Đang tải... (xem toàn văn)
Vấn đề mà sáng kiến giải quyết: Nâng cao kỹ giải bài tập hóa học từ đó phát triển tư duy của học sinh qua đó giúp học sinh giải quyết tốt các tình huống thực tiễn, góp phần nâng cao hứng thú và kết quả học tập cho học sinh.
MỤC LỤC Nội dung Trang Phần 1: Lời giới thiệu Phần 2: Tên sáng kiến Phần 3: Tác giả của sáng kiến Phần 4: Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến Phần 5: Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Phần 6: Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu Phần 7: Mơ tả bản chất của sáng kiến 1. Cơ sở lí luận, cơ sở thực tiễn 2. Thực trạng vấn đề 3. Nội dung sáng kiến Phần 8: Thơng tin bảo mật 47 Phần 9: Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến 47 Phần 10: Đánh giá lợi ích của sáng kiến 47 Phần 11: Danh sách các tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu 48 Trang 1 BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Phần 1: Lời giới thiệu Trong nhiều năm gần đây các câu hỏi và bài tập trong đề thi trung học phổ thông Quốc gia cũng như đề thi học sinh giỏi ngày càng đa dạng và phong phú đặc biệt là các câu hỏi và bài tập vận dụng cao. Một trong những nội dung nâng cao trong đề thi là bài tốn về H+ và NO3 đây là một dạng bài tập thường xun xuất hiện trong các câu hỏi điểm 9, 10 trong đề thi nhưng đa số các em học sinh chưa có kĩ năng giải quyết những vấn đề khó và hóc búa trên Vì vậy tơi viết chun đề “AMINO AXIT” để giúp các em học sinh có thể chinh phục các câu hỏi và bài tập này một cách nhanh chóng và hiệu quả nhất Phần 2: Tên sáng kiến AMINO AXIT Phần 3: Tác giả của sáng kiến Họ và tên: Kim Văn Bính Địa chỉ : Trường THPT n Lạc Số điện thoại: 0987617720 Email: kimbinh123@gmail.com Phần 4: Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến Bản thân tác giả Phần 5: Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Dạy học (mơn Hóa học cho học sinh THPT) Vấn đề mà sáng kiến giải quyết: Nâng cao kỹ giải bài tập hóa học từ đó phát triển tư duy của học sinh qua đó giúp học sinh giải quyết tốt các tình huống thực tiễn, góp phần nâng cao hứng thú và kết quả học tập cho học sinh Phần 6: Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu Ngày 22/8/2016 Trang 3 Phần 7: Mơ tả bản chất của sáng kiến I. CƠ SỞ LÝ LUẬN, CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lí luận Sơ đồ tư duy là “cơng cụ vạn năng cho bộ não” Hóa học là mơn học thực nghiệm, phản ứng hóa học là linh hồn của bộ mơn Sơ đồ tư duy cũng như sơ đồ phản ứng hóa học sẽ giúp học sinh dễ dàng lĩnh hội, ghi nhớ và vận dụng kiến thức 2. Cơ sở thực tiễn Phản ứng hóa học là linh hồn của Hóa học cũng là cơ sở để hiểu được ứng dụng thực tiễn của hóa học Giáo viên và học sinh chưa có tài liệu tham khảo và phương pháp giải bài tốn đầy đủ về amino axit Học sinh có nhu cầu ơn tập