(SKKN HAY NHẤT) một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 12 giải nhanh bài toán thủy phân PEPTIT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LÊ LỢI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 GIẢI NHANH BÀI TOÁN THỦY PHÂN PEPTIT Người thực hiện: Hắc Thị Phương Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh mực (mơn): Hóa Học THANH HOÁ NĂM 2021 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Trang Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài .1 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu .1 1.4 Phương pháp nghiên cứu Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 Peptit .3 2.1.1.1 Khái niệm phân loại 2.1.1.2 Cấu tạo, đồng phân danh pháp 2.1.1.3 Kỹ thuật tính nhanh phân tử khối peptit 2.1.1.4 Phản ứng thủy phân peptit .4 2.1.2 Định luật bảo toàn nguyên tố khối lượng .5 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng SKKN 2.3 Các SKKN giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Dạng Thủy phân khơng hồn tồn peptit .6 2.3.2 Dạng Thủy phân hoàn toàn peptit 2.3.2.1 Dạng thủy phân hoàn tồn peptit có nước tham gia phản ứng (axit, bazơ đóng vai trị xúc tác xúc tác enzim) 2.3.2.2 Dạng thủy phân peptit môi trường axit 2.3.2.3 Dạng thủy phân peptit môi trường kiềm 12 2.3.3 Một số tập vận dụng phương pháp giải 13 2.3.4 Hướng dẫn giải đáp số 15 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường 18 Kết luận kiến nghị 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Hiện nay, với hình thức thi trắc nghiệm khách quan nhiều đổi kỳ thi tốt nghiệp, THPT Quốc gia Bộ giáo dục đào tạo, địi hỏi học sinh (HS) khơng phải trang bị cho lượng kiến thức vững mà cịn phải có linh hoạt, sáng tạo giải tốn Trước tốn hóa học có nhiều cách giải khác nhau, song việc chọn cho phương pháp giải nhanh, gọn, xác vấn đề khơng dễ Trong chương trình hóa học hữu cơ, peptit chuyên đề quan trọng, thường nhắc đến kỳ thi Bài toán thủy phân peptit dạng tốn phức tạp khó, thường gây trở ngại, khó khăn cho HS, lấy nhiều thời gian trình làm Việc nghiên cứu peptit từ trước đến nhiều tác giả quan tâm đến như: tác giả Nguyễn Minh Tuấn “Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học hữu 12”; tác giả Cao Cự Giác: “Kỹ giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 12”; tác giả Quan Hán Thành: “Phân loại phương pháp giải hóa học hứu cơ”; tác giả Phạm Ngọc Bằng: “16 Phương pháp kỹ thuật giải nhanh tập trắc nghiệm mơn Hóa Học”; Tuy nhiên, tập phản ứng thủy phân peptit lại chưa thực đào sâu nghiên cứu, gộp chung với nội dung khác mà chưa bóc tách riêng rẽ, cụ thể Nhiều giáo viên (GV) nghiên cứu toán thủy phân peptit, nhiên đa số thường trình bày rộng, tham kiến thức mà cách giải chưa triệt để Bằng niềm say mê Hóa học, tâm huyết với nghề giáo, tơi chọn nghiên cứu đề tài: “Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 12 giải nhanh toán thủy phân peptit”, với mong muốn cung cấp cho HS nguồn tài liệu phù hợp để em tự học, tự chiếm lĩnh kiến thức, đồng thời khơi dậy niềm đam mê, u thích hóa học, phát triển lực tư sáng tạo học sinh 1.2 Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh hiểu đúng, hiểu rõ chất toán thủy phân peptit, cách giải nhanh tốn Qua đó, nâng cao lực tự học, rèn luyện khả tư thông minh, tích cực sáng tạo nhằm tạo hứng thú học tập mơn hố học học sinh THPT - Đưa hệ thống tập để áp dụng cho HS lớp 12 từ đánh giá kiểm nghiệm đề tài 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Năng lực tự học, phương pháp bồi dưỡng lực tự học - Hệ thống hóa kiến thức peptit vấn đề liên quan - Giới thiệu số dạng tập toán thủy phân peptit Hướng dẫn HS giải tốn tổng qt, suy cơng thức kinh nghiệm, từ áp dụng cơng thức kinh nghiệm để giải nhanh tập 1.4 Phương pháp nghiên cứu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong trình nghiên cứu đề tài tơi có sử dụng số phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết: nghiên cứu sách giáo khoa, sách tập THPT, sách