Tuyển chọn bài tập và xây dựng phương pháp giải nâng cao hiệu quả dạy học bài PEPTIT PROTEIN lớp 12 THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO THANH HĨA TRƯỜNG THPT HẬU LỘC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TUYỂN CHỌN BÀI TẬP VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI - NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC BÀI PEPTIT- PROTEIN LỚP 12 THPT Họ tên: Nguyễn Minh Hải Chức vụ: Tổ trưởng chun mơn Đơn vị cơng tác: THPT Hậu Lộc SKKN thuộc mơn: Hóa học THANH HĨA NĂM 2017 I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Nâng cao chất lượng dạy học nói chung chất lượng dạy học Hóa học nói riêng nhiệm vụ quan trọng giáo viên Hóa học trường phổ thơng Trong dạy học Hóa học, nâng cao chất lượng dạy học phát triển lực nhận thức học sinh nhiều biện pháp nhiều phương pháp khác nhau, phương pháp có ưu điểm riêng, nên đòi hỏi giáo viên phải biết lựa chọn, phối hợp phương pháp cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhau, nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả tư độc lập, tư logic tư sáng tạo Trong q trình dạy học, tơi thấy tập chương peptit protein tập khó , học sinh thường lúng túng giải tập thuộc chương tập định lượng, việc tuyển chọn tập xây dựng phương pháp giải cần thiết để học sinh khơng ngại làm tập chương peptit protein Mục đích nghiên cứu Giúp học sinh có hứng thú học chương peptit protein , phát triển tư cho học sinh Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu tìm cách giải khác số tốn chương peptit thường gặp -Xây dựng tập chương peptit có nhiều cách giải cho học sinh -Sử dụng tập việc giảng dạy tiết học khóa khơng khóa trường trung học phổ thơng phương pháp nghiên cứu : Phương pháp xây dựng sở lý thuyết , phương pháp thống kê, xử lý số liệu II Nội dung sáng kiến kinh nghiệm Cơ sở lí luận thực tiễn - Bài tập hóa học biện pháp quan trọng để thực nhiệm vụ dạy học Bài tập Hóa học giúp học sinh đào sâu mở rộng kiến thức cách sinh động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố hệ thống hóa kiến thức cách thuận lợi, rèn luyện nhiều kĩ cần thiết hóa học góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh - Thực tiễn giảng dạy cho thấy việc thực giải tốn nhiều cách khác nhau, giúp học sinh khơng nắm vững kiến thức mà hồn thiện kỹ hình thành kỹ xảo Điều cần thiết, giúp học sinh giải nhanh, đạt kết tốt việc giải tốn trắc nghiệm có u cầu mức độ vận dụng ngày cao kỳ thi Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Học sinh khó khăn tiếp nhận kiến thức chương peptit protein , thi thường đạt kết thấp III GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI III.1 XÂY DỰNG CÁC CÁCH GIẢI KHÁC NHAU CỦA MỘT SỐ BÀI TỐN HỮU CƠ THƯỜNG GẶP CHƯƠNG PEPTIT, PROTEIN Con đường tư duy: (1).Các học sinh phải nhớ aminoaxit quan trọng sau để thuận cho việc tính tốn Gly: NH2 − CH2 − COOH , có M = 75 Ala: CH3 − CH ( NH2 ) − COOH , có M = 89 Val: CH3 − CH(CH3) − CH ( NH2 ) − COOH , có M = 117 Lys: H2N − [ CH2 ] − CH(NH2 ) − COOH , có M = 146 Glu: HOOC − [ CH2 ] − CH(NH2) − COOH , có M = 147 Tyr: HO − C6H4 − CH2 − CH(NH2 ) − COOH , có M = 181 phe: C6H5CH2CH ( NH2 ) COOH , có M = 165 (2).Khi thủy phân bạn cần nhớ phương trình ( A) n + ( n − 1) H 2O → nA Trong mơi trường kiềm (NaOH KOH) ta giả sử bị thủy phân thành aminoaxit sau aminoaxit tác dụng với Kiềm.(Chú ý thủy phân peptit cần H2O aminoaxit tác dụng với Kiềm lại sinh H2O) (3) Với tốn tính khối lượng peptit ta quy tính số mol tất mắt xích sau chia cho n để số mol peptit (4) Với tốn đốt cháy Peptit ta đặt CTPT aminoaxit sau áp dụng định luật bảo tồn để tìm n.Và suy cơng thức Peptit (5) Trong nhiều trường hợp sử dụng BT khối lượng cho kết nhanh HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG Bài tập thủy phân peptit mơi trường kiềm Xét phản ứng peptit mạch hở X chứa n gốc amino axit (n-peptit) với dung dịch NaOH (đun nóng) Ta có phương trình phản ứng tổng qt sau: TH1: Nếu X tạo thành từ amino axit có nhóm COOH Xn + nNaOH → nMuối + H2O TH2: Nếu phân tử X chứa x gốc amino axit có hai nhóm –COOH (Glu), lại amino axit có nhóm COOH Xn + (n+x)NaOH → nMuối + (1 + x)H2O Trong ý bảo tồn khối lượng: mpeptit + mkiềm p/ư = mmuối + mnước Ví dụ :Thủy phân m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala mạch hở thu 28,48 gam Ala; 32,00 gam Ala-Ala 27,72 gam Ala-Ala-Ala Tính m? Lời giải : Cách 1: Bảo tồn ngun tố- chọn ngun tố đại diện N n N /tetrapeptit = m.4 mol 89.4 − 18.3 n N/ala + n N/ala −ala + n N/ala −ala −ala = 28, 48 32.2 27, 72.3 + + = 1, 08 mol 89 89.2 − 18 89.3 − 18.2 m.4 = 1, 08 => m = 81,54 g 89.4 − 18.3 Cách 2: Bảo tồn số liên kết peptit (CO-NH) Theo định luật bảo tồn khối lượng, ta có: Bảo tồn ngun tố N suy ra: m H O pu = m- (28,48+32+27,72) = m-88,2 => n Số mol liên kết peptit ban đầu: H O = m-88,2 18 m.3 mol 89.4 − 18.3 Số mol liên kết peptit lúc sau (Sản phẩm): 32.1 27,72.2 = n lienket /ala −ala + n lienket /ala −ala −ala = + = 0, 44 mol 89.2 − 18 89.3 − 18.2 Theo bảo tồn số liên kết peptit: số liên kết peptit sản phẩm số liên kết peptit tetrapeptit cộng số phân tử nước, suy ra: 0, 44 = m.3 m − 88, + => m = 81,54 g 89.4 − 18.3 18 Cách 3: Qui đổi sản phẩm chất đơn giản: Qui đổi alanin(ala) Ta có: ala-ala ↔ ala; ala-ala-ala ↔ ala 0,2 mol  0,4 mol 0,12 mol  0,36 mol => ∑ n ala = 0, + 0,36 + 0,32(gtcho) = 1,08 mol n ala 1,08 = = 0, 27 mol 4 = 0, 27.(89.4 − 18.3) = 81,54 g Suy ra: n tetrapeptit = => m tetrapeptit Cách 4: Đặt ẩn số, giải hệ phương trình to Ala-ala-ala-ala + H2O  → ala-ala-ala + ala x mol x mol x mol to Ala-ala-ala-ala + H2O  2ala-ala → y mol 2y mol to Ala-ala-ala-ala + H2O  → ala z mol z mol => x = n ala −ala −ala = 0,12mol (1); x + z = n ala = 0,32mol (2) 2y = n ala −ala = 0,12mol (3) Từ (1); (2) (3) suy x = 0,12 mol; y = 0,1 mol; z = 0,05 mol, suy n ala −ala −ala −ala = 0,12 + 0,1 + 0,05 = 0, 27 mol => m = 0, 27.