Phân loại và phương pháp giải một số bài tập cơ bản về peptit

MỤC LỤC Tên mục Trang Đặt vấn đề 1 Lý chọn sáng kiến kinh nghiệm Tính sáng tạo sáng kiến Nội dung sáng kiến Thực trạng tình hình vấn đề 2 Các giải pháp tiến hành để giải vấn đề 2 Xác định loại peptit 2 1 Xác định loại peptit biết khối lượng mol phân tử M 2 Xác định loại peptit biết khối lượng aminoaxit, peptit 2 Tính khối lượng peptit 2 Tính số cơng thức peptit tạo từ số lượng α-aminoaxit xác định 2 Xác định công thức cấu tạo peptit biết sản phẩm thủy phân 2 Thủy phân peptit 5 6 10 12 13 2 Thủy phân peptit mơi trường bazơ (điển hình NaOH) 13 2 Thủy phân peptit mơi trường axit (điển hình HCl) 15 2 Bài tập đốt cháy peptit (áp dụng với peptit no phân tử có nhóm 18 -NH2 nhóm –COOH) Hiệu mang lại Đánh giá phạm vi ảnh hưởng Tài liệu tham khảo 26 29 30 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn sáng kiến kinh nghiệm Mơn hóa học mơn khoa học nghiên cứu tượng, chất tự nhiên, gắn bó mật thiết với đời sống hàng ngày người Khi học tốt mơn hóa học nhà trường, học sinh nắm quy luật biến đổi vật chất, hiểu chất sống xung Từ hiểu biết giáo dục cho học sinh ý thức bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên Tổ quốc, đồng thời biết cách giữ gìn, bảo vệ môi trường sống trước hiểm họa người gây thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa, nhằm tạo dựng sống ngày tốt đẹp Việc triển khai đề tài sáng kiến với mục đích giúp học sinh tiếp thu kiến thức mơn học, giải tập cách hiệu Ngồi ra, việc rèn luyện kỹ vận dụng, giải thích tượng, q trình hóa học để học sinh tính tốn đại lượng: khối lượng, thể tích, số mol… đào sâu mở rộng kiến thức học cách sinh động Bài tập hố học cịn dùng để ôn tập, rèn luyện số kỹ hố học Thơng qua việc giải tập, học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thơng minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập nhiều kĩ khác phục vụ cho việc học tập Peptit – Protein chun đề hố học cịn bậc trung học phổ thông, sách giáo khoa viết ngắn gọn thời lượng học lớp ( theo phân phối chương trình trường tiết- kể tiết tự chọn) Đọc sách giáo khoa, học sinh khó tổng hợp kiến thức để vận dụng để giải tập Trên thị trường nay, sách tham khảo đề cập đến chuyên đề chưa sâu vào chất Do học sinh khó khăn gặp tập peptit- protein Đặc biệt từ năm học 2016-2017, Bộ giáo dục thay đổi hình thức thi THPTQG, đề thi liên tục xuất câu hỏi peptit khó hay Nếu khơng hiểu chất thực vấn đề học sinh khó giải tập liên quan đến chuyên đề Nhằm giúp học sinh lớp 12 tháo gỡ khó khăn giải tập liên quan đến peptit, tơi nghiên cứu tìm cách hệ thống, phân loại tập để học sinh làm tập peptit Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, giáo viên giúp học sinh hiểu rõ chất tượng hoá học tiết kiệm thời gian giải tập Chính vậy, mạnh dạn giới thiệu đến quý đồng nghiệp, em học sinh đề tài “ Phân loại phương pháp giải số tập peptit” Với cách phân loại lựa chọn phương pháp học sinh dễ giải tập peptit Đề tài người viết mong muốn vận dụng cách phân loại đưa phương pháp giải phù hợp giúp cho trình giảng dạy giáo viên học tập học sinh cho mơn hố học thuận lợi Từ giúp giáo viên học sinh nhanh chóng có kết cho câu hỏi trắc nghiệm khách quan peptit, nâng cao chất lượng dạy học 1.2 Tính mới, tính sáng tạo sáng kiến Việc phân loại tốt làm rõ chất tính chất hóa học peptit, từ học sinh hình thành