SKKN PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập AMINO AXIT TRONG hóa học 12

TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN CHỌN LỌC-ĐẦY ĐỦ-CHẤT LƯỢNG http://HOAHOC.edu.vn ─ http://LUUHUYNHVANLONG.com “Học Hóa đam mê” Thầy LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ĐH Thủ Dầu Một – Bình Dương) TUYỂN CHỌN VÀ GIỚI THIỆU SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐẠT GIẢI CÁC CẤP MÔN HÓA HỌC 12 KHÔNG tức giận muốn biết KHÔNG gợi mở cho KHÔNG bực KHÔNG hiểu rõ KHÔNG bày vẽ cho Khổng Tử SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP AMINO AXIT TRONG HÓA HỌC 12 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bài tập có ý nghĩa quan trọng hóa học Ngoài việc giúp học sinh hiểu xác vận dụng kiến thức học , tập hóa học giúp học sinh rèn luyện kỹ , tính tích cực , trí thông minh ,sự sáng tạo , đào sâu kiến thức hiểu biết cách sinh động mà không làm nặng nề lượng kiến thức qui định chương trình sách giáo khoa sách tập Nội dung hóa học thi kiểm tra thể phần lớn dạng tập Một yêu cầu để học sinh làm tốt kiểm tra trắc nghiện khách quan phải giải xác toán hóa học khoảng thời gian thật ngắn.Từ lí chọn đề tài “ Phương pháp giải tập amino axit hóa học 12” nhằm giúp học sinh giải tập amino axit “nhanh xác” nhất, để đạt kết cao kiểm tra kì thi tốt nghiệp, đại học, cao đẳng II TỒ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Cơ sở lí luận : Ngày việc thay đổi đánh giá trắc nghiệm khách quan, yêu cầu giải toán cần phải nhanh, xác thời gian ngắn nhất, nắm phương pháp giải toán phân dạng dạng toán giúp ích cho em đạt kết cao kỳ thi Mặt khác dạy tập hoá học luyện tập giáo viên nêu phương pháp giải toán phân dạng đặt học sinh vào vị trí nghiên cứu tìm cách vận dụng thích hợp phương pháp vào việc giải toán Chính lôi làm hoạt động hoá nhận thức học sinh, rèn luyện khả tư duy, khả hoạt động học học sinh Như việc nêu phương pháp giải dạng toán luyện tập đáp ứng tính tích cực học tập học sinh Nội dung, biện pháp thực giải pháp đề tài 2.1 Nội dung: Dạng 1: Amino axit phản ứng với axit: Bài tập 1: Cho 7,5 gam X (α-amino axit dạng H2NRCOOH) phản ứng hết với HCl tạo 11,15 gam muối X là: A glyxin B alanin NTH: Trần Thị Thủy C phenylalanin D valin Trang Hướng dẫn: Phương trinh phản ứng : H2NRCOOH + HCl ClH3NRCOOH Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có : mamino axit + mHCl = mmuối nên mHCl = mmuối - mamino axit = 11,15 – 7,5 = 3,65 gam số mol HCl : nHCl = 3,65/36,5 = 0,1 mol suy số mol amino axit: namino axit = nHCl = 0,1 mol Khối lượng phân tử amino axit : Mamino axit = 7,5/0,1 = 75 gam Ta có R + 16 + 45 = 75 nên R = 14 (CH2) Vậy công thức cấu tạo α-amino axit H2NCH2COOH (Glyxin) Do chọn