(89.4 − 18.3) = 81,54 g Cách 5: Phương pháp trung bình: Đặt sản phẩm n- peptit: ( Ala ) n Ta có n = 1.n ala + 2.n ala −ala + 3.n ala −ala −ala 1.0,32 + 2.0, + 3.0,12 = = 1,6875 n ala + n ala −ala + n ala −ala −ala 0,32 + 0, + 0,12 n ala-ala-ala-ala ↔ ( Ala ) n (0,32 + 0, + 0,12).n = 0, 27 mol = 0, 27.(89.4 − 18.3) = 81,54 g => n ala −ala −ala −ala = => m tetrapeptit Cách 6: Phân tích hệ số mol sản phẩm: Sản phẩm = 0,32 mol ala + 0,2 mol ala-ala + 0,12 mol ala-ala-ala = ( 0,12 mol ala + 0,12 mol ala-ala-ala) + ( 0,2 mol ala + 0,1 mol ala-ala) + +0,1mol ala-ala = 0,12 mol ala-ala-ala-ala + 0,1 mol ala-ala-ala-ala + 0,05 mol ala-ala-ala-ala = 0,27 mol ala-ala-ala-ala => mtetrapeptit = 0, 27.(89.4 − 18.3) = 81,54 g Cách 7: tính số mol tetrapeptit trực tiếp(theo bảo tồn gốc ala) n ala n ala −ala n ala −ala −ala 0,32 0, 0,12.3 + + = + + = 0, 27 mol 4 4 = 0, 27.(89.4 − 18.3) = 81,54 g n ala −ala −ala −ala = => m tetrapeptit Cách 8: Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng: to Ala-ala-ala-ala + H2O  + ala → ala-ala-ala 0,12 mol ← 0,12 mol (gt) → 0,12 mol to Ala-ala-ala-ala + H2O  → 2ala-ala 0,1 mol ← 0,2 mol to Ala-ala-ala-ala + H2O  → ala 0,15 mol ← (0,32-0,12) mol => m H O = (0,12 + 0,1 + 0,15).18 = 6,66 g Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng, ta có: m ala −ala −ala −ala +m H O =m ala +m ala −ala +m ala −ala −ala => m = 28,48+ 27,72+ 32- 6,66 = 81,54 g Cách 9: Giải theo tỉ lệ mol sản phẩm Giả thiết cho: ala: (ala)2: (ala)3 = 8: 5: 3, suy ra: → ala + (ala)2 + (ala)3 6,75 (ala)4  0,27 mol ← 0,32 0,2 0,12 => m tetrapeptit = 0, 27.(89.4 − 18.3) = 81,54 g - Giáo viên định hướng học sinh làm cách + H 2O Ví dụ : Thủy phân hồn tồn m gam hỗn hợp E gồm hai peptit mạch hở X Y dung dịch NaOH thu 9,02 gam hỗn hợp gồm muối Gly, Ala, Val Mặt khác đốt cháy hồn tồn m gam E cần 7,056 lít O2(đktc), thu 4,32 gam H2O Giá trị m là: A.6,36 B.7,36 C 4,36 D 3,36 Cách dài nên Sử dụng giá trị trung bình Gọi cơng thức trung bình hai peptit CnH2n+2-tOt+1N t Hướng tư 1: Sử dụng giá trị trung bình Gọi cơng thức trung bình hai peptit CnH2n+2-tOt+1N t CnH2n+2-tOt+1N t +tNaOH  → mi +H2O(1) → at →a CnH2n+2-tOt+1N t +(1,5n-0,75t)O2 → nCO2 +(n+1-0,5t)H2O +0,5tN 2(2) a → a(1,5n-0,75t) a → a(n+1-0,5t) :mol BTKL (1)  → a(14n+29t+18)+40at=9,02+18a → 14an+69at=9,02(I) a(1,5n-0,75t)=0,315(II) (2) →  (I),(II),(III) → an=0,25; at=0,08; a=0,03 → m=6,36gam a(n+1-0,5t)=0,24(III) Hướng tư 2: Sử dụng bảo tồn ngun tố, bảo tồn khối lượng, quan hệ số mol chất Vì E tạo nên từ Gly, Ala, Val nên nO2 =1,5(nH2O -nE ) → nE =0,03mol { { 0,315 0,24 E → RO2NNa+H2O(1) { +NaOH  14 43 { m(gam) 2b mol 0,03mol 9,02gam E  → CO2 +H2O +N (2) { + O {2 { { { m(gam) 0,315 mol (0,21+b) mol 4,32gam b mol m+80b=9,02+0,54 m=6,36 gam BTKL(1),(2)  → → m+10,08=9,24+44b+4,32+28b b=0,04 mol Hướng tư 3: Quy đổi E thành đipeptit 2E k +(k-2)H2O  → kCnH2nO3N + O2  → CO2 +H2O(1) BT.O { { {  → 3a+0,63=3an (I) 42 43 a mol 0,315 mol an mol an mol Muối C0,5nHnO2NNa(2a mol) → mmuối = 2a(7n+69)= 9,02(II) a=0,04 (I), (II)  → → mH2O(t¨ng) =mH2O(1) - mH2O(®Çu) = 0,18gam 14 43  n=6,25 0,25.18 4,32  → mE = m®ipeptit − mH2O(t¨ng) = 6,36 gam 123 14 43 BTKL 0,04(14.6,25 + 76) 0,18 Hướng tư 4: Quy đổi E thành aminoaxit H2O C H O2N (x mol) E  →  n 2n+1 → CO2 + H2O +N (1) + O {2 { H2O (y mol)  0,315 mol 0,24 mol Muối CnH2n+1O2NNa (x mol)  BT.H: 2xn+x+2y=0,48(I) + + mmi =x(14n+69)=9,02 (III)  BT.C,O: 2x+y+0,315.2=2xn+0,24(II) (I),(II),(III)  → n=3,125; x=0,08; y=-0,05 → m=mCnH2n+1O2N + mH2O = 6,36gam { 43 −0,05.18 0,08(14.3,125 + 47) Hướng tư 5: Quy đổi E thành gốc aminoaxit H2O C H ON (x mol) E  →  n 2n-1 → CO2 + H2O +N (1) + O {2 { H O (y mol)   0,315 mol 0,24 mol Muối CnH2n+1O2NNa (x mol)  BT.H: 2xn-x+2y=0,48(I) + + mmi =x(14n+69)=9,02 (III)  BT.C,O: x+y+0,315.2=2xn+0,24(II) (I),(II),(III)  → n=3,125; x=0,08; y=0,03 → m= mCnH2n-1ON + mH2O = 6,36gam { 14 43 0,03.18 0,08(14.3,125 + 29) Nhận xét : Trong hướng tư hướng tư 2,3 hay nhanh Nếu bạn chưa thạo quy đổi tham khảo hướng tư Nhiều bạn thắc mắc lại có biểu thức nO =1,5(nH O -nE ) Xxin giải thích sau: Do X, Y tạo thành từ Gly, Ala, Val nên E có dạng CnH2n+2-tOt+1Nt:  nCO2 +nN2 -nH2O =(t-1)n 3E  2nN2 -nE → nO2 =1,5(nH2O -nE )  BT.O: n + 2n = 2n + n O(E) O CO H O  2 { 2nN2 +nE  Ví dụ 3: X đipeptit Ala-Glu, Y tripeptit Ala-Ala-Gly Đun nóng m (gam) hỗn hợp chứa X Y có tỉ lệ số mol X Y tương ứng 1:2 với dung dịch NaOH vừa đủ Phản ứng hồn tồn thu dung dịch T Cơ cạn cẩn thận dung dịch T thu 56,4 gam chất rắn khan Giá trị m là: A 45,6 B 40,27 C 39,12 D 38,68 Hướng làm nhanh Chú ý: Glu có hai nhóm –COOH phân tử  A − Glu:a Ta có:   A − A − Gly:2a Thủ y phâ n(BTKL )    → m+ 5a.18 { + 9a.40 { = 56,4 { { + 9a.18  H2O NaOH H2O → a = 0,06 → m = 39,12 → RCOONa 218a + 217.2a = m  Ví dụ 4: Thủy phân m gam pentapeptit A có cơng thức Gly-Gly-Gly-Gly-Gly thu hỗn hợp B gồm gam Gly; 0,792 gam Gly-Gly; 1,701 gam Gly-Gly-Gly; 0,738 gam Gly-GlyGly-Gly; 0,303 gam Gly-Gly-Gly-Gly-Gly Giá trị m là: A 8,5450 gam B 5,8345 gam C 6,672 gam D 5,8176 gam Hướng làm nhanh Ý tưởng: Tính tổng số mol mắt xích G sau suy số mol A n G = 0,04(mol)  n GG = 0,006(mol)  Ta có: n GGG = 0,009(mol) → n = 0,003(mol)  GGGG n GGGGG = 0,001(mol)  ∑n G = 0,096(mol) 0,096 = 0,0192 → m = 0,0192.