tham khảo, nội dung lý thuyết liên quan đến toán thủy phân peptit chương trình hố học hữu - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: + Nghiên cứu khả tiếp thu học sinh lớp 12 để có cách trình bày thật dễ hiểu, phù hợp với đối tượng học sinh + Vận dụng phương pháp giải tập vào thực tiễn giảng dạy mình, học tập học sinh, thu thập ý kiến phản hồi từ học sinh đồng nghiệp, rút kinh nghiệm sữa chữa, bổ sung, hoàn thiện - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 Peptit 2.1.1.1 Khái niệm phân loại * Khái niệm peptit Peptit hợp chất chứa từ đến 50 gốc -amino axit liên kết với liên kết peptit Thí dụ đipeptit glyxylalanin: H2NCH2-CO-NH(CH3)-COOH - Liên kết peptit liên kết nhóm CO với nhóm NH hai đơn vị -amino axit liê n kế t peptit NH CH C N CH C R1 O H R2 O - Nhóm -CO-NH- hai đơn vị -amino axit gọi nhóm peptit * Phân loại peptit     Các peptit phân thành hai loại:      - Oligopeptit: gồm peptit có từ đến 10 gốc α - amino axit gọi tương ứng đipeptit, tripeptit, …      - Polipeptit: gồm peptit có từ 11 đến 50 gốc α - amino axit Polipeptit sở tạo nên protein 2.1.1.2 Cấu tạo, đồng phân danh pháp * Cấu tạo: Phân tử peptit hợp thành từ gốc α - amino axit nối với liên kết peptit theo trật tự định: - Amino axit đầu N cịn nhóm –NH2 - Amino axit đầu C cịn nhóm –COOH H2N-CH(R1)CO-NH-CH(R2)-CO- NH-CH(Rn)COOH * Đồng phân, danh pháp: - Mỗi phân tử peptit gồm số xác định gốc amino axit liên kết với theo trật tự nghiêm ngặt Việc thay đổi trật tự dẫn tới peptit đồng phân Thí dụ: H2N-CH2CO-NH-CH(CH3)-COOH: Gly-Ala H2N-CH(CH3)-CO-NH-CH2-COOH: Ala-Gly - Nếu phân tử peptit chứa n gốc α-amino axit khác số đồng phân loại peptit n! - Tên peptit hình thành cách ghép tên gốc axyl αamino axit đầu N, kết thúc tên -amino axit đầu C (được giữ nguyên).    Suy ra: CTTQ peptit: - Có n gốc -aminoaxit: (X)n VD: Ala-Ala-Ala-Ala viêt gọn: (Ala)4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Chứa a gốc amino axit X b gốc amino axit Y: H(X)a(Y)bOH Viết gọn: (X)a(Y)b - Peptit (X)n, mạch hở tạo thành từ n gốc amino axit đồng thời tách (n-1) H2O nên có (n-1) liên kết peptit 2.1.1.3 Kỹ thuật tính nhanh phân tử khối peptit mạch hở Giả sử peptit A gồm a gốc amino axit X b gốc amino axit Y CTTQ A: H(X)a(Y)bOH Khi đó: MA = aMX + bMY - (a+b-1)18 Ví dụ: Tên peptit M (g/mol) Gly-Ala 75 + 89 - 18 = 146 Gly-Gly-Gly 75.3 - 2.18 = 189 Gly-Ala-Gly 75.2 + 89 - 2.18 = 203 Gly-Ala-Gly-Val-Glu 75.2 + 89 + 117 + 147 = 503 Lưu ý : Phân tử khối -amino axit (g/mol): Aminoaxit CTCT M (g/mol) Gly H2N-CH2-COOH 75 Ala H2N-CH(CH3)-COOH 89 Val CH3-CH(CH3)-CH(NH2)-COOH 117 Glu HOOC-[CH2]2-CH(NH2)-COOH 147 Lys H2N-[CH2]4-CH(NH2)-COOH 146 2.1.1.4 Phản ứng thủy phân peptit     - Điều kiện thủy phân: đun nóng axit, kiềm nhờ xúc tác enzim     - Trong phản ứng thủy phân, phân tử H2O phá hủy liên kết peptit - Phản ứng thủy phân có dạng: + Thủy phân khơng hồn tồn Peptit (X)n peptit ngắn (X)i -aminoaxit X Viết gọn: (X)n (X)i X (1 n ≤ 1,15 , n nguyên=>n =1 => Vậy công thức peptit : Ala2Val2; Ala2Val2;Ala4Val Bảo toàn mol gốc Ala = 2a+2a+4.3a = 16a = 0,16 => a = 0,01 mol Chọn đáp án C Câu 13 X Gly-Ala-Ala có M = 75 + 89.2 – 2.18 = 217 g/mol Gly-Ala-Ala + 3NaOH → muối + H2O      0,1        0,3                0,1 (mol) Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH ban đầu = mchất rắn + mnước 0,1.217 + 0,4.40 = mchất rắn + 0,1.18 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mchất rắn = 35,9 gam Chọn đáp án B Câu 14 Từ sản phẩm dễ dàng ghép mạch peptit ban đầu là: Ala-Gly-Ala-Val (x mol) Tính M, Số mol (n) chất: Chất M n Ala-Gly-Ala-Val x Ala-Gly 146 0,1 Gly-Ala 146 0,05 Gly-Ala-Val 245 0,025 Gly 75 0,025 Val 117 0,075 Ala-Val 188 a Ala 89 b - Bảo tồn gốc Gly ta có: x = 0,1 + 0,05 + 0,025 + 0,025 x = 0,2 mol - Bảo tồn gốc Val ta có: 0,2 = 0,025 + 0,075 + a a = 0,1 mol - Bảo toàn gốc Ala ta có: 0,2.2 = 0,1 + 0.05 + 0.025 + 0,1 + b b = 0,125 mol Vậy m = 0,1 188 + 0,125.89 = 29,925 gam Chọn