Một cách quy đổi mới giúp học sinh lớp 12 giải nhanh các bài tập peptit

1.M u 1.1 Lớ chn ti Nh chỳng ta ó bit T nm 2015, B GD & T chớnh thc gp hai kỡ thi tt nghip THPT v kỡ thi tuyn sinh i hc thnh mt kỡ thi chung gi l k thi THPT Quc gia Chớnh vỡ vy, hỡnh thc v ni dung thi ó cú s thay i ỏng k so vi trc õy C th l thi phi m bo c ni dung nhm phỏt trin nng lc ca hc sinh t d n khú, thm rt khú theo mc nhn bit, thụng hiu, dng, dng cao Trong ú Peptit l phn bi thng xuyờn c a vo phõn loi hc sinh mc dng cao v ó gõy khụng ớt khú khn cho cỏc em hc sinh, thm nhiu Thy, cụ giỏo gii quyt nú, nht l thi gian ngn nh hin Cú th vớ von peptit nh bt ng thc Toỏn hc vy! nhiu trngTHPT nhng cõu peptit phõn loi thng phi b qua vỡ mc khú ca nú Hin cha cú mt ti liu chớnh thng no thc s hon chnh v phng phỏp gii nhanh cỏc bi phõn loi v peptit Chớnh vỡ vy tụi ó sỏng to Mt cỏch quy i mi giỳp hc sinh lp 12 gii nhanh cỏc bi peptit 1.2 Mc ớch nghiờn cu ti c nghiờn cu nhm giỳp Thy, cụ v cỏc em hc sinh d dng tip cn v x lớ nhanh cỏc bi phõn loi v peptit cỏc k thi THPT Quc gia, thi HSG cỏc cp hin 1.3 i tng nghiờn cu ti ny nghiờn cu mt cỏch gii hon ton mi cỏc bi peptit thuc chng trỡnh húa hc lp 12 1.4 Phng phỏp nghiờn cu a c s lớ thuyt khoa hc chng minh cho cỏch quy i, cỏc dng bi thng gp, cỏch ỏp dng, vớ d minh v bi dng Kho sỏt hc sinh tip cn cỏc bi peptit nh th no trc v sau s dng ti theo hỡnh thc tng tỏc trc tip theo nhúm hc sinh Lp bng thng kờ, x lớ s liu i chng s tin b ca hc sinh sau dựng ti 1.5 Nhng im mi ca SKKN Cỏch quy i hon ton mi chớnh tỏc gi sỏng to Cỏc vớ d minh ha, bi dng c cp nht mi nht t cỏc thi th THPT Quc gia ca ca cỏc trng, thi minh ha, thi th nghim ca B GD & T Ni dung sỏng kin kinh nghim 2.1 C s lớ lun ca sỏng kin kinh nghim Trong thc t ging dy hin ca nhiu giỏo viờn thỡ cng cho rng õy l mt khú kin thc Do ú khụng nờn o sõu tỡm hiu k , thm b qua Khi dy phn ny cho hc sinh, cỏc giỏo viờn ch giy thiu mt s bi c bn, n l v trang b cho cỏc em mt vi thao tỏc gii n gin Trang1 khụng mang tớnh tng quỏt, thiu c s khoa hc Chớnh vỡ th cỏc em hc sinh s gp khú khn, lỳng tỳng v khụng phỏt huy c tớnh t duy, sỏng to gp nhng bi toỏn mi, khú hn Trong cỏc kỡ thi hin nay, c bit l kỡ thi THPT Quc gia th loi bi toỏn peptit ang c khai thỏc nhiu hn, khú hn nh: t chỏy peptit, thy phõn kt hp vi t chỏy peptit, hn hp peptit vi hp cht hu c khỏc, Dn n lm cho hc sinh cng tr nờn lỳng tỳng, hoang mang, thm cú t tng b hn bi phn ny 2.2 Thc trng trc ỏp dng sỏng kin kinh nghim Tụi ó kho sỏt hc sinh tip cn cỏc bi peptit nh th no trc s dung ti hai nm hc 2015-2016 v 2016-2017 theo hỡnh thc tng tỏc trc tip vi cỏc nhúm hc sinh cỏc lp khỏc v thu c kt qu sau: - Nm hc 2015 2016: Nhúm S s Gii Khỏ Trung bỡnh Yu SL % SL % SL % SL % Nhúm I 16 0,00 6,25 31,25 10 62,5 (12A3) Nhúm II 16 0,00 12,5 43,75 43,75 (12A5) - Nm hc 2016 2017: Nhúm S s Gii Khỏ Trung bỡnh Yu SL % SL % SL % SL % Nhúm I 18 0,00 11,11 38,89 50,00 (12A7) Nhúm II 18 5,55 16,67 44,44 33,34 (12A8) T kt qu kho sỏt trờn ta thy kh nng tip cn v gii cỏc bi peptit ca cỏc em hc sinh l rt kộm 2.3 Cỏc gii phỏp ó s dng gii quyt 2.3.1 C s khoa hc v phng phỏp - õy tụi ch xột cỏc peptit c to t cỏc amino axit no, h cha nhúm COOH v nhúm NH2 peptit + (k 1)H 2O kH N [CH2 ]n COOH Coi peptit = (k 1)H 2O + kNH + knCH + kCOOH a(k 1) ka COOH NH Quy đ ổi peptit CH H 2O a kna ka (*) : mol - Mt s iu kin