(5.75 − 4.18) = 5,8176(gam) Ví dụ : X đipeptit Ala-Glu, Y tripeptit Ala-Ala-Gly Đun nóng m (gam) hỗn hợp chứa X Y có tỉ lệ số mol X Y tương ứng 1:2 với dung dịch NaOH vừa đủ Phản ứng hồn tồn thu dung dịch T Cơ cạn cẩn thận dung dịch T thu 56,4 gam chất rắn khan Giá trị m là: A 45,6 B 40,27 C 39,12 D 38,68 Hướng làm → nA =  A − Glu : a  m + 9a.40 = 56, + 4a.18 → → a = 0,06 → m = 39,12( gam)   A − A − Gly : 2a m = 218a + 217.2a Ví dụ Khi thủy phân hồn tồn 0,1 mol peptit A mạch hở (A tạo amino axit có nhóm amino nhóm cacboxyl) lượng dung dịch NaOH gấp đơi lượng cần phản ứng, cạn dung dịch thu hỗn hợp chất rắn tăng so với khối lượng A 78,2 gam Số liên kết peptit A là: A 19 B C 20 D 10 Hướng làm nhanh Gọi số liên kết peptit n.Khối lượng peptit m.Ta tư bước sau: Khối lượng aminoaxit :m + 0,1.n.18 / Số mol NaOH phản ứng dư : 2.0,1.(n+1) Số mol nước sinh (bằng số mol NaOH phản ứng): 0,1.(n+1) Vậy khối lượng chất rắn sau phản ứng : m+ 0,1.18n + 0,1.2.(n + 1).40 − 0,1.18(n + 1) = m+ 8(n + 1) − 1,8 Khi có: m+ 8(n + 1) − 1,8− m = 8(n + 1) − 1,8 = 78,2 → n = Ví dụ 7: Cho hỗn hợp A chứa hai peptit X Y tạo amino axit no mạch hở, phân tử chứa nhóm -COOH, nhóm -NH ,biết tổng số ngun tử O phân tử X, Y 13 Trong X Y có số liên kết peptit khơng nhỏ Đun nóng 0,7 mol A KOH thấy 3,9 mol KOH phản ứng thu m gam muối Mặt khác đốt cháyhồn tồn 66,075 gam A cho sản phẩm hấp thụ vào bình chứa Ca(OH) dư thấy khối lượng bình tăng 147,825 gam Giá trị m A 490,6 B 560,1 C 470,1 D 520,2 Hướng làm Cách Gọi cơng thức muối tạo từ thủy phân hh A CnH2nO2NK O,7 mol hhA + 3,9 mol KOH → 3,9 mol CnH2nO2NK + 0,7 mol H2O Bảo tồn C, H ta có, Khi đốt cháy 0,7 mol hh A cho 3,9n mol CO2 (3,9n+ 0,7 - 3,9 :2) Bảo tồn khối lượng ta có khối lượng 0,7 mol hh A [3,9(14n + 85) + 0,7 18 – 3,9 56]=(54,6n + 125,7) 54, 6n + 125, 44.3,9n + 18(3,9n − 1, 25) = → → n =2,53846 →m =3,9(14n +85) = 470,1 66, 075 147,825 Cách Nếu X có a gốc aminoaxit Y có b gốc aminoaxit ta có tổng oxi a + b + = 13 => a + b = 11 a,b >4 => a = , b = X+ 5KOH  muối + H2O x mol 5x Y+ 6KOH  muối + H2O y mol 6y x + y = 0,7, 5x + 6y = 3,9 => x = 0,3, y = 0,4 => nX : nY = 3:4 Khi đốt 66,075 gam A số mol X, Y z : t = : (1) Gọi cơng thức X,Y đốt Nếu aa CnH2n+1O2 N => X : CnH2n-3O6 N5 (z mol) Y : CmH2m-4O7 N6 (t mol) 14nz + 163z + 14mt + 192t = 66,075 (2) mCO2 +mH2O: 44(nz + mt) + 9(2n-3)z + 18t(m-2) = 147,825 (3) Giải hệ Pt ẩn với ẩn ghép nz + mt, z , t từ tính tốn tiếp kết Ví dụ : Hỗn hợp M gồm peptit mạch hở X peptit mạch hở Y (mỗi peptit cấu tạo từ loại α-aminoaxit, tổng số liên kết peptit phân tử X, Y 5) với tỉ lệ mol : Khi thủy phân m gam hỗn hợp M thu 81 gam Glyxin 42,72 gam Alanin Giá trị m A 104,28 B 116,28 C 109,50 D 110,28 Hướng làm nhanh Ta có n gly = 1,08 mol, nala = 0,48 mol => gly:ala = 9:4 =>theo tỉ lệ mol 1:3 có tổng số gốc aa 9+4 = 13 Nếu số gốc aminoaxit X, Y a, b => Số liên kết peptit a +b -2 = => a+b=7 Và theo tỉ lệ 1:3 => a + 3b = 13 => a = 4, b = nX : nY = x : 3x mol X + 3H2O  aa Y + 2H2O  aa x 3x 3x 6x BT nito: 4x + 3x.3 = 1,08 + 0,48 => x = 0,12 mol BTKL m(X,Y) + 18 9.0,12 = 42,72 + 81 => m = 104,28 Ví dụ : Hỗn hợp A gồm ba peptit mạch hở có tỉ lệ mol tương ứng : : Thủy phân hồntồn m gam A thu hỗn hợp sản phẩm gồm 52,5 gam Glyxin 71,2 gam Alanin Biết số liênkết peptit phân tử X nhiều Z tổng số liên kết peptit ba phân tử X, Y, Z nhỏ hơn10 Giá trị m A 96,7 B 101,74 C 100,3 D 103,9 Giải: ta có ngly = 0,7 mol, nala = 0,8 mol => tỉ lệ ngly : nala = : với tỉ lệ mol : : có tổn 7+8 =15 gốc gly ala Gọi số gốc aminoaxit a, b, c số mol tương ứng x : x : 2x => a + b + 2c = 15 BT nitơ ta có ax + bx + 2cx = 0,15 mol => x = 0,1 mol A + (a-1) H2O -> aa B + (b-1) H2O -> aa C + (c-1) H2O -> aa nH2O = x(a-1) + x(b-1) + 2x(c-1) => nH2O = ax + bx + 2cx - 4x = 1,1 mol BTKl: m = 52,5 + 71,2 – 1,1 18 = 103,9 Nhận xét : Đây cách hay dễ hiểu cho loại peptit Ví dụ 10: X tripeptit,Y pentapeptit,đều mạch hở Hỗn hợp Q gồm X;Y có tỷ lệ mol tương ứng 2:3 Thủy phân hồn tồn 149,7 gam hỗn hợp Q H2O (xúc tác axit) thu 178,5 gam hỗn hợp aminoaxit Cho 149,7 gam hỗn hợp Q vào dung dịch chứa mol KOH ;1,5 mol NaOH,đun nóng hỗn hợp để phản ứng thủy phân xảy hồn tồn thu dd A Tổng khối lượng chất tan dung dịch A có giá trị là: A.185,2gam B.199,8gam C 212,3gam D 256,7gam Hướng làm nhanh  X(tri):2a  Y (penta):3a  178,5− 149,7 H2O : = 1,6 18  →  2a.2 + 3a.4 = 1,6 → a = 0,1→ nCOOH = 2a.3+ 3a.5 = 21a = 2,1< ∑ nOH  BTKL →178,5+ 1.56 + 1,5.40 = m+ 2,1.18 → m = 256,7   Ví dụ 11: Thủy phân lượng pentapeptit mạch hở X thu 3,045 gam Ala-GlyGly; 3,48 gam Gly-Val; 7,5 gam Gly; 2,34 gam Val; x mol Val-Ala y mol Ala Tỉ lệ x : y là: A 11 : 16 : B : : 20 C : 11 : 16 D : : 20 Hướng làm nhanh Theo kiện ta suy X có TH : Trường hợp 1: Ala − Gly − Gly − Val − Ala:a (mol) Ala −Gly −Gly:0,015  l Gly −Val : 0,02 BT.nhom.Va  →a = 0,02 + 0,02 + x a = 0,075   Gly: ,1   BT.nhom.Ala → →2a = 0,015+ x + y →x = 0,035  Val :0,02 BT.nhom.Gly y = 0,1 →2a = 0,03+0,02 +0,1    Val − Ala: x   Ala: y →x : y = 7: 20 Trường hợp 2: Val − Ala − Gly − Gly − Val :a (mol) Ala − Gly − Gly: 0,015  BT nhó mVal Gly − Val : 0,02  →2a = 0,02 + 0,02 + x a = 0,075    Gly: 0,1 BT nhó m Ala →   →a = 0,015+ x + y → x = 0,11  Val : 0,02   BT nhó m Gly →2a = 0,03 + 0,02 + 0,1  y <  Val − Ala: x   Ala: y Trường hợp 3: Gly − Val − Ala − Gly − Gly:a (mol) Ala − Gly − Gly : 0,015  BT nhó mVal Gly − Val : 0,02   →a = 0,02 + 0,02 + x a = 0,05   BT nhómAla  Gly : 0,1 →  →a = 0,015 + x + y → x = 0,01  Val : 0,02  BT nhó m Gly →3a = 0,03+ 0,02 + 0,1  y = 0,025  Val − Ala: x   Ala: y → x : y = 2: Bài tập đốt cháy peptit Với đốt cháy thiết phải nhớ cơng thức peptit tạo aminoaxit no nhóm NH2 nhóm COOH CnH2n+2-tOt+1Nt Ví dụ 1: Đipeptit mạch hở X tripeptit mạch hở Y tạo nên từ aminoaxit (no, mạch hở, phân tử chứa nhóm -NH nhóm -COOH) Đốt cháy hồn tồn 0,15 mol Y, thu tổng khối lượng CO H2O 82,35 gam Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol X, sản phẩm thu cho lội từ từ qua nước vơi dư, tạo m gam kết tủa Giá trị m là: A 40 B 80 C 90 D 30  A.a : Cn H 2n +1O N → Y : C3n H 6n −1O N3  Hướng giải Ta có:  6n − Cháy → 3nCO + H 2O + N C3n H 6n −1O N3  6n −   → 0,15 3.44n + 18 = 82,35   chá y