A Bài tập 2: Amino axit X có dạng H2NRCOOH (R gốc hiđrocacbon) Cho 0,1 mol X phản ứng hết với dung dịch HCl (dư) thu dung dịch chứa 11,15 gam muối Tên gọi X A glyxin B valin C alanin D phenylalanin Hướng dẫn: H2NRCOOH + HCl ClH3NRCOOH 0,1 mol 0,1mol Khối lượng phân tử muối : Mmuối = 11,15/0,1 = 111,5 gam R + 97,5 = 111,5 suy R = 14 (CH2) Vậy công thức amino axit H2NCH2COOH (Glyxin) Do chọn A Bài tập 3: Cho 0,1 mol aminoaxit X phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch HCl 2M Mặt khác18 gam X phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl X có khối lượng phân tử A 120 gam B 90 gam C 60 gam D 80 gam Hướng dẫn: Số mol axit HCl nHCl = 0,1.2 = 0,2 mol nHCl Số nhóm amino (- NH2) : n = = namino axit 0,2 0,1 = Đặt công thức aminoaxit X (H2N)2R(COOH)m (H2N)2R(COOH)m + 2HCl (ClH3N)2R(COOH)m Số mol HCl nHCl = 0,2.2 = 0,4 mol nên số mol X nX = 0,4 = 0,2 mol 18 Khối lượng phân tử X MX = = 90 gam Chọn đáp án B 0,2 NTH: Trần Thị Thủy Trang 2 Dạng 2: Amino axit phản ứng với bazơ Bài tập 1: Cho 0,01 mol aminoaxit X tác dụng vừa đủ với 40ml dung dịch NaOH 0,25M Mặt khác, 1,5 gam X tác dụng vừa đủ với 40ml dung dịch KOH 0,5M Tên gọi X A alanin B lysin C glyxin D axit glutamic Hướng dẫn: Số mol NaOH nNaOH = 0,04.0,25 = 0,01 mol nNaOH Số nhóm amino (- COOH) : n = = namino axit 0,01 0,01 = Đặt công thức aminoaxit X (H2N)nRCOOH Số mol KOH là: (H2N)nRCOOH nKOH = 0,04.0,5 = 0,02 mol + 0,02 mol KOH (H2N)nRCOOK + H2 O 0,02 mol 1,5 = 75 gam 0,02 R + 16n + 45 = 75 suy R = 30 – 16n Khối lượng phân tử amino axit : MX = Ta có n = R = 14 (CH2) n = R = - < loại Vậy công thức cấu tạo aminoaxit X NH2CH2COOH (glyxin) Chọn đáp án C Bài tập 2: Cho m gam hỗn hợp gồm glyxin, alanin,valin tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dich NaOH 1M tu 34,7 gam muối khan Giá trị m là: A 28,1 B 27,8 C 22,7 D 26,5 Hướng dẫn: Số mol NaOH nNaOH = 0,3.1 = 0,3 mol Khối lượng NaOH phản ứng : mNaOH = 0,3.40 = 12 gam Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có : mamino axit + mNaOH = mmuối nên m = mmuối - mNaOH = 34,7 – 12 = 22,7 gam Vậy giá trị m 22,7 Chọn đáp án C Dạng 3: Amino axit vừa phản ứng với axit, vừa phản ứng với bazơ Bài tập 1: Cho 0,02 mol amino axit X tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl 0,1M thu 3,67 gam muối khan Mặt khác 0,02 mol X tác dụng vừa đủ với 40 gam dung dịch NaOH 4% Công thức X NTH: Trần Thị Thủy Trang A H2NC2H3(COOH)2 B H2NC3H5(COOH)2 C (H2N)2C3H5COOH D H2NC3H6COOH Hướng dẫn: Số mol HCl nHCl = 0,2.0,1 = 0,02 mol nHCl Số nhóm amino (- NH2) : n = namino axit = 0,02 = 0,02 40.4 Số mol NaOH nNaOH = = 0,04 mol 40.100 n NaOH Số nhóm cacboxyl (- COOH) : m = = 0,04 = namino axit 0,02 Đặt công thức amino