kĩ giải tốn có liên quan đến tính chất hóa học này, phát huy tính tích cực, sáng tạo giải tốn hóa học học sinh Trên thị trường sách tham khảo đề cập đến loại tập chưa phân loại, chưa hệ thống thành dạng cụ thể nên gây khó khăn, lúng túng cho học sinh khơng biết áp dụng phương pháp để giải toán Việc phân loại tập sáng kiến giúp học sinh giải toán nhanh hơn, điểm số cao NỘI DUNG SÁNG KIẾN 2.1 Thực trạng tình hình vấn đề Để giải nhanh xác tập peptit việc cần thiết trước hết phải hiểu chất đến lựa chọn phương pháp giải Tuy nhiên tài liệu môn lớp 12 tác giả chưa đề cập mức phương pháp giải tốn dạng Chính điều làm cho học sinh khó hiểu chất dạng tốn hóa học bị nhiều thời gian có kết xác Hơn nữa, tập dạng thường phải xét nhiều trường hợp Nhưng tài liệu nói tới Mặt khác chương trình giảng dạy mơn hóa lớp 12 tập peptit giới hạn có mức độ đơn giản đề thi đại học thường yêu cầu mức độ vận dụng vận dụng cao Cho nên, khơng hướng dẫn kỹ làm thi gặp dạng học sinh lúng túng, hoang mang kết thường bỏ qua khoanh ngẫu nhiên Hiện nay, hình thức thi trắc nghiệm khách quan đánh giá cao nên kỳ thi HSG tỉnh THPTQG xuất hình thức thi này, học sinh vận dụng phương pháp cho câu liên quan có kết xác tiết kiệm nhiều thời gian Đề tài việc giúp học sinh nhà trường phổ thông hệ thống kiến thức giải tập peptit, người viết mong muốn trở thành tài liệu tham khảo đắc lực cho nội dung ơn tập nâng cao nhóm học sinh giỏi, chí kênh tham khảo hiệu cho giáo viên dạy mơn hóa học góp phần nâng cao chất lượng hiệu dạy học hóa học giáo viên 2.2 Các giải pháp tiến hành để giải vấn đề Nghiên cứu, phân loại chọn lựa phương pháp giải tập peptit Trong khuôn khổ đề tài, thống kê, tổng hợp, phân loại hệ thống chia tập peptit thành nhóm sau: + Xác định loại peptit ( đipeptit, tripeptit, tetrapeptit ) + Tính khối lượng peptit + Tính số loại cơng thức peptit tạo từ số lượng α-aminoaxit xác định + Xác định công thức cấu tạo peptit biết sản phẩm thủy phân + Bài tập liên quan đến phản ứng thủy phân peptit + Bài tập liên quan đến phản ứng đốt cháy peptit 2.2.1 Xác định loại peptit 2.2.1.1 Xác định loại peptit biết khối lượng mol phân tử M + Từ phương trình phản ứng trùng ngưng tổng quát: n.aminoaxit → (peptit) + (n-1) H2O + Áp dụng bảo tồn khối lượng phân tử cho phương trình ta có: n.Ma.a = Mp + (n-1)18 ( M a.a: khối lượng mol amino axit Hoặc Mp=n.Ma.a – (n-1).18 Mp: khối lượng mol peptit) Tùy theo đề cho aminoaxit mà ta thay vào phương trình tìm n Ví dụ 1: Đun nóng glyxin thu số peptit có peptit X phân tử khối 360 peptit X là: A tripeptit B tetrapeptit C hexapeptit D pentapeptit Hướng dẫn Sơ đồ: n Gly → peptit X + (n-1) H2O Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng phân tử ta có: 75.n = 360 + (n-1).18 � n= Vậy X hexapeptit Ví dụ 2: Cho peptit X tạo nên n gốc glyxin m gốc alanin có khối lượng mol phân tử 274 Peptit X thuộc loại ? A tripeptit B đipeptit C tetrapeptit D pentapeptit Hướng dẫn Sơ đồ: n.Gly + m.Ala → peptit X + (n+m-1) H2O Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng phân tử ta có: 75.n + 89.m = 274 + (n-1).18 � 57.n + 89.m = 256 Chỉ có n=2 m = thỏa mãn Vậy X tetrapeptit Ví dụ : Cho peptit Y tạo nên n gốc glyxin m gốc alanin có phân tử khối 203 đvC Peptit Y có : A gốc gly gốc ala B gốc gly gốc ala B gốc gly gốc ala D gốc gly gốc ala Hướng dẫn Sơ đồ : n.Gly + m.Ala → Y + (n + m -1) H2O Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng phân tử ta có: 75.n + 89.m = 203 + (n + m-1)18 => 57.n + 71.m =185 Chỉ có cặp n = 2, m = thõa mãn Vậy Y có gốc gly gốc ala 2.2.1.2 Xác định loại peptit biết khối lượng aminoaxit, peptit Từ phương trình phản ứng thủy phân peptit tổng quát: Peptit X + (n-1)H2O  n Aminoaxit Vậy theo quy tắc tam suất ta có: n  n H2O  n n a.a Ví dụ 1: Khi thủy phân hồn toàn 60,00 gam peptit X thu 66,75 gam alanin (amino axit nhất) X : A tripeptit B tetrapeptit C pentapeptit D đipeptit Hướng dẫn Gọi khối lượng peptit là: mp, khối lượng amino axit là: ma.a Số mol Alanin là: 66, 75  0, 75(mol) 89 Theo bào tồn khối lượng ta có: m p  m H2O  m a.a � m H2O  6, 75(g) � n H2 O  0,375(mol) n  0,375  n 0, 75 � n=2 Vậy X đipeptit Ví dụ 2: Khi thủy phân hồn tồn 110,16 gam peptit Y thu 126,36 gam valin (amino axit nhất) Số liên kết peptit phân tử Y : A B C D Hướng dẫn Số mol Valin là: 126,36  1, 08(mol) 117 Theo bào tồn khối lượng ta có: m p  m H2 O  m a.a � m H 2O  16, (g) � n H 2O  0,9 (mol) n  0,9  n 1, 08 � n=6 Vậy Y hexapeptit, phân tử Y có liên kết peptit Ví dụ 3: Khi thủy phân hoàn toàn 65 gam peptit Z thu 22,25 gam alanin 56,25 gam glyxin Z : A tripeptit B tetrapeptit C pentapeptit D đipeptit Hướng dẫn Số mol alanin là: 22, 25  0, 25(mol) 89 Số mol glyxin là: 56, 25  0, 75(mol) 75 Theo bào tồn khối lượng ta có: m p  m H2 O  m a.a � m H2 O  13,5(g) � n H2 O  0, 75(mol) n  0, 75  n n= Vậy Z tetrapeptit 2.2.2 Tính khối lượng peptit + Điều kiện áp dụng cho cách giải là: peptit tạo nên từ gốc amino axit Peptit + H2O → peptit + amino axit + Áp dụng bảo toàn mol gốc amino axit � na.a � np từ tính khối lượng peptit ban đầu Ví dụ : Thủy phân hết m gam tripeptit Gly-Gly-Gly ( mạch hở) thu hỗn hợp gồm 13,5 gam Gly; 15,84 gam Gly-Gly Giá trị m : A 26,46 B 29,34 C 22,86 D 23,94 Hướng dẫn + Tính số mol sản phẩm Số mol Gly : 13,5  0,18(mol) 75 Số mol Gly-Gly : 15,84  0,12 (mol) 132 Theo bảo tồn mol gốc Gly ta có : 3.n Gly3  2.n Gly2  n Gly � n Gly3  0,14 (mol) m = 0,14 ( 75 3-18 2)= 26,46 (gam) Ví dụ : 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 Hướng dẫn +Tính số mol peptit sản phẩm Số mol Ala : 28, 48  0,32 (mol) 89 Số mol Ala-Ala : 32  0, (mol) 160 Số mol Ala-Ala-Ala : 27, 72  0,12 (mol) 231 Theo bảo tồn mol gốc Ala ta có : 4.n Ala  3.n Ala3  2.n Ala  n Ala � n Ala  0, 27 (mol) m = 0,27 ( 89 4-18 3)= 81,54 (gam) 2.2.3 Tính số cơng thức peptit tạo từ số lượng α-aminoaxit xác định - Do phân tử peptit tạo thành từ gốc α-aminoaxit, phân tử peptit đặc trưng đầu: đầu N chứa nhóm –NH đầu C chứa nhóm –COOH Phân tử peptit tạo thành từ gốc α-aminoaxit theo thứ tự định, thay đổi thứ tự, số lượng gốc α-aminoaxit tạo peptit - Để tính số loại phân tử peptit tạo thành từ ta phải xác định rõ peptit gốc α-aminoaxit có lặp lại hay khơng + Nếu có n gốc α-aminoaxit khác nhau, u cầu tính số peptit tối da tạo thành ta sử dụng hàm mũ + Nếu có n gốc α-aminoaxit khác nhau, yêu cầu tính số peptit tối đa tạo thành ( biết peptit gốc α-aminoaxit suất lần) ta sử dụng hàm giai thừa 10 Ví dụ 1: Từ glyxin (Gly) alanin (Ala) tạo tối đa chất đipeptit ? A B C D Hướng dẫn Dễ thấy yêu cầu tính số đipeptit tạo mà khơng nói cụ thể gốc αaminoaxit có lặp lại không Vậy nên số lượng đipeptit tối đa tạo là: 22 = Ví dụ 2: Từ α-amino axit X, Y, Z tạo thành tripeptit có đủ X, Y, X ? A B C D Hướng dẫn Dễ thấy yêu cầu tính số tripeptit tạo có đủ X, Y, Z chứng tỏ peptit phải có đủ gốc α-aminoaxit gốc α-aminoaxit xuất lần Vậy nên số lượng tripeptit tối đa tạo là: 3! = Ví dụ 3: Từ glyxin (Gly), alanin (Ala), valin (Val) tạo chất đipeptit ? A B C D Hướng dẫn Dễ thấy yêu cầu tính số đipeptit tạo mà khơng nói cụ thể gốc αaminoaxit có lặp lại không Vậy nên số lượng đipeptit tối đa tạo là: 32 = 2.2.4 Xác định công thức cấu tạo peptit biết sản phẩm thủy phân - Khi thủy phân phân tử peptit bị cắt ngắn dần cuối thu hỗn hợp α-aminoaxit - Để xác định công thức cấu tạo peptit ban đầu ta dự sản phẩm thủy phân khơng hồn tồn Trước hết, tìm peptit dài sau dựa petit cịn lại để phát triển đầu N đầu C cho phù hợp Ví dụ 1: Thuỷ phân khơng hồn tồn tetrapeptit (X), ngồi α -amino axit cịn thu đipetit: Gly-Ala ; Phe-Val ; Ala-Phe Cấu tạo X là: A Val-Phe-Gly-Ala B Gly-Ala-Phe-Val 11 Hướng dẫn Sơ đồ: Đipetit + H2O + HCl→ hỗn hợp muối Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng : Số mol H2O là: 31,12  27,52  0, (mol) 18 => số mol HCl = 0,2 = 0,4 (mol) Vậy áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (3) � m m  m p  m H 2O  m HCl =27,52 + 0,2 18 + 0,4 36,5 = 45,72 gam Ví dụ 2: Thủy phân hồn tồn 60 gam hỗn hợp hai đipetit thu 63,6 gam hỗn hợp X gồm amino axit (các amino axit có nhóm amino nhóm cacboxyl phân tử) Nếu cho 1/10 hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl (dư), cạn cẩn thận dung dịch, lượng muối khan thu : A 7,09 gam B 16,30 gam C 8,15 gam D 7,82 gam Hướng dẫn Số mol H2O = (63,6 - 60) : 18 = 0,2 (mol) Số mol HCl = 0,2 = 0,4 (mol) Vì lấy 1/10 hỗn hợp X khối lượng số mol giảm 1/10 Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có � mmuối = 1/10 (60+ 0,2 18 + 0,4 36,5) = 7,82 gam Ví dụ 3: Thủy phân hoàn toàn 75,6 gam hỗn hợp hai tripeptit thu 82,08 gam hỗn hợp amino axit (các amino axit có nhóm amino nhóm cacboxyl phân tử) Nếu cho 1/2 hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn cẩn thận dung dịch, lượng muối khan thu : A 50,895 gam B 54,18 gam C 47,61 gam D 45,42 gam Hướng dẫn Số mol H2O = (82,08 – 75,6) : 18 = 0,36 (mol) Số mol peptit là: 0,36;2=0,18 (mol) 16 Số mol HCl = 0,18 = 0,54 (mol) Vì lấy 1/2 hỗn hợp X khối lượng số mol giảm 1/2 Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có � mmuối = 1/2 (75,6+ 0,36.18 + 0,54 36,5) = 50,895 gam Ví dụ 4: Cho 14,6 gam Ala-Gly tác dụng với dung dịch HCl dư, đun nóng Sau phản ứng xảy hoàn toàn, số mol HCl phản ứng A 0,2 B 0,1 C 0,3 D 0,4 Hướng dẫn Số mol peptit là: 14,  0,1(mol ) 146 ( Vì chất phản ứng đipeptit cấu tạo amino axit phân tử có nhóm –NH2 nhóm –COOH, nên đipeptit tác dụng với axit HCl theo tỉ lệ 1:2) Số mol HCl phản ứng là: 0,1 2= 0,2 (mol) Ví dụ 5: Thủy phân hồn tồn 9,24 gam pentapeptit mạch hở X (được tạo nên từ α–amino axit có cơng thức dạng H2N-CnH2n-COOH) dung dịch NaOH dư, thu 12,88 gam muối Mặt khác thủy phân hoàn toàn 9,24 gam X dung dịch HCl dư, thu m gam muối Giá trị m A 13,96 B 12,98 C 14,33 D 12,89 Hướng dẫn X + 5NaOH  Muối + H2O Đặt nX = x mol  nNaOH = 5x mol; n H2O  x mol BTKL ��� � 9,24 + 40.5x = 12,88 + 18x  x = 0,02 mol X + 5HCl + 4H2O  Muối 0,02 0,1 0,08 BTKL ��� � m = 9,24 + 0,1.36,5 + 0,08.18 = 14,33 (g) 2.2.6 Bài tập đốt cháy peptit (áp dụng với peptit no phân tử có nhóm -NH2 nhóm –COOH) 17 - Với loại tập đốt cháy peptit ta hay dùng