BTNT.C → n = → 0,15 X  → 0,9:CO2  → m↓ = 0,9.100 = 90 Ví dụ 2: X Y tripeptit tetrapeptit tạo thành từ amino axit no mạch hở, có nhóm -COOH nhóm -NH2 Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol Y thu sản phẩm gồm CO2, H2O, N2, tổng khối lượng CO2 H2O 47,8 gam Nếu đốt cháy hồn tồn 0,3 mol X cần mol O2? A 2,8 mol B 2,025 mol C 3,375 mol D 1,875 mol Hướng giải Gọi aminoaxit : CnH2n+1O2N → Y :C4nH8n− 2O5N O Đốt Y : C4nH8n− 2O5N → 4nCO2 + 2N2 + ( 4n − 1) H2O BTKL  → mCO2 + mH2O = 0,1.4n.44 + 0,1(4n − 1).18 = 47,8 → n = O2 → X :C6H11O5N3  → 6CO2 + 5,5H2O + 1,5N2 0,3.6.2 + 0,3.5,5− 0,3.4 BTNT.O  → nOpu2 = = 2,025(mol) Ví dụ Tripeptit mạch hở X Đipeptit mạch hở Y tạo nên từ α – aminoaxit (no, mạch hở, phân tử chứa nhóm – NH nhóm – COOH) Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol Y thu tổng khối lượng CO H2O 24,8 gam Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol X, sản phẩm thu hấp thụ vào dung dịch Ca(OH) dư, sau phản ứng khối lượng dung dịch A giảm 32,7 gam B giảm 27,3 gam C giảm 23,7 D giảm 37,2 gam Hướng giải  A.a : Cn H 2n +1O N → Y : C 2n H 4n O3 N  C 2n H 4n O3 N + ( ) O → 2nCO + 2nH O + N → 0,1[ 2.44n + 2n.18] = 24,8 → n = X là: C6 H11O4 N → 6CO2 + 5,5H 2O Ta có: ∆m = 0,6.44 + 0,55.18− 0,6.100 = −23,7 Ví dụ : Thuỷ phân hồn tồn m gam tetrapeptit X mạch hở thu hỗn hợp Y gồm amino axit (no, phân tử chứa nhóm COOH, nhóm NH 2) đồng đẳng kê tiếp Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Y cần vừa đủ 58,8 lít khơng khí (chứa 20% O thể tích, lại N2) thu CO2, H2O 49,28 lít N2 (các khí đo đktc) Số cơng thức cấu tạo thoả mãn X là: A B.12 C D Hướng giải 6n − 2n + 1 O2 → nCO2 + H 2O + N 2 = 0,525 X → n = 0,1 → n = 2, 25 N2 = 2,1 Ta có: Cn H n +1O2 N + n O n kk = 2,625 →  n N2 Gly : a a + b = 0, a = 0,15 → → → X chứa Gly Ala  Ala : b  2a + 3b = 0, 2.2, 25 b = 0,05 A−G−G −G G−A−G−G Các CTCT X là: G−G−A−G G −G −G−A Ví dụ 5: X Y tripeptit hexapeptit tạo thành từ amoni axit no mạch hở, có nhóm –COOH nhóm –NH2 Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol X O2 vừa đủ thu sp gồm CO2, H2O N2 có tổng khối lượng 40,5 gam Nếu cho 0,15 mol Y tác dụng hồn tồn với NaOH (lấy dư 20% ), sau phản ứng cạn dd thu gam chất rắn ?A 9,99 gam B 87,3 gam C 94,5 gam D 107,1 gam Hướng giải   A.a : C H O N → Y : C H O N n n +1 n n −1  6n −  H 2O + N Do C3n H 6n −1O4 N + ( ) O2 → 3nCO2 + 2    6n −  18 + 1,5.28 = 40,5 → n = 0,1 3.44n +    đốt 0,15 mol Y cho 0,15.12 = 1,8mol CO2 NH2 − CH2 − COONa:0,15.6 = 0,9 BTNT.Na → NaOH :0,2.0,9 = 0,18   Khối lượng chất rắn : m = 94,5 Ví dụ 6: Một tripeptit no, mạch hở X có cơng thức phân tử C xHyO6N4 Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol X thu 26,88 lít CO2 (đktc) m gam H2O Giá trị m là: A 19,80 B 18,90 C 18,00 D 21,60 Hướng giải X tạo aminoaxit : Có nhóm COOH nhóm NH2 Và aminoaxit : Có nhóm COOH nhóm NH2  nCO2 = 1,2 suy X có 12C Do ta lấy cặp chất:   nX = 0,1 C4H9NO2 → X :C12H22O6N → nH2O = 1,1  C4H8N2O4 Ví dụ : X Y ( MX < MY) hai peptit mạch hở, tạo alanin valin Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp E chứa X Y cần dùng 44,352 lít khí O2 ( đktc) thu sản phẩm gồm CO2, H2O N2 Dẫn tồn sản phẩm cháy qua bình dung dịch Ba(OH)2 dư khối lượng bình tăng 92,96 gam khí tích 4,928 lít ( đktc) Thủy phân hồn tồn E thu a mol alanin b mol valin Tỉ lệ a b la A.2:3 B.3:1 C.1:3 D.3:2 Hướng giải Mol O2 = 1,98 mol, mol N2 = 0,22 mol E + O2  CO2 + H2O + N2 mCO2 + mH2O = 92,96 gam Quy đổi peptit thành đipeptit E + H2O  CnH2N2O3 Đốt E E + O2  CO2 + H2O + N2 1,98 mol 92,96 mam Đốt đipeptit CnH2nN2O3 + O2  CO2 = H2O + N2 0,22 mol 1,98 mol x mol x mol 0,22 mol BT oxi => x = 1,54 mol  1,54 44 + 18 nH2O = 92,96 => nH2O = 1,4 mol E + H2O  Ala(C3H7NO2) + Val(C5H11NO2) a mol b mol => 3a + 5b = 1,54 (BT C) a + b = 0,44 (BTNito)=> a = 0,33, b = 0,11 => a : b = : VD 8: Hỗn hợp X gồm Ala-Ala, Ala-Gly-Ala, Ala-Gly-Ala-Gly Ala-Gly-Ala-Gly-Gly Đốt 26,26 gam hỗn hợp X cần vừa đủ 25,872 lít O2(đktc) Cho 0,25 mol hỗn hợp X tác dụng với dung dịch KOH vừa đủ thu m gam muối khan Giá trị m là: A 25,08 B 99,15 C 54,62 D 114,35 10 Hướng giải CTPT peptit là: C6H12O3N2; C8H15O4N3; C10H18O5N4; C12H21O6N5 Gọi CTTQ X C2x+2H3x+6Ox+1Nx C2x+2H3x+6Ox+1Nx + (2,25x + 3)O2 → (2x + 2)CO2 + (1,5x + 3) H2O + x/2 N2 1,155 mol • 1,155.(57x + 46)/(2,25x + 3) = 26,26 → x = 3,8 X + 3,8 KOH → Muối + H2O • m = 0,25 262,6 + 0,25.3,8.56 – 0,25.18 = 114,35 gam Cần ý cơng thức tổng qt C2x+2H3x+6Ox+1Nx cho dãy chất peptit lập thành cấp số cộng với cơng sai 57 trường hợp khác áp dụng cơng thức sai em cần ý Ví dụ 9: Cho m gam hỗn hợp A gồm đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z pentapeptit T (đều mạch hở) tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu hỗn hợp B gồm muối Gly, Ala, Val Đốt cháy hồn tồn B lượng oxi vừa đủ, thu lấy tồn khí đem hấp thụ vào bình đựng nước vơi dư, thấy khối lượng bình tăng 13,23 gam có 0,84 lít khí (đktc) Mặt khác, đốt cháy hồn tồn m gam A, thu 4,095 gam nước Giá trị m gần với giá trị sau A 6,0 B 6,6 C 7,0 D 7,5 Phương pháp: Qui đổi  Na CO3 : 0,5a C H N : a  C H 4O NNa : a O2 CO :1,5a+b  NaOH →B →  CH : b  CH : b H O : c  H O : 2a + b   N : 0,5a = 0, 0375 ⇒ a = 0, 075 Ta có: mbình tăng = 44 ( 1,5.0, 075 + b ) + 18 ( 2.0, 075 + b ) = 13, 23 ⇒ b = 0, 09 Bảo tồn H, ta có: 1,5.0, 075 + 0, 09 + c = 0, 2275 ⇒ c = 0, 025 ⇒ m = 0, 075.57 + 0, 09.14 + 0, 025.18 = 5,985 Ví dụ 10: Cho m gam hỗn hợp peptit X, Y, Z mạch hở có tỉ lệ số mol nX : nY : nZ = : : Thủy phân hồn tồn M, thu 60g Gly ; 80,1g Ala ; 117g Val Biết số liên kết peptit X, Y, Z khác tổng Giá trị m : A 176,5 B 257,1 C 226,5 D 255,4 Hướng giải Khi gộp peptit X, Y, Z với tỉ lệ mol tương ứng : : : 2X + 3Y + 5Z → X2Y3Z5 + 9H2O (1) Từ : nGly : nAla : nVal = : : 10 : X2Y3Z5 + (27k – 1)H2O → 8kGly + 