kiến thức, đặc biệt là các kiến thức ơn thi Đại học. Vì vậy, việc phát xây dựng các chun đề ơn thi Đại học là phù hợp với điều kiện của nhà trường và sự phát triển của giáo dục II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIỄN KINH NGHIỆM Khảo sát học sinh ở lớp 12A1; 12A2; 12A3; 12A4 ở trường THPT Yên Lạc cho thấy % số học sinh xử lý chưa tốt bài tập amino axit như sau: Lớp 12A1 12A2 12A3 12A4 % 33,5% 41,6% 52,9% 57,1% Giáo viên ở các trường THPT nói chung và trường THPT Yên Lạc nói riêng chưa có tài liệu tham khảo về amino axit III. NỘI DUNG SÁNG KIẾN Chuyên đề “AMINO AXIT” A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I KHÁI NIỆM Ghi nhớ: Có thể coi amino axit tạo thành từ việc ghép amin với axit cacboxylic Amino axit no, mạch hở, có nhóm – COOH + Amino axit hợp chất hữu tạp chức chứa đồng thời nhóm – NH2 (amino) nhóm –COOH (cacboxyl) + CTTQ: + CTTQ amino axit no, mạch hở, chứa nhóm –COOH nhóm –NH2 là: + Cách gọi tên amino axit Đánh số mạch cacbon sau: nhóm –NH là: H2N-CnH2n-1(COOH)2 Cơng thức gọi tên: Axit + số NH2 + amino + tên axit tương ứng Nếu axit có tên thường số , … Nếu axit có tên thay số 1, 2, 3… Ngồi aminoaxit cịn có tên riêng + VD: CH3-CH(NH2)-COOH: CH3-CH(NH2)-COOH: H2N-CH2-CH2-COOH: Ghi nhớ: (CH3)2CH-CH(NH2)-COOH: Amino axit no, mạch hở, có nhóm – COOH HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH: nhóm –NH là: (H2N)2CnH2n-1COOH Trang 5 + Các amino axit khác thể theo sơ đồ + Trong tự nhiên amino axit chủ yếu tồn dạng + Trong dung dịch amino axit chủ yếu tồn dạng lưỡng cực sau: + Vì amino axit chủ yếu tồn dạng ion điều kiện thường chúng chất rắn, dễ tan nước Ghi nhớ: Amino axit no, mạch hở, có nhóm – COOH nhóm –NH là: (H2N)2CnH2n-1COOH Nếu tên axit tên thường vị trí – NH đánh , , … Nếu gọi tên alanin axit 2-aminopropionic sai II TÍNH CHẤT HĨA HỌC Ghi nhớ: Để biết môi trường amino axit ta thường so sánh số lượng nhóm – NH2 nhóm –COOH Tác dụng với q tím + Sơ đồ: + VD: Tính chất lưỡng tính + Tác dụng với axit: Trong amino axit quan trọng có axit glutamic làm q tím hóa đỏ, lysin làm q tím hóa xanh + Cho (X) tác dụng với NaOH ta có: + Tác dụng với bazơ: + Cho (Y) tác dụng với HCl ta có: + VD: H2N-CH2-COOH + HCl → ClH3N-CH2-COOH H2N-C3H5-(COOH)2 + 2NaOH → H2N-C3H5-(COONa)2 + 2H2O Ghi nhớ: Phản ứng với HCl NaOH chứng tỏ amino axit chất lưỡng tính ClH3N-R-COOH có hai “nhóm” làm q tím hóa đỏ H2N-R-COONa có hai “nhóm” làm q tím hóa xanh Ghi nhớ: ● Để tái tạo este từ muối ClH3N-R-COOR ta phải cho tác dụng với NH3 không dùng NaOH Tác dụng với ancol (phản ứng este hóa) + Xét phản ứng amino axit với C2H5OH: + Sau đó: + Để tái tạo lại este ta cho (X) phản ứng với NH3: Phản ứng với HNO2 + Amino axit tác dụng với HNO2 tương tự amin bậc I tạo khí N2 bay + VD: H2N-R-COOH + HNO2 → HO-R-COOH + N2↑ + H2O Phản ứng