phương pháp quy đổi mà điển hình quy đổi peptit theo cách + cách 1: thành amino axit nước ( peptit cấu tạo từ amino axit) + cách 2: Thành đipeptit nước + cách : thành gốc gly, CH2 nước Ví dụ 1: Cho hỗn hợp A chứa hai peptit X Y tạo glyxin alanin Biết tổng số nguyên tử O A 13 Trong X Y có số liên kết peptit khơng nhỏ Đun nóng 0,7 mol A KOH thấy có 3,9 mol KOH phản ứng thu m gam muối Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 66,075 gam A cho sản phẩm hấp thụ hồn tồn vào bình chứa Ca(OH) dư thấy khối lượng bình tăng 147,825 gam Giá trị m A 560,1 B 520,2 C 470,1 D 490,6 Hướng dẫn Cách 1: Quy đổi hỗn hợp peptit thành hỗn hợp amino axit Ứng với cách ta có lời giải sau :  namino axit (C H � n O N) h� nh tha� nh ne� n X, Y 2n1 nHOH co� n la� i X, Y namino axit (C H n O N) 2n1  nmuo� i (C H n O2NK ) 2n nX, Y h� nh tha� nh ne� n X, Y nHOH thamgia pha� n� � ng thu� y pha� n X, Y � e� ta� o amino axit   nKOH nX, Y  39 39 39  39  32 � C H O2N : 39x mol �  Trong pha� n� � ng cha� y, quy � o� i X, Y tha� nh � n 2n1 H2O: 32x mol � � m(X, Y )  39x(14n  47)  32x.18  66,075 � nx  0,06346 � � �� �� x  0,025 m  44.39nx  18.39x(n  0,5)  32x.18  147,825 � � � (CO2 , H2O) � n  2,5384; mmuo�  3,9(14n  85)  470,1gam i Cách 2: Quy đổi hỗn hợp peptit thành hỗn hợp đipeptit H2O Ứng với hướng tư ta có lời giải sau : 18  � namino axit (C H n O N) h� nh tha� nh ne� n X, Y 2n1 nHOH co� X, Y n�ipeptit (C H n  nmuo� i (C H O N ) h� nh tha� nh ne� n X, Y 2n nHOH thamgia pha� n� � ng thu� y pha� n X, Y ta� o � ipeptit n O2NK ) 2n nX, Y   nKOH nX, Y  39 39:2 19,5  39:2  12,5 � C H O3N2 :19,5x mol �  Trong pha� n� � ng cha� y, quy � o� i X, Y tha� nh � n 2n H2O: 12,5x mol � � m(X, Y )  19,5x(14n  76)  12,5x.18  66,075 � � � nx  0,1269 �� �� x  0,025 m  44.19,5nx  18.19,5xn  12,5x.18  147,825 � � � (CO2 , H2O) � n  5,076 � �� mmuo�  1,95(14n  76)  3,9.56  1,95.18  470,1gam � i � Cách 3: Quy đổi hỗn hợp peptit thành hỗn hợp gồm gốc glyxyl, -CH 2- H2O Nhận thấy phân tử peptit cịn nhóm –NH nhóm –COOH Nếu cắt nhóm –OH –COOH nguyên tử H nhóm –NH thu phân tử nước chuỗi gồm gốc amino axit nối với Do quy đổi peptit thành gốc amino axit nước Ứng với hướng tư ta có lời giải sau : 19  Quy đổ i X, Y nh hỗ n hợp E : C2H3ON; CH 2; H 2O  Trong phả n ứ ng thủ y phâ n: � nC H ON  nC H O NK  nKOH  3,9 mol � � n  n(X, Y )  0,7 mol � � H2O tách từpetit X, Y nC H ON � C H ON :39x mol 39 � �  � Hỗ n hợpE gồ m�2 nH O tách từpeptit X, Y H2O: 7x mol; CH2 : y mol �  Trong phả n ứ ng đố t chá y: � m(X, Y )  39x.57  7x.18  14y  66,075 � x  0,025 � �� � m  2.39x.44  44y  1,5.39x.18  7x.18 18y  147,825 � y  0,525 � � (CO2 , H2O) � nC H ON : nCH  39.0,025: 0,525  13: � �� mmuoái  3,9.113 2,1.14  470,1gam � � Ví dụ 2: X, Y aminoaxit no, mạch hở chứa nhóm amino nhóm cacboxyl Z este no, đơn chức, mạch hở Cho m gam hỗn hợp E gồm peptit Val-X-Y Z tác dụng hết với 300 ml dung dịch KOH 0,2M (vừa đủ), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu metanol a gam muối T Đốt cháy hoàn toàn T cần dùng 3,192 lít O2, thu N2, K2CO3 6,47 gam hỗn hợp gồm CO H2O Cho phát biểu sau: (a) Khối lượng muối có phân tử khối nhỏ T 3,39 gam (b) Giá trị a 6,44 gam (c) Giá trị m 4,11 gam (d) Phần trăm khối lượng peptit có E 57,65% Số phát biểu là: A B C D Hướng dẫn Quy đổi T thành HCOOK có số mol x, Gly-K có số mol y CH2 có số mol z n KOH  