axit H2NR(COOH)2 H2NR(COOH)2 + 0,02 mol HCl ClH3NR(COOH)2 0,02 mol 0,02 mol 3,67 = 183,5 gam 0,02 Ta có: 52,5 + R + 90 = 183,5 suy R = 183,5 – 142,5 = 41 (C3H5) Khối lượng phân tử muối X Mmuối = Vậy công thức amino axit X H2NC3H5(COOH)2 Chọn đáp án B Bài tập 2: Hỗn hợp X gồm alanin axit glutamic Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH (dư), thu dung dịch Y chứa (m+30,8) gam muối Mặt khác, cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu dung dịch Z chứa (m+36,5) gam muối Giá trị m A 112,2 B 165,6 C 123,8 D 171,0 Hướng dẫn: Gọi x, y số mol alanin axit glutamic Hỗn hợp X phản ứng với NaOH CH3CH(NH2)COOH + NaOH x CH3CH(NH2)COONa x + H2 O x HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH + 2NaOH y 2y NaOOC(CH2)2CH(NH2)COONa+H2O y Áp dụng định luật tăng giảm khối lượng ta có: 22x + 44y = 30,8 suy x + 2y = 1,4 (I) Hỗn hợp X phản ứng với HCl CH3CH(NH2)COOH + x HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH NTH: Trần Thị Thủy HCl CH3CH(NH3Cl)COOH x x + HCl HOOC(CH2)2CH(NH3Cl)COOH Trang y y y Áp đụng định luật bảo toàn khối lượng ta có khối lượng HCl 36,5x + 36,5y = 36,5 suy x + y = (II) Từ (I) (II) suy x = 0,6 ; y = 0,4 Giá trị m là: m = 0,6.89 + 0,4.147 = 112,2 Chọn đáp án A Dạng 4: Dạng amino axit phản ứng với axit, cho sản phẩm thu phản ứng với bazơ Và Amino axit phản ứng với bazơ,cho sản phẩm thu phản ứng với axit +b(mol) HCl ddA + NaOH nNaOHpứ=b+a.y ( NH2)x-R –(COOH)y a( mol) + c(mol) NaOH ddB + HCl nHClpứ=c+a.x Bài tập 1: Cho 0,15 mol H2NC3H5(COOH)2 (axit glutamic) vào 175 ml dung dịch HCl 2M, thu dung dịch X Cho NaOH dư vào dung dịch X Sau phản ứng xảy hoàn toàn, số mol NaOH phản ứng A 0,70 B 0,50 C 0,65 D 0,55 Hướng dẫn Số mol HCl nHCl = 0,175.2 = 0,35 mol Coi axit glutamic không phản ứng với HCl, hỗn hợp axit glutamic HCl phản ứng với NaOH HCl + 0,35 mol NaOH NaCl + H2 O 0,35 mol H2NC3H5(COOH)2 + 0,15 mol 2NaOH H2NC3H5(COONa)2 + 2H2O 0,3 mol Số mol NaOH phản ứng là: nNaOH = 0,35 + 0,3 = 0,65 mol Chọn đáp án C Cách 2: nNaOH= nHCl + n Aminoaxit Số chức (COOH)= 0,35+ 0,15.2 = 0,65 (mol) Bài tập 2: Cho 0,2 mol α -amino axit X phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch HCl 2M thu dung dịch Y Cho dung dịch Y phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, sau phản ứng, cô cạn sản phẩm thu 33,9g muối X có tên gọi A Glyxin B Alanin NTH: Trần Thị Thủy C Valin D Axit glutamic Trang Hướng dẫn: Số mol HCl nHCl = 0,1.2 = 0,2 mol Số nhóm amino (- NH2) : nHCl n = n amino axit = 0,2 0,2 = Đặt công thức α -amino axit X H2NR(COOH)n Coi α -amino axit X không phản ứng với HCl, hỗn hợp X HCl phản ứng với NaOH HCl + NaOH NaCl 0,2 mol nNaOH H2NR(COONa)n 0,2 mol + nH2O 0,2 mol Khối lượng