9kAla + 10kVal (2) Giả sử tổng số liên kết peptit = => Số mắt xích (min) < Số mắt xích X2Y3Z5 < Số mắt xích (max) => (6 + 3).2 < 27k < (6 + 3).5=> 0,7 < k < 1,5=> k = 1=> nX2Y3Z5 = nGly/8 = 0,1 mol Bảo tồn khối lượng : mM = mGly + mAla + mVal – 26nH2O(2) + 9nH2O(1) = 255,4g Ví dụ 11: Đun nóng 0,1 mol hỗn hợp E chứa X, Y dung dịch NaOH (vừa đủ) Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam muối glyxin, alanin valin Đốt cháy hồn tồn lượng muối thu 0,2 mol Na 2CO3 hỗn hợp gồm CO 2, H2O, N2 tổng khối lượng CO H2O 65,6 gam Mặt khác đốt cháy 1,51m gam hỗn hợp E cần dùng a mol O thu CO2, H2O N2 Giá trị a gần với ? A 3,0 B 2,5 C 3,5 D 1,5 Hướng giải - Qui đổi 0,1 mol E thành C 2H3ON, -CH2 H2O + Với nC2H3ON = 2nNa2CO3 = 0,4mol nH2O = nE = 0,1mol 11 - Cho 0,1 mol E tác dụng với dung dịch NaOH thu hỗn hợp muối (đã quy đổi) gồm C2H4O2NNa (0,4 mol) –CH Khi đốt hồn tồn lượng muối theo kiện đề bài, ta có : 44nCO2 + 18nH2O = mb×nh t¨ng → 44(1,5nC2H3ON + n− CH2 ) + 18(2nC2H4O2Na+ n− CH2 ) = 65,6(g) ⇒ n− CH2 = 0,4mol Suy nO2(tham gia ph¶n øng ch¸y) = 2,25nC2H3ON + 1,5n−CH2 = 1,5mol Vậy nO2(khi ®èt 1,51mgamE) =1,51.1,5 = 2,265mol Ví dụ 12: X peptit có 16 mắt xích tạo từ α -amino axit dãy đồng đẳng với glyxin Để đốt cháy m gam X cần dùng 45,696 lít O2 Nếu cho m gam X tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch NaOH cạn cẩn thận thu hỗn hợp rắn Y Đốt cháy Y bình chứa 12,5 mol khơng khí, tồn khí sau phản ứng cháy ngưng tụ nước lại 271,936 lít hỗn hợp khí Z Biết phản ứng xảy hồn tồn, khí đo đktc, khơng khí có 1/5 thể tích O2 lại N2 Giá trị gần m : A 46 gam B 41 gam C 43 gam D 38 gam Hướng giải nO (dư) = nO2(kk) − nO2(đốt Y ) = 0,46mol 14 43 14 43 - Ta có: nO2(đốt Y ) = nO2(đốt X) = 2,04mol ⇒ 2,5 2,04 - Xét q trình đốt hỗn hợp Y anmol anmol (0,5a+10)mol 0,46mol anmol (0,5a+10)mol 0,46mol 44amol 48 2,5mol 678 678 } 10mol } } } } } } ng ng tơ CnH2nO2NNa+ O2 ; N2 → Na2CO3 + CO2 ,H2O, N2 ,O2(d ) → CO2 , N2 ,O2(d ) 44 43 4 14 43 4 4 4 4 43 4 44 4 43 Y kh«ng khÝ 0,5amol hçn hỵ p khÝvµ h¬i (hçn hỵ p Z) 12,14mol + Ta có:  nCO2 + nN2 + nO2(d ) = 12,14 an = 1,68 an = 1,68 → →  BT:O  → 2nY + 2nO2 = 3nNa2CO3 + 2nCO2 + nH2O 1,5a− 3an = −4.08 a = 0,64 + Khi cho m gam X + NaOH ta có: m Y = a.(14n + 69) = 67, 68(g) a BT:Na nH2O = nX = = 0,08mol → nNaOH = nCnH2nO2NNa = 0,64 mol sè m¾ c xÝch BTKL → m X = m Y + 18n H 2O − 40n NaOH = 42,8(g) Ví dụ 13: Đun nóng m gam hỗn hợp X gồm glyxin alanin thu m1 gam hỗn hợp Y gồm đipeptit mạch hở Nếu đun nóng 2m gam X thu m2 gam hỗn hợp Z gồm tetrapeptit mạch hở Đốt cháy hồn tồn m1 gam Y thu đuợc 0,76 mol H2O; đốt cháy hồn tồn m2 gam Z thu 1,37 mol H2O Giá trị m A 24,74 gam B 24,60 gam C 24,46 gam D 24,18 gam Hướng giải - Trùng ngưng m (g) hỗn hợp X: 2CnH2n+1O2N  → C2nH4nO3N2 (Y) + H2O mol: a 0,5a + Đốt m1 (g) Y thu được: n H 2O (Y) = na = 0, 76 (1) - Trùng ngưng 2m (g) hỗn hợp X: 4CnH2n+1O2N  → C4nH8n - O5N4 (Z) + 3H2O mol: 2a 0,5a + Đốt m2 (g) Z thu được: n H 2O (Z) = (4n − 1).0,5a = 1,37 (2) (1) na 0, 76 38 : = →n= - Lập tỉ lệ Thay n vào (1) ta tính được: a = 0,3 mol (2) 2na − 0,5a 1,37 15 ⇒m = 24, 74 (g) 12 Ví dụ 14: X, Y, Z ba peptit mạnh hở, tạo từ Ala, Val Khi đốt cháy X, Y với số mol lượng CO Đun nóng 37,72 gam hỗn hợp M gồm X, Y, Z với tỉ lệ mol tương ứng : : dung dịch NaOH, thu dung dịch T chứa muối D, E với số mol 0,11 mol 0,35 mol Biết tổng số mắt xích X, Y, Z 14 Phần trăm khối lượng Z M gần với ? A 14% B 8% C 12% D 18% Hướng giải - Khi gộp X, Y Z với tỉ lệ mol tương ứng : : có 5X + 5Y + Z  → X 5Y5 Z + 10H 2O + Ta có mà nD 0,11 11 = = ⇒ X5 Y5 Z (D)11k (E)35k nE 0,35 35 m¾ c xÝch(min) < ∑ sè xÝch 5Z ∑ sè 4m¾ 4c44 cđa 4X45Y43 42 4 + 11k+35k 14.nZ Với n(D)11k (E)35k < ∑ sè m¾ c xÝch(max) → 14.1< 46k < 14.5⇒ k = 144244 k 14.nX =  nX = nY = 5nX 5Y 5Z = 0,05mol n n = nX 5Y 5Z = E = B = 0,01mol →  11 35 nZ = nX 5Y 5Z = 0,01mol ⇒ t - Khi cho 37,72 gam M tác dụng với NaOH : M + NaOH  → D + E + H 2O + Với nH2O = nM = nX + nY + nZ = 0,11mol nNaOH = nA + nB = 0,46mol BTKL → m E + m D = m M + 40n NaOH − 18n H 2O = 54,14 ( g) - Xét hỗn hợp muối ta có : + Giả sử D ValNa ta có M E = + Số mắt xích Val = m E + m D − 139n D = 111 (AlaNa) Vậy ta giả sử nE n Val 0,11 = = ⇒ X, Y Z có phân tử Val n X,Y,Z 0,11 Hỗn hợp M: X :(Ala)x Val :0,05mol BT: Ala → 0,05x + 0,05y + 0,01z = 0,35 x = y =    → Y :(Ala)y Val :0,05mol →  c xÝch=(x + 1) + (y + 1) + (z+ 1) = 14 z = Z :(Ala) Val :0,01mol ∑ sè m¾ z  0,01.472 100 = 12,5 Vậy Z (Ala)5Val, suy %mZ = 37,72 Ví dụ 15: Hỗn hợp E chứa ba peptit mạch hở gồm peptit X (C4H8O3N2), peptit Y (C7HxOyNz) peptit Z (C11HnOmNt) Đun nóng 28,42 gam E với dung dịch NaOH vừa đủ, thu hỗn hợp T gồm muối glyxin, alanin valin Đốt cháy tồn T cần dùng 1,155 mol O2, thu CO2, H2O, N2 23,32 gam Na2CO3 Phần trăm khối lượng X hỗn hợp E A 4,64% B 6,97% C 9,29% D 13,93% Hướng giải BT:Na  → n AlaNa, GlyNa, ValNa = 2n Na CO = 0, 44 mol mà n Ala, Gly,Val = (1,5n CO − n O2 ) ⇒ n CO2 = 0,99 mol 13 - Quy đổi hỗn hợp E thành C2H3ON, CH2 H2O Lập hệ sau: 57n C 2H3ON + 14n CH + 18n H 2O = 28, 42  n C 2H 3ON = 0, 44  BT:C   → 2n C 2H 3ON + n CH = n CO = 0,99 →  n CH = 3n Val + n Ala = 0,11 ⇒  2, 25n n C H3ON + 1,5n CH = n O = 1,155  H 2O = n X + n Y + n Z = 0,1  nGly,Ala,Val nm¾c xÝch = = 4,4 nX + nY + nZ ⇒ Trong E có chứa peptit có số mắc xích lớn 4,4 (5, 7…) Vậy Z pentapeptit (Gly)4Ala, X đipeptit (Gly)2 Y đipeptit AlaVal (khơng thể tripeptit (Gly) 2Ala thủy phân hỗn hợp E khơng thu muối Val) Ta có: BT:C   → 4n X + 7n Y + 11n Z = n CO = 0,99 n X = 0, 01  0, 01.132  → n Y = 0, 01 ⇒ %m X = 100% = 4, 64 2n X + 2n Y + 5n Z = 2n NaOH = 0, 44 28, 42 132n + 174n + 317n = 28, 42  n = 0, 08 X Y Z  Z  Ví dụ 16: Đun nóng 0,4 mol hỗn hợp E gồm đipeptit X, tripeptit Z mạch hở lượng vừa đủ dung dịch NaOH thu