ, trả lời câu hỏi: Điện tích tổng cộng của dạng lưỡng cực trên bằng bao nhiêu? Khi đặt trong điện trường thì lưỡng cực trên bị hút về cực nào?

- GV cung cấp thông tin: Trong môi trường acid hoặc base, một phần lưỡng cực trên biến đổi thành dạng đơn cực như hình:

- GV nêu câu hỏi: Khi đặt trong điện trường, mỗi dạng đơn cực trên của amino acid sẽ di chuyển (bị hút) về phía cực dương hay cực âm?

- GV cung cấp cho HS thông tin về hiện tượng điện di.

- GV yêu cầu HS suy nghĩ, trả lời câu hỏi: Từ cấu tạo phân tử của amino acid, theo em, một số amino acid có khả năng phản ứng với nhau không? 

- GV giới thiệu cho HS phản ứng trùng ngưng của amino acid.

- GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức được cung cấp, suy nghĩ, hoàn thành mục Câu hỏi và bài tập: Viết phương trình hóa học của phản ứng trùng ngưng tổng hợp polyenanthamide từ 7-aminoheptanoic acid (-aminoenanthic acid).

 …………………………….

I. Amino acid

4. Tính chất hóa học

- Amino acid có tính chất của các nhóm chức cấu thành và có thêm tính chất gây ra bởi đồng thời cả hai nhóm chức này:

a) Phản ứng ester hóa

- Tương tự carboxylic acid, amino acid phản ứng với alcohol tạo ester:

H₂N-CH₂-COOH + CH₃CH₂OH   H₂N-CH₂-COOCH₂CH₃ + H₂O

b) Tính chất lưỡng tính 

- Amino acid có thể tác dụng với acid mạnh và base mạnh:

HCl + H₂N-CH₂-COOH → ClH₃N-CH₂-COOH

H₂N-CH₂-COOH + NaOH → H₂N-CH₂-COONa + H₂O

- Tính lưỡng tính của amino acid rất quan trọng trong nhiều quá trình sinh học (ổn định pH của dung dịch máu, dung dịch nội bào,…).

c) Tính chất điện di

- Các amino acid có khả năng di chuyển khác nhau trong điện trường tùy thuộc vào pH của môi trường (tính chất điện di).

- Ví dụ: Gly khi đặt trong điện trường:

+ pH  6, Gly tồn tại chủ yếu ở dạng ion lưỡng cực, tổng điện tích bằng không ⇒ không di chuyển trong điện trường.

+ pH < 6: nhận proton, trở thành cation, di chuyển về cực âm.

+ pH > 6: nhường proton, trở thành anion, di chuyển về cực dương.

d) Phản ứng trùng ngưng

- -amino acid hoặc -amino acid có thể phản ứng với nhau tạo polymer và nước (phản ứng trùng ngưng).

- Cơ chế: nhóm -COOH của phân tử amino acid này phản ứng với nhóm -NH₂ của phân tử amino acid khác để tạo thành polyamide.

………………………..