muối : mmuối X + mNaCl = 33,9 gam mmuối X = 33,9 – 0,2.58.5 = 22,2 gam 22,2 = 111 gam 0,2 16 + R + 67n = 111 Suy R = 95 – 67n Khối lượng phân tử muối X là: Ta có: H2 O 0,2 mol H2NR(COOH)n + Suy + Mmuối X = n = R = 28 (C2H4) n = R < loại Vậy công thức cấu tạo α -amino axit X CH3CH(NH2)COOH (alanin) Chọn B Bài tập 3: X axit ,–điaminobutiric Cho dung dịch chứa 0,25 mol X tác dụng với 400 ml dung dịch NaOH 1M, sau cho vào dung dịch thu dung dịch HCl dư sau phản ứng kết thúc cô cạn dung dịch thu khối lượng chất rắn khan A 67,5 gam B 71,15 gam C 74,7 gam D 83,25 gam Hướng dẫn: Số mol NaOH nNaOH = 0,4.1 = 0,4 mol Coi axit ,–điaminobutiric không phản ứng với NaOH, hỗn hợp axit ,–điaminobutiric NaOH phản ứng với HCl NaOH + HCl 0,4 mol NaCl H2O 0,4 mol CH3CH(NH2)CH(NH2)COOH + 2HCl NTH: Trần Thị Thủy + CH3CH(NH3Cl)CH(NH3Cl)COOH Trang 0,25 mol Khối lượng muối : 0,25 mol m = mmuối X + mNaCl = 0,4.58,5 + 0,25.191 = 71,15 gam Chọn đáp án C Bài tập 4: Cho 11,7 gam  – amino axit X chứa nhóm – NH2 nhóm –COOH vào 200 ml dung dịch NaOH 2M, thu dung dịch Y Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch Y thu 38,75 gam muối khan Tên gọi  – amino axit X A glyxin B valin C alanin D phenylalanin Hướng dẫn: Đặt công thức  – amino axit X H2NRCOOH với số mol x Số mol NaOH nNaOH = 0,4.1 = 0,4 mol Coi  – amino axit X không phản ứng với NaOH, hỗn hợp  – amino axit X NaOH phản ứng với HCl NaOH + HCl NaCl 0,4 mol ClH3NRCOOH x mol Khối lượng muối : Suy H2O 0,4 mol H2NRCOOH + HCl x mol + x mol m = mmuối X + mNaCl mmuối X = m – mNaCl = 38,75 – 0,4.58,4 = 15,35 gam Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có số mol HCl phản ứng với  – amino axit X mHCl = 15,35 – 11,7 = 3,65 gam Vậy số mol x = 11,7 0,1 16 + R + 45 = 117 nên R = 56 (C4H8) Khối lượng phân tử  – amino axit X: Mx = 3,65 = 0,1mol 36,5 = 117 gam Công thức  – amino axit X H2NC4H8COOH Do chon B valin (CH3)2CHCH(NH2)COOH Dạng 5: Amino axit phản ứng trùng ngưng Bài tập : Khi trùng ngưng 13,1 gam axit ε – aminocaproic với hiệu suất 80%, amino axit dư thu m gam polime 1,44 gam nước Giá trị m A 10,41 B 9,04 C 11,02 D 8,43 Hướng dẫn: NTH: Trần Thị Thủy Trang Vì hiệu suất 80% nên Khối lượng axit ε – aminocaproic phản ứng maxit ε – aminocaproic = 13,1.80 = 10,48 gam 100 Phương trình phản ứng: nH2N(CH2)5COOH [- NH(CH2)5CO - ]n + nH2O Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng khối lượng polime m = maxit ε – aminocaproic – mH2O = 10,48 – 1,44 = 9,04 Chọn đáp án B Dạng 6: Phản ứng đốt cháy amino axit Bài tập 1: Đốt cháy hết a mol aminoaxit X oxi vừa đủ ngưng tụ nước 2,5a mol hỗn hợp CO2 N2 Công thức phân tử X là: A C2H5NO2 B C3H7NO2 C C3H7N2O4 D C5H11NO2 Hướng dẫn: Đặt công thức amino axit