dung dịch chứa 0,5 mol muối glyxin ;0,4 mol muối alanin 0,2 mol muối valin Mặt khác đốt cháy m gam E oxi vừa đủ thu hỗn hợp CO 2, H2O N2 Trong tổng khối lượng CO H2O 78,28 gam Giá trị gần m : A 55,6 B 45,1 C 43,2 D 33,5 Hướng giải - Quy đổi 0,4 mol hỗn hợp E thành C2H3ON, -CH2 H2O, : nC2H3ON = nGly + nAla + nVal = 1,1 mol , n− CH2 = nAla + 3nVal = mol nH2O = nE = 0,4mol → Vậy khối lượng 0,4 mol E : mE = 57nC2H3ON + 14nCH + 18nH 2O = 83,9(g) - Khi đốt cháy 0,4 mol E : 44nCO2 + 18nH2O = 195,7(g)  nCO2 = 2nC2H3ON + nCH2 = 3,2  ⇒  mCO2,H2O(khi ®èt m gam E) 78,28 m  = = → m = E = 33,56(g)  nH2O = 1,5nC2H3ON + nCH2 + nH2O = 3,05  m 2,5  CO2,H2O (khi ®èt 0,4 mol E) 195,7 Ví dụ 17: Hỗn hợp E gổm chuỗi peptit X, Y, Z mạch hở (được tạo nên từ Gly Lys) Chia hỗn hợp làm hai phần khơng Phần 1: có khối lượng 14,88 gam đem thủy phân hồn tồn dung dịch NaOH M dùng hết 180 ml, sau phản ứng thu hỗn hợp F chứa a gam muối Gly b gam muối Lys Mặt khác, đốt cháy hồn tồn phần lại thu tỉ lệ thể tích CO nước thu : Tỉ lệ a : b gần với giá trị : A 1,57 B 1,67 C 1,40 D 2,71 Hướng giải + Các mắt xích tạo tương ứng với α - amino axit: - Hướng tư 1: Sử dụng CTTQ peptit + Gọi số mắc xích Gly x Lys y ta có CTTQ E là: 14 O2 ,t C2x + 6y H3x +12y + 2O x + y +1N x + 2y  → (2x + 6y)CO + (1,5x + 6y + 1)H 2O + Ta 3x + 12y +  n CO2 = n H2O → 2x + 6y =  x = 2  → ⇒ n E = 0, 0658 mol  14,88 y = 0, 7353  n NaOH = n E (x + y) → (x + y) = 0,18 57x + 128y +   a n GlyNa = xn E = 0,1316 mol BT: Gly − Lys  → ⇒ = 1,57 n LysNa = yn E = 0, 0484 mol b - Hướng tư 2: Quy đổi hỗn hợp α - amino axit –H2O có: + H + Ta có : Gly m Lys n (E) + H 2O → mGly + nLys Gly(C2 H 5O N):x mol  BT: C   → n CO2 = 2x + 6y O2 ,t + E Lys (C6 H14O N ):y mol →  → n CO2 = n H 2O → 0,5x + y = z (1) BT: H − H O : z mol  → n H2O = 2,5x + 7y − z  BTKL   → 75n Gly + 146n Lys = m E + 18n H2O 75x + 146y = 14,88 + 18z  → (2)  BT: Na x + y = 0,18  → n + n = n  GlyNa LysNa NaOH  + Từ (1), (2) ta tính được: x = 0,1316 mol ; y = 0, 0484 mol; z = 0,1141 mol Vậy a = 1,57 b -Hướng tư 2: Ta quy đổi hỗn hợp E axyl H2O sau: C2 H3ON, C6 H12ON H2O sau giải tương tự ta tìm kết - Hướng tư 3: Tách chất t¸ch +Tacó: C2H 5O2N(Gly)  → C 2H 3ON + H 2O t¸ch C6H12O2N2(Lys)  → C2H3ON + (CH 2)4NH + H 2O C2H3ON :xmol BT:C   → nCO2 = 2x + 4z   O2,t0 + E H2O :ymol →  mµnH2O = nCO2 ⇒ 0,5x − 0,5z = y (1) BT:H2 → n = ,5x + 4,5z + y (CH ) NH :zmol H2O   +Tacó: BTKL x = n NaOH = 0,18 mol  → 71n (CH )4 NH + 18n H 2O = m E − 57n C2H3ON → 71x + 18y = 4, 62 (2)  y = 0,0658 mol  n GlyNa = x − z = 0,1316 mol a → ⇒ = 1,57 + Từ (1), (2) ta tính được:  b z = 0, 0484 mol n LysNa = z = 0, 0484 mol Ví dụ 18: Hỗn hợp E chứa ba peptit mạch hở gồm peptit X (C4H8O3N2), peptit Y (C7HxOyNz) peptit Z (C11HnOmNt) Đun nóng 28,42 gam E với dung dịch NaOH vừa đủ, thu hỗn hợp T gồm muối glyxin, alanin valin Đốt cháy tồn T cần dùng 1,155 mol O2, thu CO2, H2O, N2 23,32 gam Na2CO3 Phần trăm khối lượng X hỗn hợp E A 4,64% B 6,97% C 9,29% D 13,93% Phương pháp Tacó BT:Na  → n AlaNa, GlyNa, ValNa = 2n Na 2CO3 = 0, 44 mµ n Ala, Gly,Val = (1, 5n CO − n O ) ⇒ n CO = 0,99 - Quy đổi hỗn hợp E thành C2H3ON, CH2 H2O : 15 57nC2H3ON + 14nCH + 18nH2O = 28,42 nC2H3ON = 0,44  BT:C nGly,Ala,Val  →  → 2nC2H3ON + nCH2 = nCO2 = 0,99 ⇒ nCH2 = 3nVal + nAla = 0,11 ⇒ nm¾c xÝch = = 4,4 nX + nY + nZ 2,25n  C2H3ON + 1,5nCH2 = nO2 = 1,155 nH2O = nX + nY + nZ = 0,1  ⇒ Trong E có chứa peptit có số mắc xích lớn 4,4 (5, 7…) Vậy Z pentapeptit (Gly)4Ala, X đipeptit (Gly)2 Y đipeptit AlaVal (khơng thể tripeptit (Gly)2Ala thủy phân hỗn hợp E khơng thu muối Val) Ta có : BT:C   → 4n X + 7n Y + 11n Z = n CO = 0,99 n X = 0, 01  0, 01.132  ⇒ n Y = 0, 01 ⇒ %m X = 100 = 4, 64  2n X + 2n Y + 5n Z = 2n NaOH = 0, 44 28, 42 132n + 174n + 317n = 28, 42 n = 0, 08 X Y Z  Z  Ví dụ 19: Các peptit có mạch hở X, Y, Z (MX>MY>MZ) Khi đốt cháy 0,16 mol X Y Z thu số mol CO2 lớn số mol H2O 0,16 mol Nếu đun nóng 69,8 gam hỗn hợp E (gồm X, Y 0,16 mol Z) với dung dịch NaOH vừa đủ thu dung dịch chứa 101,04 gam hỗn hợp muối alanin valin Biết nX < nY Phần trăm khối lượng X E là: A 11,68 B 69,23 C 11,86 D 18,91 Phương pháp giả thiết có tương quan đốt: nCO2 – nH2O = nX = nY = nZ ||→ X, Y, Z tetrapeptit Giải thủy phân: 1.E4 + 4NaOH → muối + 1.H2O BTKL có nE = (101,04 – 69,8) ÷ (4 × 40 – 18) = 0,22 mol nZ = 0,16 mol; nX + Y = 0,06 mol quay lại giải nAla = 0,76 mol; nVal = 0,12 mol Z cần chứa Val nVal ≥ 0,16 mol → Z phải (Ala)4 Như lại: nX + Y = 0,08 mol; tạo X, Y 0,12 mol Ala 0,12 mol Val Thêm nX < nY MX > MY ||→ Biện luận.! X : Alap Val4-p Hướng tư Loại trừ nhanh: X, Y có dạng (Val)2(Ala)2 peptit lại phải (Val)2(Ala)2 ∑nAla = ∑nVal → loại hết TH MX > MY Theo đó, cần xét: ♦ Nếu X Val-Ala-Ala-Ala bắt buộc Y (Ala)4 → khơng thỏa mãn nX < nY ♦ Nếu X (Val)3(Ala)1 Y (Val)1(Ala)3 (Ala)4 Tương tự nhẩm số mol tình TH cho kết nX = nY nX > nY khơng thỏa mãn ♦ TH cuối: X (Val)4 Y (Val)1(Ala)3 (Ala)4; TH (Ala)4 nX = nY TH Y (Val)1(Ala)3 giải nX = 0,02 mol nY = 0,04 mol thỏa mãn Theo đó, u cầu %mX E ≈ 11,86% Hướng tư X : Alap Val4-p xmol Y Alaq Val4-p y mol x+ y = 0,06 ax + by = 0,12 Do MX > MY nên p < q a( x+ y) < 0,12 < b ( x+ y) a < 2< b bỏ tất cặp a+ b = x= y= 0,03 Xét a=0 b= X (Val)4 Y (Val)1(Ala)3 giải nX = 0,02 mol nY = 0,04 mol thỏa mãn Theo đó, u cầu %mX E ≈ 11,86% 16 III2 MỘT SỐ BÀI TẬP TƯƠNG TỰ CHO HỌC SINH TỰ LUYỆN 1) Bài tốn thủy phân hồn tồn peptit mơi trường kiềm Câu 1(CĐ 2012): Thủy phân hồn tồn m gam đipeptit Gly-Ala (mạch hở) dung dịch KOH vừa đủ, thu dung dịch X Cơ cạn tồn dung dịch X thu 2,4 gam muối khan Giá trị m A 1,46 B 1,36 C 1,64 D 1,22 Câu 2: Thủy phân hồn tồn 32,55 gam tripeptit mạch hở (Ala-Gly-Ala) dung dịch NaOH (vừa đủ), sau phản ứng thu dung dịch X Cơ cạn X thu m gam muối khan Giá trị m là: A 47,85 