x  y  0, 06 � n K 2CO3  0, 03 20 n O2  0,5x  2, 25y  1,5z  0,1425 mCO2  mH2O  44  x  2y  z  0, 03  18  0,5x  2y  z   6, 47 � x  0, 03; y  0, 03; z  0, 04 � n Val  X  Y  y  0, 01 Val-X-Y = (Gly)3 kCH2 với k �4 � toàn CH2 nằm peptit peptit Val-Ala-Gly � Este HCOOCH3 0,03 mol Muối gồm Gly-K: 0,01 mol, Ala-K: 0,01 mol, Val-K: 0,01 mol HCOOK: 0,03 mol (a) sai, m HCOOK  2,52 (b) sai, a = 6,47 (c) sai, m = 4,25 (d) đúng, %peptit = 57,65% Ví dụ Hỗn hợp M gồm peptit X, Y, Z, T (đều mạch hở) với tỉ lệ mol tương ứng : : : Tổng số liên kết peptit phân tử X, Y, Z, T 10 Thủy phân hoàn toàn 12,12 gam M, thu 0,07 mol X1; 0,06 mol X2 0,03 mol X3 Biết X1, X2, X3 có dạng H2N-CnH2n-COOH Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam M, thu tổng khối lượng CO H2O 42,9 gam Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 17,63 B 18,17 C 17,53 D 18,64 Hướng dẫn Trùng ngưng hóa peptit: 2X + Y + Z + T → E (X2YZT) + 4H2O Thủy phân M thủy phân (E + 4H2O)  nX1 : nX2 : nX3 = : : = 7k : 6k : 3k (k ∈ N∙) ⇒ ∑gốc a.a = 7k + 6k + 3k = 16k Mặt khác: ∑lk peptit = 10 ⇒ ∑mắt xích = 14 = + + + 21 ⇒ 1.8 + 1.2 + 1.2 + 1.2 ≤ 16k ≤ 2.8 + 1.2 + 1.2 + 1.2 ⇒ k = PTHH: E + (7 + + – = 15)H2O → 7X1 + 6X2 + 3X3 ⇒ 2X + Y + Z + 11H2O → 7X1 + 6X2 + 3X3 ⇒ nX = 0,02 mol; nY = nZ = nT = 0,01 mol Quy E C2H3NO CH2 H2O ⇒ n C2H3NO = 0,07 + 0,06 + 0,03 = 0,16 mol n H 2O = 0,02 + 0,01 + 0,01 + 0,01 = 0,05 (mol) 12,12  0,16.57 0,05.18 ⇒ n CH2 = = 0,15 (mol) 14 Đốt cho 0,47 mol CO2 0,44 mol H2O ⇒ Thí nghiệm dùng gấp 1,5 lần thí nghiệm ⇒ m = 12,12.1,5 = 18,18 (g) Ví dụ 4: Thủy phân m gam hỗn hợp X gồm tetrapeptit Y pentapeptit Z dung dịch NaOH vừa đủ cô cạn thu (m + 23,7) gam hỗn hợp muối Gly Ala Đốt cháy toàn lượng muối sinh lượng oxi vừa đủ thu Na2CO3 hỗn hợp T gồm CO2, H2O N2 Dẫn toàn hỗn hợp T chậm qua bình đựng dung dịch NaOH đặc dư thấy khối lượng bình tăng 84,06 gam có 7,392 lít khí (đktc) khỏi bình Biết thủy phân Y hay Z thu Gly Ala Cho phát biểu sau: (1) Thành phần phần trăm khối lượng Y hỗn hợp X có giá trị 53,06% (2) Tỉ lệ số phân tử Ala Gly Z : (3) Giá trị m 41,4 gam (4) Tổng số nguyên tử C Y Z 22 Số phát biểu A B C D Hướng dẫn 22 Quy đổi hỗn hợp X thành C 2H3ON (a mol), CH (b mol) H 2O (c mol) Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH hỗn hợp quy đổi gồm C2H4ONNa (a mol) CH2 (b mol) Xét q trình đốt cháy hỗn hợp muối ta có hệ sau: � 97n NH 2CH 2COONa  14n CH  (57n C 2H 3ON  14n CH  18n H 2O )   m � � 44n CO  18n H 2O  m bình Z � � BT: N ����� n C2H 3ON  2n N 40a  18c  15,8 a  0, 44 � � � � �� 102a  62b  56, 04 � � b  0,18 � � a  0, 44 c  0,1 � � - Ta có: n Ala  n CH  0,18 mol � n Gly  2n N  n Ala  0, 26 mol - Xét hỗn hợp X ta có : n Y  n Z  n H 2O n Y  n Z  0,1 n Y  0, 06 mol � � � �� �� � 4n Y  5n Z  2n N 4n Y  5n Z  0, 44 � n Z  0, 04 mol � � i x  v�y MY > MZ Đốt cháy hoàn toàn a mol peptit X, Y Z thu số mol CO nhiều số mol H2O a mol Mặt khác, đun nóng 69,8 gam hỗn hợp E (chứa X, Y 0,16 mol Z, số mol X nhỏ số mol Y) với dung dịch NaOH vừa đủ, thu dung dịch chứa muối alanin valin có tổng khối lượng 101,04 gam Phần trăm khối lượng X có hỗn hợp E gần với giá trị sau đây? A 10% B 95% C 54% D 12% Hướng dẫn X, Y, Z tạo từ Ala Val amino axit đơn, no, mạch hở 23 Khi đốt cháy thì: nX = nY = nZ = n N  (n CO  n H 2O ) � n N  0,32 � n N : n peptit  0, 64 : 0,16  :1 ⇒ X, Y, Z tetrapeptit Khi cho E tác