đáp án D Câu 15 (X)n+ nNaOH → muối + H2O 0,1 0,1n 0,1 nNaOH ban đầu = 0,2n (mol) Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH ban đầu = mchất rắn + mnước mX + 40.0,2n = mX + 78,2 + 0,1.18 n = 10 (X)10 có liên kết peptit Chọn đáp án C 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Trong trình dạy học, khóa, dạy thêm, ơn thi tốt nghiệp, ôn thi THPT Quốc gia bồi dưỡng học sinh giỏi, thân cảm nhận vụng về, khó khăn em toán thủy phân peptit Điều thơi thúc tơi tìm hiểu, nghiên cứu sâu sắc đề tài mạnh dạn đưa phương pháp giải dạng tập vào thực tiễn Tôi trao đổi với đồng nghiệp nội dung đề tài nghiên cứu nhận đồng tình, ủng hộ tốt từ bạn bè, đồng nghiệp Qua giảng dạy, thấy em học sinh hứng thú với dạng tốn này, đồng thời em giải xác nhiều tập thời gian ngắn Sau kết thúc dạy, tiến hành kiểm tra đánh giá chất lượng, khả tiếp thu vận dụng kiến thức HS Kết thu sau: Bảng Tổng hợp kết thực nghiệm sư phạm Giỏi Khá Trung bình Yếu, Đối Sĩ Lớp Số Số Số Số tượng số % % % % lượng lượng lượng lượng 12A2 ĐC 40 2,50 10 25,00 22 55,00 17,50 12A5 TN 40 14 35,00 23 57,50 7,50 0 Qua bảng tổng hợp cho thấy mức độ hứng thú kết học tập em sau lĩnh hội phương pháp giải (lớp TN) cao nhiều so với trước (lớp ĐC) Do em ý thức nhiệm vụ cụ thể 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com học tiếp cận với phương pháp học đại, nên hứng thú học tập tích cực tham gia xây dựng Như vậy, dạng toán thủy phân peptit hóa học hữu khơng cịn gánh nặng em học sinh lớp 12, mà trở thành hội để em đạt điểm cao kỳ thi, kỳ thi tốt nghiệp tới KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Trong đề tài tập trung tìm hiểu phương pháp giải nhanh tốn thủy phân peptit chương trình Hóa Học hữu 12 Tơi trình bày sở lý luận liên quan đến phản ứng thủy phân peptit, phân dạng, hướng dẫn em tìm cơng thức kinh nghiệm phương pháp giải cho dạng Với dạng đưa ví dụ điển hình, phân tích tác dụng toán phát triển lực tự học, tư sáng tạo HS Tôi hy vọng thông qua đề tài HS giải toán thủy phân peptit cách hiệu khoảng thời gian ngắn Đồng thời, rèn luyện cho em lực tự học phong cách học tập khoa học, sáng tạo thơng minh Nhờ đó, tăng thêm niềm đam mê, u thích mơn hóa học lòng em học sinh THPT Do thời gian nghiên cứu có hạn nên nghiên cứu khoa học tơi khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện thời gian tới 3.2 Kiến nghị - Đối với Sở GD&ĐT: Tiếp tục động viên, quan tâm kịp thời cơng trình nghiên cứu khoa học GV HS - Đối với nhà trường: + Lãnh đạo nhà trường cần tạo điều kiện tốt vật chất tinh thần để GV yên tâm nghiên cứu, cống hiến cho nghiệp giáo dục + Cùng tổ, nhóm mơn góp ý, triển khai, áp dụng sáng kiến vào thực tiễn dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học nhà trường - Đối với giáo viên: + GV dạy nên quan tâm tới việc giáo dục động thái độ học tập HS, phát huy khả tự học, tư logic HS + Nên giúp HS nắm vững lý thuyết peptit kiến thức liên quan amino axit Đồng thời, hướng dẫn HS sử dụng thành thạo số phương pháp giải tốn như: bảo tồn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, tạo tiền đề tốt để em lĩnh hội nhanh kiến thức dạng XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày tháng năm 2021 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết SKKN 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hắc Thị Phương 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... kiến thức peptit vấn đề liên quan - Giới thiệu số dạng tập toán thủy phân peptit Hướng dẫn HS giải toán tổng qt, suy cơng thức kinh nghiệm, từ áp dụng công thức kinh nghiệm để giải nhanh tập... pháp giải nhanh tốn thủy phân peptit chương trình Hóa Học hữu 12 Tơi trình bày sở lý luận liên quan đến phản ứng thủy phân peptit, phân dạng, hướng dẫn em tìm cơng thức kinh nghiệm phương pháp giải. .. 2.3.2.2 Dạng thủy phân peptit môi trường axit 2.3.2.3 Dạng thủy phân peptit môi trường kiềm 12 2.3.3 Một số tập vận dụng phương pháp giải 13 2.3.4 Hướng dẫn giải đáp số 15 2.4