gam B 42,45 gam C 35,85 gam D 44,45 gam Câu (ĐH 2012-Khối B): Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch hở X 2a mol tripeptit mạch hở Y với 600 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ) Sau phản ứng kết thúc, cạn dung dịch thu 72,48 gam muối khan amino axit có nhóm – COOH nhóm –NH2 phân tử Giá trị m A 54,30 B 66,00 C 44,48 D 51,72 Câu 4: Đun nóng 32,9 gam peptit mạch hở X với 200 gam dung dịch NaOH 10% (vừa đủ) Sau phản ứng thu dung dịch Y Cơ cạn dung dịch Y thu 52 gam muối khan Biết X tạo thành từ α-amino axit mà phân tử chứa nhóm NH nhóm COOH Số liên kết peptit X là: A 10 B C D Câu 5: Thủy phân hồn tồn 21,8 gam đipeptit mạch hở Glu-Ala NaOH (vừa đủ) thu dung dịch X Cơ cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m là: A 28,0 B 24,0 C 30,2 D 26,2 Câu 6: Thủy phân hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm 2a mol tripeptit mạch hở X a mol tetrapeptit mạch hở Y (biết X, Y tạo thành từ α-amino axit có nhóm –NH2 nhóm –COOH) cần vừa đủ 560 gam dung dịch KOH 7% Sau phản ứng thu dung dịch chứa 104,6 gam muối Giá trị m là: A 69,18 gam B 67,2 gam C 82,0 gam D 76,2 gam Câu 7: X tetrapeptit mạch hở: Ala-Gly-Val-Ala; Y tripeptit mạch hở: Val-Gly-Val Đun nóng m (gam) hỗn hợp chứa X Y có tỉ lệ số mol tương ứng 1:3 với dung dịch NaOH vừa đủ Sau phản ứng hồn tồn thu dung dịch T Cơ cạn cẩn thận dung dịch T thu 23,745 gam chất rắn khan Giá trị m A 68,1 B 17,025 C 19,455 D 78,4 Câu 8: Cho X đipeptit mạch hở Gly-Ala; Y tripeptit mạch hở Ala-Ala-Gly Đun nóng 36,3 gam hỗn hợp gồm hai peptit X Y (tỉ lệ mol 1:1) với lượng dung dịch NaOH vừa đủ Sau phản ứng thu dung dịch chứa m gam muối khan Giá trị m là: A 43,6 gam B 52,7 gam C 40,7 gam D 41,1 Câu 9: Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (mạch hở) thu hỗn hợp gồm 28,48 gam Ala, 32 gam Ala-Ala 27,72 gam Ala-Ala-Ala Giá trị m A 90,6 B 111,74 C 81,54 D 66,44 .Câu 10: Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch hở X 2a mol tripeptit mạch hở Y với 600 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ) Sau phản ứng kết thúc, cạn dung dịch thu 72,48 gam muối khan amino axit có nhóm -COOH nhóm -NH2 phân tử Giá trị M A 51,72 B 54,30 C 66,00 D 44,48 Câu 11 Thủy phân hồn tồn m gam tetratapeptit (tạo aminoaxit dãy đồng đẳng glyxin) cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 2M Sau phản ứng thu 50 gam muối Giá trị m A 37 B 25,6 C 35,8 D 36,4 17 Câu 12: Thủy phân lượng tetrapeptit X (mạch hở) thu 14,6 gam Ala-Gly; 7,3 gam Gly-Ala; 6,125 gam Gly-Ala-Val; 1,875 gam Gly; 8,775 gam Val; m gam hỗn hợp gồm Ala-Val Ala Giá trị m A 29,006 B 38,675 C 34,375 D 29,925 Câu 13: Đun nóng 32,9 gam peptit mạch hở X với 200 gam dung dịch NaOH 10% (vừa đủ) Sau phản ứng thu dung dịch Y Cơ cạn dung dịch Y thu 52 gam muối khan Biết X tạo thành từ α-amino axit mà phân tử chứa nhóm NH2 nhóm COOH Số liên kết peptit X là: A 10 B C D Câu 14: Hỗn hợp X gồm tripeptit A tetrapeptit B cấu tạo glyxin alanin Thành phần phần trăm khối lượng nitơ A B theo thứ tự 19,36% 19,44% Thủy phân hồn 0,1 mol hỗn hợp X lượng dung dịch NaOH vừa đủ, thu dung dịch Y Cơ cạn dung dịch Y thu 36,34 gam hỗn hợp muối Tỉ lệ mol A B hỗn hợp X A 2:3 B 3:7 C 3:2 D 7:3 2) Bài tốn thủy phân hồn tồn peptit mơi trường axit Xét phản ứng peptit mạch hở X chứa n gốc amino axit (n-peptit) với dung dịch HCl (đun nóng) Ta có phương trình p ứtổng qt sau: TH1: Nếu X tạo thành từ amino axit có nhóm NH2 Xn + nHCl + (n -1)H2O → n muối TH2: Nếu phân tử X chứa x gốc amino axit có hai nhóm NH (Lys), lại amino axit có nhóm –NH2 : Xn + (n+x)HCl + (n -1)H2O → n muối Trong ý bảo tồn khối lượng: mpeptit + maxit p/ư + mnước = mmuối Câu 1: Cho 24,36 gam tripeptit mạch hở Gly-Ala-Gly tác dụng với lượng dung dịch HCl vừa đủ, sau phản ứng thu dung dịch Y chứa m gam muối Giá trị m là: A 37,50 gam B 41,82 gam C 38,45 gam D 40,42 gam Câu 2: Thuỷ phân hồn tồn 0,1 mol peptit X (mạch hở, tạo α - amino axit có nhóm -NH2 nhóm -COOH) dung dịch HCl vừa đủ thu dung dịch Y Cơ cạn dung dịch Y thu chất rắn có khối lượng lớn khối lượng X 52,7 gam Số liên kết peptit X A 14 B C 11 D 13 Câu3: Thủy phân hồn tồn 143,45 gam hỗn hợp A gồm hai tetrapeptit thu 159,74 gam hỗn hợp X gồm Aminoaxit (Các Aminoaxit chứa 1nhóm -COOH nhóm -NH2) Cho tòan X tác dụng với dung dịch HCl dư, sau cạn dung dịch nhận m gam muối khan Tính khối lượng nước phản ứng giá trị m là: A 8,145 gam 203,78 gam B 32,58 gam 10,15 gam C 16,2 gam 203,78 gam D 16,29 gam 203,78 gam Câu 4: Cho biết X tetrapeptit (mạch hở) tạo thành từ amino axit (A) no, mạch hở (phân tử chứa nhóm –NH2 nhóm –COOH) Biết phân tử A chứa 15,73%N theo khối lượng Thủy phân m gam X mơi trường axit thu 41,58 gam tripeptit; 25,6 gam đipeptit 92,56 gam A Giá trị m là: A 149 gam B 161 gam C 143,45 gam D 159,25 gam Câu Thủy phân hồn tồn 4,34 gam tripeptit mạch hở X (được tạo nên từ hai α – amino axit có cơng thức dạng H2NCxHyCOOH) dung dịch NaOH dư, thu 6,38 gam muối Mặt khác thủy phân hồn tồn 4,34 gam X dung dịch HCl dư, thu m gam muối Giá trị m làA 6,53 B 7,25 C 5,06 D 8,25 18 3, Phản ứng cháy Câu 1: Tripeptit mạch hở X Tetrapeptit mạch hở Y tạo từ aminoacid no,mạch hở có nhóm –COOH nhóm –NH2 Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol X thu sản phẩm gồm H2O,CO2 N2 tổng khối lượng CO2 H2O 36,3(g) Nếu đốt cháy hồn tồn 0,2 mol Y số mol O2 cần phản ứng là? a 2,8(mol) b 1,8(mol) c 1,875(mol) d 3,375 (mol) Câu 2: Tripeptit X tetrapeptit Y mạch hở Khi thủy phân hồn tồn hỗn hợp gồm X Y tạo amino axit có cơng thức H2NCnH2nCOOH Đốt cháy 0,05 mol Y oxi dư, thu N2 36,3 gam hỗn hợp gồm CO2, H2O Đốt cháy 0,01 mol X oxi dư, cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hồn tồn Giá trị m A 29,55 B 17,73 C 23,64 D 11,82 Câu 3: DH-2010 Đipeptit mạch hở X tripeptit mạch