dụng với NaOH thì: nNaOH = 4(nX + nY + nZ) = nAla + nVal n H 2O = nX + nY + nZ BTKL ���� mE + mNaOH = mmuối + m H 2O ⇒ nX + nY + nZ = 0,22 ⇒ nX + nY = 0,06 Ta có: 111nAla + 139nVal = 101,04 ⇒ nAla = 0,76; nVal = 0,12 mol Vì nVal < nE ⇒ Val khơng có tất peptit ⇒ Z khơng có Val Có: nVal = 2(nX + nY) ⇒ Số mắt xích Val trung bình X Y Vì MX > MY ⇒ số mắt xích Val X lớn + X có Val, Y có Val ⇒ nX = 0,03 = nY (loại) nX < nY + X có Val, Y có Val ⇒ nX = 0,02 mol; nY = 0,04 mol (thoả) ⇒ %mX = 11,86% Ví dụ 6: Hỗn hợp M gồm peptit X, Y, Z (đều mạch hở) có tỉ lệ mol tương ứng : : 2, có tổng số liên kết peptit phân tử X, Y, Z 12 Thủy phân hoàn toàn 78,10 gam M thu 0,40 mol A 1, 0,22 mol A2 0,32 mol A3 Biết A1, A2, A3 có dạng NH2-CnH2n-COOH Mặt khác, cho x gam M tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH thu y gam muối Đốt cháy hồn tồn y gam muối cần 32,816 lít O2 (đktc) Giá trị y gần với A 56,18 B 37,45 C 17,72 D 47,95 Hướng dẫn n A1 : n A2 : n A3  21:11:16 4X  3Y  2Z � �  A1  20  A  11  A3  16 � � � 8H 2O k Số nhóm –CO-NH- X + Y + Z = 12 � Số nhóm –CO-NH- 4X + 3Y + 2Z đạt nhỏ 27 lớn 45 � 27  �47k  �45  � k �1,15 � k  nghiệm 24 n  A1  20  A  11  A3  16  0, 02 4X  3Y  2Z �  A1  20  A  11  A  16  8H O 0, 08 0, 06 0, 04 � n M  0,18 0, 02 0,16 Quy đổi M thành C2H3ON 0,4 + 0,22 + 0,32 = 0,94 (mol) CH2 a (mol) H2O 0,18 (mol) n M  78,10 � a  1,52 (mol) mm = 0,94.57 + 14a + 0,94.40 = 112,46 (gam) n O2  0,94.2, 25  1,5a  4,395 (mol) Tỷ lệ: Đốt 112,46 gam muối cần 4,395 mol O2 Vậy đốt y gam muối cần 1,465 mol O2 � y  112, 46.1, 465 / 4,395  37, 49 (gam) HIỆU QUẢ MANG LẠI Với nội dung phương pháp trình bày trên, tơi áp dụng giảng dạy cho lớp 12A1 thu kết khả quan Qua khảo sát lớp 12A1 10 câu trắc nghiệm liên quan đến dạng tập này, học sinh làm tốt Trích đề thi kiểm tra trắc nghiệm khách quan đề có cấu trúc tương tự Câu 1: Thủy phân hoàn toàn 60 gam hỗn hợp hai đipeptit thu 63,6 gam hỗn hợp X gồm amino axit no mạch hở, phân tử có nhóm –NH nhóm -COOH Nếu lấy 1/10 hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu m gam muối Giá trị m là: A 7,82 B 8,72 C 7,09 D.16,3 25 Câu 2: X hexapeptit cấu tạo từ amino axit Y có cơng thức H 2NCnH2n-COOH Y có tổng % khối lượng oxi nitơ 61,33% Thủy phân hết m gam X môi trường axit thu 30,3 gam pentapeptit, 19,8 gam đieptit 37,5 gam Y Giá trị m là: A 69 gam B 84 gam C 100 gam D.78 gam Câu 3: X tetrapeptit cấu tạo từ amino axit A no, mạch hở có nhóm –COOH; nhóm –NH2 Trong A, nitơ chiếm 15,73% khối lượng Thủy phân m gam X môi trường axit thu 41,58 gam tripeptit ; 25,6 gam đipeptit 92,56 gam A Giá trị m : A 149 gam B 161 gam C 143,45 gam D 159 gam Câu 4: X tetrapeptit Ala-Gly-Val-Ala, Y tripeptit Val-Gly-Val Đun nóng m gam hỗn hợp X Y có tỉ lệ số mol n X : nY = : với 780 ml dung dịch NaOH 1M vừa đủ, sau phản ứng kết thúc thu dung dịch Z Cô cạn dung dịch thu 94,98 gam muối m có giá trị A 68,1 gam B 64,86 gam C 77,04 gam D 65,13 gam Câu 5: X Y tripeptit tetrapeptit tạo thành từ amino axit no mạch hở, có nhóm –COOH nhóm –NH Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu sản phẩm gồm CO 2, H2O, N2, tổng khối lượng CO H2O 47,8 gam Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X cần mol O2? A 2,8 mol B 2,025 mol C 3,375 mol D 1,875 mol Câu 6: Thủy phân 14 gam polipeptit X với hiệu suất đạt 80%,thi thu 14,04 gam  - amino axit Y Xác