X CxHyOzNt (với x, y, z, t nguyên dương) CxHyOzNt + (x + y – z )O2 xCO2 + y H2O + t N2 2 a mol a.x mol 0,5.t.a mol Ta có a.x + 0,5.t.a = 2,5 a suy x + 0,5.t = 2,5 Vậy x = 2,5 – 0,5.t t = x = (nhận) t = x = 1,5 loại Do công thức phân tử X C2HyOzN, có đáp án A C2H5NO2 thỏa mãn điều kiện nên chọn đáp án A Bài tập 2: Đốt cháy hoàn toàn a mol aminoaxit X 2a mol CO2, 2,5a mol nước 0,5a mol N2 X có công thức phân tử là: A C3H7NO2 B C4H9NO2 C C2H5NO2 D C4H7N2O4 Hướng dẫn: Đặt công thức amino axit X CxHyOzNt (với x, y, z, t nguyên dương) CxHyOzNt + (x + y – z )O2 xCO2 + y H2O + t N2 2 a 2a mol 2,5a mol 0,5a mol Dựa vào phương trình phản ứng ta có ax = 2a suy x = 0,5ay = 2,5 suy y = 0,5at = 0,5a suy t = Vậy công thức phân tử X C2H5NO2 nên chọn đáp án C NTH: Trần Thị Thủy Trang Bài tập 3: Cho amino axit (X) có công thức H2NRCOOH Đốt cháy hoàn toàn a mol X thu 6,72 lít CO2 (đktc) 6,75 gam H2O Công thức phân tử X : A NH2CH2COOH B NH2CH2CH2COOH C CH3CH(NH2)COOH D Cả B C Hướng dẫn 6,72 6,75 = 0,375 mol 22,4 = 0,3 mol; Số mol H2O: nH2O = 18 Vì số mol H2O lớn số mol CO2 nên đặt công thức amino axit X Số mol CO2: nCO2 = H2NCnH2nCOOH (với n ≥ 1) Phương trình phản ứng: H2NCnH2nCOOH + (6n+3) O2 (n + 1)CO2 + 0,3 mol (2n+3) H2O + N 2 0,375 mol (2n+3) 0,75n + 0,75 = 0,6n + 0,9 suy 0,15n = 0,15 Ta có (n + 1)0,375 = 0,3 Vậy n = Công thức amino axit X H2NCH2COOH Chọn đáp án A 2.2.Biện pháp thực * Thiết kế hoạt động học tập , dạng tập từ dễ đến khó Cụ thể vận dụng tập sách giáo khoa , sách tập , bái tập đề thi đại học cao đẳng * Chọn lớp thực nghiệm 12A5 lớp đối chứng 12A4 Hai lớp có sĩ số lực * Vận dụng phương pháp giải nhanh tập aminoaxit giảng dạy lớp thực nghiệm 12A5 phương pháp truyền thống với lớp 12A4 * Tiến hành khảo sát với nội dung : Câu 1: Một α -amino axit X có công thức tổng quát dạng H2N – R – COOH Cho 8,9 gam X tác dụng với 200 ml dung dịch HCl 1M thu dung dịch Y Để phản ứng với hết với chất dd Y cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 1M Công thức cấu tạo X A H2N-CH2-COOH B H2N-CH2-CH2-COOH C CH3CH(NH2)COOH D CH3CH2CH(NH2)COOH Câu 2: X α - amioaxit no chứa nhóm amino nhóm cacboxyl Cho 23,4 gam X tác dụng với HCl dư thu 30,7 gam muối Công thức cấu tạo X là: A CH3-CH(NH2)-COOH B H2N-CH2-COOH C H2N-CH2CH2-COOH D CH3-CH(CH3)CH(NH2)COOH III.HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI: NTH: Trần Thị Thủy Trang 1.Kết định tính : Trong trình giảng nhận thấy ban đầu học sinh gặp khó khăn việc giải nhanh tập trắc nghiệm.Tuy nhiên sau học sinh giáo viên hướng dẫn phương pháp giải nhanh việc tính toán dễ dàng nhấn nhanh kết quả, giúp học sinh định hướng cách làm tiết kiệm nhiều thời gian 2/ Kết định lượng : Lớp Sĩ số Đúng câu %Đúng câu1 Đúng câu % Đúng câu2 12A5 44 32 72,7% 38 86,3% 12A4 45 25 55,6% 29 64,4% - Qua bảng số liệu nhận thấy tỉ lệ % học sinh lớp thực nghiệm kĩ giải tập nhanh , trả lời Đúng đáp số cao lớp đối chứng IV ĐỀ XUẤT , KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Để việc vận dụng phương pháp giải toán hóa học đạt kết tốt , Tôi đề nghị số ý kiến sau : - Xây dựng dạng tập dạng để học sinh vận dụng công thức , sau nâng dần lên dạng toán lựa chọn nghiệm phù hợp - Phân dạng tập cụ thể để học sinh ,để học sinh vận dụng công thức tốt xử lí nhanh với dạng toán có biến đổi chút V.PHẦN KẾT LUẬN Đề tài “phương pháp giải tập amino axit hóa học 12” nội dung quan trọng việc giúp ích cho học sinh việc hoàn thành tốt tập hoá học phổ thông, rèn luyện kỹ giải tập hoá học phát triển tư học sinh Nhất giai đoạn đổi hình thức đánh giá kiểm tra trắc nghiệm khách quan, học sinh muốn làm tốt cần phải nắm vững phương pháp giải toán phân dạng dạng toán Mới đáp ứng phần khúc mắc học sinh giải đề tuyển sinh đại học cao đẳng Với chút kinh nghiệm thân hy vọng đề tài góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy môn đề tài mở rộng phát triển , mong quí Thầy cô,đồng nghiệp góp thêm ý kiến NTH: Trần Thị Thủy Trang 10 VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Cao cự giác (2009) Hướng dẫn Giải nhanh tập trắc nghiệm 12,NXBĐHQG Hà Nội 2.Sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao Đề tuyển sinh đại học, cao đẵng năm từ 2007 – 2012 4.Sách tập hóa học 12 Người thực Trần Thị Thủy NTH: Trần Thị Thủy Trang 11 MỤC LỤC Trang I Lý chọn đề tài………………………………………………………………………1 II Tổ chức thực ……………………………………………………… 1 Cơ sở lí luận ………………………………………………………………………… 2.1 Nội dung …………………………………………………………………………… 2.2biện pháp thực ……………………………………………………… III Hiệu đề tài ………………………………………………………………… 10 IV ĐỀ XUẤT , KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG ……………………………10 V PHẦN KẾT LUẬN ………………………………………………………………… 10 VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………….11 NTH: Trần Thị Thủy Trang 12 ... NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP AMINO AXIT TRONG HÓA HỌC 12 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bài tập có ý nghĩa quan trọng hóa học Ngoài việc giúp học sinh hiểu xác vận dụng kiến thức học , tập hóa học giúp học. .. Đề tài phương pháp giải tập amino axit hóa học 12 nội dung quan trọng việc giúp ích cho học sinh việc hoàn thành tốt tập hoá học phổ thông, rèn luyện kỹ giải tập hoá học phát triển tư học sinh... ngắn.Từ lí chọn đề tài “ Phương pháp giải tập amino axit hóa học 12 nhằm giúp học sinh giải tập amino axit “nhanh xác” nhất, để đạt kết cao kiểm tra kì thi tốt nghiệp, đại học, cao đẳng II TỒ CHỨC