hở Y tạo nên từ aminoaxit (no, mạch hở, phân tử chứa nhóm –NH nhóm –COOH) Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol Y, thu tổng khối lượng CO H2O 54,9 gam Đốt cháy hồn tồn 0,2 mol X, sản phẩm thu cho lội từ từ qua nước vơi dư, tạo m gam kết tủa Giá trị m A 120 B 60 C 30 D 45 Câu 4: peptit X bị thủy phân theo phương trình phản ứng: X + 2H 2O 2Y + Z ( Y Z amino axit) Thủy phân hồn tồn 4,06 gam X thu m gam Z Đốt cháy hồn tồn m gam Z cần vừa đủ 1,68 lít khí O (đktc) thu 2,64g CO 2, 1,26g H2O 224 ml N2 ( đktc) Biết Z có cơng thức phân tử trùng với cơng thức đơn giản Tên gọi Y A alanin B Axit glutamic C lysin D Glyxin Câu 5: Đốt cháy hồn tồn 0,5 mol hỗn hợp X gồm chất H 2NR(COOH) x CnH2n+1COOH, thu 52,8 gam CO 24,3 gam H 2O Mặt khác, 0,1 mol X phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HCl Giá trị a A 0,10 B 0,06 C 0,125 D 0,05 Câu 6: Thuỷ phân hồn tồn m gam pentapeptit mạch hở M thu hỗn hợp gồm hai amino axit X1, X2 (đều no, mạch hở, phân tử chứa nhóm -NH2 nhóm -COOH) Đốt cháy tồn lượng X1, X2 cần dùng vừa đủ 0,255 mol O 2, thu N2, H2O 0,22 mol CO2 Giá trị m A 6,34 B 7,78 C 8,62 D 7,18 III HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN Kết thực nghiệm Sáng kiến áp dụng học kỳ II năm học 2016– 2017 Điểm TBT kiểm tra thi khảo sát đối tượng học sinh lớp 12 C1 (42 hs), 12C2 (40 hs) áp dụng sáng kiến lớp 12C4 (44 hs) khơng áp dụng sáng kiến sau: Xếp loại Giỏi Khá Trung bình Yếu - Kém Đối tượng C1 47,36% 42,1% 10,54 0% C2 30% 57,5% 12,5% 0% C4 9% 32% 59% 0% -Trong thời gian nghiên cứu đề tài, chúng tơi tiến hành nghiên cứu thực nghiệm sư phạm tập thể lớp nêu Kết cho thấy, việc sử dụng tập có nhiều cách giải tiết dạy hoạt động khác làm cho học sinh học tập tích cực hơn, khơng khí lớp học sơi nổi, kết kiểm tra đạt chất lượng cao 19 Kết từ thực tiễn + Sử dụng tập hóa học , đặc biệt tập hóa học có nhiều cách giải cách có hiệu quả, thơng qua việc lựa chọn tổ chức để HS tìm cách giải giúp HS thơng hiểu kiến thức cách sâu sắc hơn, điều cho thấy người sử dụng tốn làm cho tốn có ý nghĩa thật + HS lớp khơng rèn luyện tư nhanh nhạy, sáng tạo mà rèn cách nói trình bày lập luận cách lơgic, xác, khả độc lập suy nghĩ + Với HS lớp đối chứng gặp khó khăn việc xác định nhanh hướng giải tốn, hầu hết sử dụng phương pháp truyền thống để giải vừa thời gian mà nhiều gặp bế tắc khơng thể giải + Năng lực tư HS lớp thực nghiệm khơng rập khn máy móc mà linh hoạt, mềm dẻo hơn, có khả nhìn nhận vấn đề, tốn nhiều góc độ nhiều khía cạnh khác sở nắm vững kiến thức + Như phương án thực nghiệm nâng cao lực tư học sinh, khả làm việc độc lập tự lực, lực vận dụng linh hoạt sáng tạo kiến thức học vào tốn tình mới, biết nhận sai tốn bước đầu xây dựng tốn nhỏ góp phần rèn luyện tư duy, óc tìm tòi sáng tạo cho học sinh, gây khơng khí hào hứng q trình nhận thức KẾT LUẬN Đã xây dựng số phương pháp giải tập peptit protein thường gặp Đã xây dựng hệ thống gồm 25 tâp peptit protein thường gặp để học sinh tự luyện Đề tài có tính thực tiễn cao, áp dụng tất hoạt động dạy học giáo viên, tiết học luyện tập, ơn tập, dạy học theo chủ đề tự chọn Vấn đề quan trọng giáo viên phải chuẩn bị tốt hệ thống tập cách giải có; chuẩn bị tốt hoạt động tiết học đạt kết tốt Hi vọng thời gian tới, đề tài tiếp tục nghiên cứu sâu hơn, tìm phương pháp tốt nhằm góp phần nâng cao chất lượng giáo dục nói chung Hậu Lộc , ngày 24 tháng 05 năm 2017 XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG Tơi xin cam đoan SKKN tơi viết khơng chép nội dung người khác NGƯỜI THỰC HIỆN Nguyễn Minh Hải 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề tuyển sinh ĐH, CĐ năm Bộ GD ĐT- Đề thức Trịnh Văn Biều (2003), Các phương pháp dạy học hiệu quả, Trường ĐHSP TPHCM Cao Cự Giác (2008), Hướng dẫn giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 12, Nhà xuất Đại học sư phạm Võ Chánh Hồi (2008), Tuyển chọn xây dựng hệ thống tập nhằm phát triển tư cho HS dạy học phần hóa học vơ lớp 12 nâng cao trường trung học phổ thơng, Luận văn thạc sỹ giáo dục học Võ Văn Mai (2007), Sử dụng tập hóa học để góp phần hình thành số phẩm chất lực cần có cho học sinh giỏi phổ thơng, Luận văn thạc sỹ giáo dục học 21 DANH MỤC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đà ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHỊNG GD & ĐT , CẤP SỞ GD & ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP TỪ LOẠI C TRỞ LÊN Họ tên tác giả : Nguyễn Minh Hải Chức vụ đơn vị cơng tác : Tổ trưởng chun mơn Trường THPT hậu lộc TT 3 Tên đề tài SKKN Cấp đánh giá xếp loại Kết đánh giá Năm học “PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HỐ HỮU CƠ-LỚP 11,12 TRUNG HỌC PHỔTHƠNG ” Cấp sở LoạiC 2008- 2009 PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP PHẢN ỨNG CỘNG HIĐRO CỦA HIĐROCACBON KHƠNG NO CHƯƠNG LỚP 11 THPT Cấp sở LoạiC 2011- 2012 NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỌC TẬP MƠN HĨA HỌC CỦA HỌC SINH THPT BẰNG CÁCH TẠO HỨNG THÚ THƠNG QUA CÁC LIÊN HỆ THỰC TẾ CỦA CUỘC SỐNG Cấp sở LoạiC 2012- 2013 Tun chän, x©y dỰng vµ sư dơng MỘT SỐ tËpHĨA HỮU CƠ ĐIỂN HÌNH LƠP 11,12 cã nhiỊu c¸ch gi¶I ®Ĩ ph¸t triĨn t cho häc sinh Cấp sở LoạiC 2004- 2015 22 ... Lí chọn đề tài Nâng cao chất lượng dạy học nói chung chất lượng dạy học Hóa học nói riêng nhiệm vụ quan trọng giáo viên Hóa học trường phổ thơng Trong dạy học Hóa học, nâng cao chất lượng dạy học. .. lượng, việc tuyển chọn tập xây dựng phương pháp giải cần thiết để học sinh khơng ngại làm tập chương peptit protein Mục đích nghiên cứu Giúp học sinh có hứng thú học chương peptit protein , phát... (2003), Các phương pháp dạy học hiệu quả, Trường ĐHSP TPHCM Cao Cự Giác (2008), Hướng dẫn giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 12, Nhà xuất Đại học sư phạm Võ Chánh Hồi (2008), Tuyển chọn xây dựng hệ