ngưng tụ + Khi đun nóng phân tử amino axit tự phản ứng với + Ngưng tụ phân tử: 2H2N-R-COOH → H2N-R-COHN-R-COOH + H2O + Ngưng tụ phân tử: 3H2N-R-COOH → H2N-R-COHN-R-COHN-R-COOH + H2O + Ngưng tụ nhiều phân tử (phản ứng trùng ngưng): nH2N-R-COOH (-HN-R-CO-)n + nH2O Phản ứng cháy + Amino axit cháy tạo sản phẩm gồm CO2, H2O, N2 + Phản ứng đốt cháy amino axit no, mạch hở, có nhóm –COOH nhóm –NH2 sau: ● Khi đốt cháy amino axit mà tạo số mol H2O lớn số mol CO2 amino axit phải có dạng CnH2n+1O2N Trang 7 MÌ CHÍNH (BỘT NGỌT) Cơng thức của mì chính (C5H8O4NNa): Trong một bữa ăn do vợ mình nấu từ rong biển, nhà hóa học Nhật Bản Kikunae Ikeda thấy có vị rất đặc sắc và hấp dẫn, ơng liền tìm hiểu xem chất nào trong rong biển đã tạo ra vị đó. Trong phịng thí nghiệm của mình ơng đã tách ra được chất tạo ra hương vị đặc sắc đó là mononatri glutamat. Từ đó mononatri glutamat được dùng làm gia vị cho các bữa ăn, nhưng ban đầu chỉ những người giàu có mới có thể dùng gia vị này vì việc xuất mononatri glutamat lúc đó có giá thành rất cao Mì chính được sản xuất bằng các phương pháp: Phương pháp chủ yếu hiện nay là lên men. Ngun liệu chủ yếu được sản xuất mì chính hiện nay là mía, bột sắn và men vi sinh Lưu ý khi sử dụng mì chính: Khơng cho mì chính vào thức ăn khi ở nhiệt độ cao (như khi đang chiên, xào…) vì khi đó xảy ra phản ứng phân hủy mì chính ở nhiệt độ cao: 4C5H8O4NNa + 21O2 2Na2CO3 + 18CO2 + 16H2O + 2N2 B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP AMINO AXIT I CÂU HỎI LÝ THUYẾT CƠ BẢN Ghi nhớ: Qui ước đánh số cacbon số sau: Amino axit đơn giản glyxin có cơng thức H2N-CH2COOH Câu 1: Hợp chất hữu sau thuộc loại -amino axit? A H2N-CH2-CH2COOH B H2N-CH2COOCH3 C H2N-CH2-COONH4 D CH3-CH(NH2)COOH Giải + - amino axit có dạng: + Vậy chọn đáp án D Ghi nhớ: Các amino axit có tự nhiên thường -amino axit Alanin có cơng CH3CH(NH2)COOH thức Ghi nhớ: Axit glutamic có cơng thức H2N-C3H5(COOH)2 làm q tím hóa đỏ số nhóm axit Trang 9 Câu 2: X amino axit có nhóm amino, có thiên nhiên, X có 15,73%N khối lượng Tên gọi X A axit 2aminopropanoic B axit aminoaxetic C axit α- glutaric D axit 3aminopropanoic Giải + Vì X có nhóm –NH2 nên X có dạng: H2N-R(COOH)x + Ta có: MX = 89 16 + R + 45x = 89 R + 45x = 73 X H2NC2H4-COOH + Do X có thiên nhiên nên X -amino axit X CH3-CH(NH2)-COOH: + Vậy chọn đáp án A Câu 3: Cho chất sau: glyxin, valin, alanin, axit glutamic, lysin Trong nhiều Lysin có cơng thức (H2N)2C5H9COOH làm q tím hóa xanh số nhóm bazơ nhiều Ghi nhớ: Alanin có cơng CH3CH(NH2)COOH thức Liên tiếp alanin hai lần ta valin chất số chất làm q tím đổi màu A B C D Giải + Để làm đổi màu q tím amino axit phải có số nhóm – NH2 khác số nhóm –COOH có axit glutamic lysin thỏa mãn + Vậy chọn đáp án B Câu 4: Thuốc thử dùng để nhận biết ba dung dịch sau: alanin, axit glutamic đimetylamin? A