định Công thức cấu tạo Y? A H2N(CH2)2COOH B H2NCH(CH3)COOH C H2NCH2COOH D H2NCH(C2H5)COOH 26 Câu 7: Đun nóng alanin thu số peptit có peptit A có phần trăm khối lượng nitơ 18,54% Khối lượng phân tử A : A 231 B 160 C 373 D 302 Câu 8: Thuỷ phân hoàn toàn 500 gam oligopeptit X (chứa từ đến 10 gốc α-amino axit) thu 178 gam amino axit Y 412 gam amino axit Z Biết phân tử khối Y 89 Phân tử khối Z : A 103 B 75 C 117 D 147 Câu 9: Tripeptit X có cơng thức sau : H2N–CH2–CO–NH–CH(CH3)–CO–NH–CH(CH3)–COOH Thủy phân hoàn toàn 0,1 mol X 400 ml dung dịch NaOH 1M Khối lượng chất rắn thu cô cạn dung dịch sau phản ứng : A 28,6 gam B 22,2 gam C 35,9 gam D 31,9 gam Câu 10: Đun nóng 0,045 mol hỗn hợp E chứa hai peptit X, Y (có số liên kết peptit 1) cần vừa đủ 120 ml KOH 1M, thu hỗn hợp Z chứa muối Gly, Ala, Val muối Gly chiếm 33,832% khối lượng Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 13,68 gam E cần dùng 14,364 lít khí O2 (đktc), thu hỗn hợp khí tổng khối lượng CO H2O 31,68 gam Phần trăm khối lượng muối Ala Z gần với: A 45% B 50% C 55% D 60% Kết cụ thể đạt sau: Trước dạy ôn phần phân loại phương pháp giải tập peptit Lớp 12A1 Tổng số Số câu trả lời 1-4 câu 5-6 câu học sinh 43 25 7-8 câu 9-10 câu 13 Sau dạy ôn phần phân loại phương pháp giải tập peptit Lớp Tổng số Số câu trả lời 1-4 câu 5-6 câu học sinh 7-8 câu 9-10 câu 27 12A1 43 22 19 Từ bảng số liệu nhận thấy tỉ lệ học sinh đạt điểm giỏi tăng lên nhiều Chứng tỏ việc phân loại dạy phương pháp giải cho học sinh có tiến rõ rệt ĐÁNH GIÁ PHẠM VI ẢNH HƯỞNG Đề tài sáng kiến kinh nghiệm thực nghiệm lớp 12A1 năm học 2019 – 2020 cho kết khả quan Năm học 2020 – 2021 người viết mong muốn triển khai sáng kiến tới toàn học sinh học tổ hợp KHTN để việc học tập mơn hóa học đạt hiệu cao Việc phân loại phương pháp giải tập peptit dễ áp dụng, nhiều thời gian Phù hợp cho hình thức làm thi trắc nghiệm đặc biệt loại peptit thi THPTQG Học sinh vận dụng phương pháp nhanh chóng có đáp án xác, tránh việc bỏ sót nghiệm khơng cần phải viết phương trình 28 Qua đây, niềm hứng thú, say mê học tập học sinh phát huy biết sử dụng kiến thức tốn học hình học q trình làm Học sinh hiểu rõ ứng dụng tốn học hóa học Q trình giảng dạy năm học 2019 - 2020, đặc biệt việc kiểm tra, đánh giá học sinh chuyển sang hình thức kiểm tra TNKQ, nhận thấy: - Kiến thức học sinh ngày củng cố phát triển sau hiểu rõ chất q trình hố học - Trong trình tự học, học sinh tự tìm tịi, phát nhiều phương pháp khác giải tập hoá học TÀI LIỆU THAM KHẢO Cơ sở hóa học hữu ( tập 3, tác giả: Nguyễn Văn Tòng, Đặng Văn Liếu, NXB Giáo dục năm 2001) Đề thi đại học năm 2008 đến năm 2015 Đề thi THPTQG từ năm 2015 đến 2019 Đề thi minh họa thi THPTQG năm 2015 đến 2020 Đề thi thử trường chuyên nước năm 2019, 2020 29 30 ... phần phân loại phương pháp giải tập peptit Lớp 12A1 Tổng số Số câu trả lời 1-4 câu 5-6 câu học sinh 43 25 7-8 câu 9-10 câu 13 Sau dạy ôn phần phân loại phương pháp giải tập peptit Lớp Tổng số Số... Phân loại phương pháp giải số tập peptit? ?? Với cách phân loại lựa chọn phương pháp học sinh dễ giải tập peptit Đề tài người viết mong muốn vận dụng cách phân loại đưa phương pháp giải phù hợp giúp... cứu, phân loại chọn lựa phương pháp giải tập peptit Trong khuôn khổ đề tài, thống kê, tổng hợp, phân loại hệ thống chia tập peptit thành nhóm sau: + Xác định loại peptit ( đipeptit, tripeptit,