rng buc quỏ trỡnh quy i c rỳt t (*) nh sau: Trang2 n COOH = n NH2 n COOH + n H2O = n peptit điều kiện nH O n ràng buộc = COOH = n peptit k k t xích (n H2O < 0, k số mắ 2.3.2 Cỏc dng bi thng gp, cỏch ỏp dng, vớ d minh v bi dng Dng 1: Bi toỏn t chỏy peptit a Cỏch ỏp dng - t chỏy peptit l t chỏy {COOH, NH2, CH2, H2O} - Thc t H2O khụng b t chỏy nờn lng O2 t chỏy peptit chớnh l t {COOH, NH2, CH2} - Linh hot kt hp vi nh lut bo ton nguyờn t, bo ton lng b Vớ d minh Vớ d 1: X l mt tripeptit c to thnh t amino axit no, mch h cú nhúm -COOH v nhúm NH2 t chỏy hon ton 0,3 mol X cn 2,025 mol O2 thu c sn phm gm CO2, H2O, N2 Vy cụng thc ca amino axit to nờn X l A H2N-COOH B H2N-C3H6-COOH C H2N-CH2-COOH D H2N-C2H4-COOH Hng dn Lng oxi t X l lng oxi t {COOH, CH2, NH2} COOH (0,9 mol) CO + H 2O NH (0,9 mol) + O {2 { { CH (x mol) 2,025 mol (0,9 + x )mol (1,35 + x )mol BTNT C, H tụi ghi lờn s BTNT O x = 0,9 số nhóm CH2 = n CH2 / n COOH = 0,9 / 0,9 = Chn C Vớ d 2: t chỏy hon ton x mol mt peptit X mch h c to thnh t amino axit no A ch cha mt nhúm NH v mt nhúm COOH thỡ thu c b mol CO2 v c mol nc Bit b c = 3,5x S liờn kt peptit X l A B C 10 D Hng dn COOH(y mol) NH (y mol) + O2 Quy đổi X CO + H 2O { CH (z mol) x mol H 2O(x y)mol BTNT C BTNT H b = (y + z)mol; c = (x + 0,5y + z)mol Trang3 b c = 0,5y x = 3,5x Chn B y = = k số liên kết peptit = = x Vớ d 3: Thu phõn hon ton m gam mt pentapeptit mch h M thu c hn hp gm hai amino axit X 1, X2 (u no, mch h, phõn t cha mt nhúm NH2 v mt nhúm -COOH) t chỏy ton b lng X1, X2 trờn cn dựng va 0,1275 mol O2, ch thu c N2, H2O v 0,11 mol CO2 Giỏ tr ca m l A 4,31 B 3,17 C 3,59 D 3,89 Hng dn Lng oxi t X l lng oxi t {COOH, CH2, NH2} COOH(x mol) CO + H 2O NH (x mol) + O {2 { { CH (y mol) 0,1275 mol 0,11 mol (1,5x + y) mol BTNT H tụi ghi lờn s BTNT C : x + y = 0,11 x = 0,05 n H 2O quy đổi = 0,05 = 0,04 BTNT O : 0,5x + y = 0,035 y = 0,06 m = m COOH + m NH2 + m CH + m H 2O quy đổi = 3,17 gam 123 { Chn A { 43 0,05.45 0,05.16 0,06.14 0,04.18 Vớ d 4: A l peptit Ala-X-X-Ala, B l peptit Gly-X-Y-Y-Gly (X, Y l -amino axit no cha nhúm NH2 v nhúm COOH) t chỏy hon ton 0,05 mol hn hp E cha A, B cn dựng 20,58 lớt O2 (ktc) thu c CO2, H2O v N2 ú tng s mol ca CO2 v N2 nhiu hn s mol H2O l 0,175 mol X, Y ln lt l A Glyxin v Alanin B Glyxin v Valin C Alanin v Valin D Valin v Valin Hng dn COOH (a mol) NH (a mol) Quy đ ổi A CO2 + H2O + N2 + O { CH (b mol) {2 { { { 0,05 mol 0,91875 mol (a+b)mol (0,5a+b+0,05)mol 0,5amol H2O (0,05-a)mol BTNT C, H tụi ghi lờn s a 0,05 = 0,175 a = 0, 225 BTNT O :1,5a + 3b = 1,8375 b = 0,5 n + n B = 0,05 n = 0,025 BTNT C C =3 (Ala) A A 3CX + 2C Y = 19 X 4n A + 5n B = 0, 225 n B = 0,025 CY =5 (Val) Chn C Vớ d 5: Hn hp X gm tripeptit Y, tetrapeptit Z v peptapeptit T (u mch h) ch c to t Gly, Ala v Val t chỏy hon ton m gam X, ri cho ton b sn phm chỏy (ch gm CO2; H2O v N2) vo bỡnh ng 140 ml dung Trang4 dch Ba(OH)2 1M, sau cỏc phn ng xy hon ton thy cú 840 ml (ktc) mt khớ nht thoỏt v thu c dung dch cú lng tng 11,865 gam so vi lng dung dch Ba(OH) ban u Giỏ tr ca m gn vi giỏ tr no nht sau õy? A 7,25 B 6,26 D 8,25 D 7,26 ( thi th THPT Quc gia chuyờn i hc Vinh ln 1- Nm 2016) Hng dn COOH (0,075 mol) CO Ba(OH)2 (0,14 mol) BaCO3 NH (0,075 mol) + O2 Quy đ ổi X H 2O Ba(HCO3)2 CH (a mol) N (0,0375 mol) H2O(b mol) BTNT C + Đ ơng nhiên nCO2 < 0, 28 mol a < 0, 205 mol k 0,075 = (3 < k