q tím B NaOH C HCl D H2SO4 Giải + Để phân biệt dung dịch cho ta dùng q tím sau: Ghi nhớ: CTTQ amino axit là: (H2N)xCnH2n+2-2a-x-y(COOH)y Với amino axit có nhóm NH2 x = 1; có nhóm –COOH y = 1; no, mạch hở a = Ghi nhớ: Khi cho ClH3N-RCOOH phản ứng với NaOH nhóm –COOH –NH3Cl tác dụng Alanin Khơng đổi màu Axit glutamic Hóa đỏ + Vậy chọn đáp án A Câu 5: Phân tử khối alanin valin A 117 89 B 89 146 C 89 75 D 89 117 Giải + Alanin có cơng thức CH3CH(NH2)-COOH M = 89 + Valin có cơng thức (CH3)2CH-CH(NH2)-COOH M = 117 + Vậy chọn đáp án D Câu 6: Công thức tổng quát amino axit X no, mạch hở, tác dụng với dung dịch HCl dung dịch NaOH theo tỉ lệ mol : A CnH2n-1O2N (n 3) 10 A. 29,6. B. 36,7. C. 32,0. D. 35,3 Câu 43: Hỗn hợp X gồm alanin và axit glutamic. Cho m gam X tác dụng NaOH (dư) được (m+30,8) gam muối. Cũng cho m gam X tác dụng với dung dịch HCl dư được (m+36,5) gam muối. Giá trị của m là A. 112,2 B. 165,6 C. 123,8 D. 171,0 Câu 44: Đốt cháy 12,0 gam hỗn hợp X gồm etylamin và amino axit Y no, mạch hở có 1 nhóm – COOH và 1 nhóm – NH2 thu được 8,96 lít CO2 ở đktc và 2,24 lít N2 ở đktc. Tên gọi và khối lượng của Y là A. glyxin và 7,50 gam. B. glyxin và 3,75 gam. C. alanin và 8,90 gam. D. alanin và 4,45 gam Câu 45: Đốt cháy hồn tồn 0,2 mol hỗn hợp X gồm glyxin và lysin, bằng lượng oxi vừa đủ, thu được CO2, H2O và N2; trong đó CO2 và H2O hơn kém nhau 0,16 mol. Mặt khác lấy 35,28 gam X trên phản ứng với dung dịch HNO3 dư, thu được x gam muối. Giá trị của x là A. 61,74 gam B. 63,63 gam C. 67,41 gam D. 65,52 gam. Câu 46: Cho 0,1 mol αamino axit X phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch HCl 1,0M thu được chất hữu cơ Y. Để phản ứng vừa đủ với chất hữu cơ Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1,0M và dung dịch sau phản ứng chứa 15,55 gam muối. Công thức của X là A. H2NCH2CH2COOH. B. CH3CH(NH2)COOH. C. H2NCH2COOH. D. HOOCCH2CH2CH(NH2)COOH Câu 47: Cho 0,2 mol alanin phản ứng với 200 ml dung dịch HCl thu được dung dịch X có chứa 28,75 gam chất tan. Hãy cho biết cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 1M để phản ứng vừa đủ với các chất trong dung dịch X? A. 100 ml B. 400 ml. C. 500 ml. D. 300 ml. Câu 48: Cho 0,1 mol amino axit X phản ứng vừa đủ với 0,1 mol HCl thu được muối Y. 0,1 mol muối Y phản ứng vừa đủ với 0,3 mol NaOH thu được hỗn hợp muối Z có khối lượng là 24,95 gam. Cơng thức của X là A. H2NC3H5(COOH)2. B. H2NC2H3(COOH)2. C. (H2N)2C3H5COOH. D. H2NC2H4COOH Câu 49: Đốt cháy 0,10 mol chất hữu cơ X cần 0,525 mol O2 thu được 0,40 mol CO2; 0,45 mol H2O và 0,05 mol N2. Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH thu được mội muối của một αamino axit và một ancol đơn chức. Số cơng thức cấu tạo phù hợp với X là A. 3 B. 2 C. 1 D. 4 Câu 50: Đốt cháy hồn tồn amino axit X cần vừa đủ 30,00 gam khí oxi. Cho hỗn hợp sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 48,75 gam; có 75,00 gam kết tủa và thốt ra 2,8 lít N2 (đktc). CTPT của X là A. C2H5O2N. B. C3H7O2N C. C4H9O2N. D. C3H9O2N 36 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP AMINO AXIT NÂNG CAO Câu 1: Cho dung dịch riêng biệt chứa chất: anilin, metylamin, glyxin, axit 2 aminopentađioc, natri aminoaxetat, axit 2,6 – điaminohexanoic. Số dung dịch làm quỳ tím hóa xanh là A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Câu 2: Ứng dụng nào sau đây của amino axit là không đúng? A. Các amino axit thiên nhiên (hầu hết là amino axit) là cơ sở để kiến tạo nên các loại protein của cơ thể sống B. Axit 6aminohexanoic là nguyên liệu sản xuất tơ nilon6. C. Axit 7aminoheptanoic là nguyên liệu sản xuất tơ enang D. Muối đinatri glutamat là gia vị cho thức ăn (gọi là bột ngọt hay mì chính) Câu 3: Cho các chất: etyl axetat, anilin, phenol, lysin, metyl aminoaxetat, glyxin, tripanmitin Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH là A. 6 B. 4 C. 7 D. 5 Câu 4: Cho sơ đồ phản ứng sau: Biết Y là axit 2amino3metylbutanoic, nhận định nào sau đây là đúng? A. Z có cơng thức cấu tạo là CH3C(CH3)(NH3Cl)COOCH2CH3. B. Z có mạch cacbon khơng phân nhánh C. Z có cơng thức phân tử là C7H16O2NCl D. Ở điều kiện thường, X và Z là chất rắn, tan tốt trong nước Câu 5: Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Axit glutamic là thành phần chính của bột ngọt. B. Amino axit thuộc loại hợp chất hữu cơ tạp chức C. Các amino axit thiên nhiên hầu hết là các βamino axit. D. Ở nhiệt độ thường, các amino axit đều là những chất lỏng Câu 6: Cho các phản ứng: (a) H3N+CH2COO + HCl ClH3NCH2COOH; (b) H3N+CH2COO + NaOH H2NCH2COONa + H2O. Hai phản ứng trên chứng tỏ axit aminoaxetic A. có tính oxi hóa và tính khử B. chỉ có tính bazơ C. chỉ có tính axit D. có tính chất lưỡng tính Câu 7: Cho dãy các chất: metyl fomat, glucozơ, saccarozơ, alanin, triolein, metyl acrylat, tripanmitin, glyxin, tyrosin. Số chất trong dãy làm mất màu dung dịch Br2 A. 4 B. 3 C. 5 D. 6 Câu 8: X, Y, Z, T, P là các dung dịch chứa các chất sau: axit glutamic, alanin, phenylamoni clorua, lysin và amoni clorua. Thực hiện các thí nghiệm và có kết quả ghi theo bảng sau X Trang 37 Y Z T P Q tím Hóa đỏ Hóa xanh Khơng đổi Hóa đỏ Hóa đỏ Khí Dung dịch suốt Dung dịch suốt Dung dịch phân lớp Dung dịch suốt Dung dịch NaOH, t0 Các chất X, Y, Z, T, P A. amoni clorua, phenylamoni clorua, alanin, lysin, axit glutamic. B. axit glutamic, lysin, alanin, amoni clorua, phenylamoni clorua. C. amoni clorua, lysin, alanin, phenylamoni clorua, axit glutamic. D. axit glutamic, amoni clorua, phenylamoni clorua, lysin, alanin Câu 9: Đun nóng m1 gam este X với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được ancol Y và m2 gam muối natri của alanin (với m1