Аминокислоты. Состав и строение молекул, химические и физические свойства, получение и применение

План-конспект урока химии в 10 классе

Общие сведения об уроке:

· Класс: 10

· Предмет: Химия

· Тема: «Аминокислоты. Состав и строение молекул, химические и физические свойства, получение и применение»

· Цель: дать понятие об аминокислотах как бифункциональных органических  соединениях, их строении, изомерии, номенклатуре, свойствах, рассмотреть биологические функции аминокислот и их применение.

· Задачи:

Образовательные: дать понятие об аминокислотах как органических амфотерных соединениях, рассмотреть их строение, классификацию, изомерию и номенклатуру, изучить основные способы получения и применения аминокислот, изучить практическую значимость аминокислот для человека.

Развивающие: формировать и совершенствовать умения практической работы с химическими реактивами в ходе учебного эксперимента, продолжить формирование навыков работы в группе, развивать общеучебные и метапредметные умения  и навыки, прививая интерес к химии, как учебному предмету.

Воспитательные: воспитывать культуру общения через работу в коллективе ученик-ученик, ученик-группа, ученик-учитель, воспитывать чувство коллективизма и ответственности, формировать навыки исследовательской работы.

· Оборудование: модель молекулы глицина, магнитная доска, магниты, аминоуксусная кислота в растворе, раствор лакмуса, демонстрационные пробирки, растворы гидроксида натрия и соляной кислоты.

· Ход урока по этапам в форме: деятельность учителя, деятельность учеников.

1. Организационный момент

Добрый день, дорогие ребята! На улице прекрасная погода, которая нам дарит лучики тепла и заставляет нас улыбнуться. Так давайте же с таким замечательным настроением начнем наш урок.

2. Актуализация знаний

Беседа: в 1820 г. французский химик Анри Браконно проводил  опыты с веществами животного происхождения. В результате длительного нагревания кожи, хрящей и сухожилий с раствором серной кислоты он получил некоторое количество белых кристаллов сладкого вкуса. Какой тип реакции протекал при этом? (гидролиз). Ученый назвал вещество гликоколл. Однокоренные химические термины – глицерин, глюкоза, гликоген. все эти слова происходят от греческого прилагательного glykyc – сладкий. В настоящее время это слово трансформировалось в глицин. Долгое время гликоколл считался родственником углеводов, пока в 1838 году голландский химик Г. Мульдер не обнаружил в его составе азот. Спустя ещё шесть лет Э. Хорсфорд установил формулу вещества C2H5O2N, а вещество названо аминоуксусной кислотой и отнесено к классу аминокислот. Наличие, каких функциональных групп обозначено в названии? (наличие аминогруппы и карбоксильной группы).

3. Изучение нового материала

Аминокислоты – соединения, в молекулах которых одновременно присутствуют амино- и карбоксильные группы.

Физические свойства:

Аминокислоты представляют собой бесцветные кристаллические вещества, растворяющиеся в воде, труднее - в органических растворителях, некоторые из них имеют сладкий вкус.

Химические свойства

Аминокислоты принадлежат к амфотерным соединениям.

Демонстрации:

1. Три пробирки с раствором аминоуксусной кислоты + лакмус.

2. К одной пробирке добавляем раствор NaOH.

3. К другой – раствор HCl.

Реакции с участием только аминогруппы.

1.Взаимодействие с минеральными кислотами

NH₂CH₂COOH + HCl = NH₃CH₂COOHCl

Реакции с участием только карбоксильной группы.

2.Взаимодействие с основаниями.

NH₂CH₂COOH + NаOH = NH₂CH₂COONа + H₂O

3. Взаимодействие со спиртами.

NH₂CH₂COOH + C₂H₅OH = NH₂CH₂COOC₂H₅ + H₂O

 Реакции с одновременным участием карбоксильной и аминогруппой.

4. Реакция поликонденсации

NH₂CH₂COOH + NH₂CH₂COOH = NH₂CH₂CONHCH₂COOH + H₂O

Образуется пептидная связь. Образовавшийся дипептид способен дальше вступать во взаимодействие с аминоуксусной кислотой.

Вывод: аминокислоты это амфотерные органические соединения.

Способы получения:

1. Гидролиз белков в присутствии кислоты.

2. Из галогенкарбоновых кислот.

ClCH₂COOH + 2NH₃ = NH₂CH₂COOH + NH₄Cl

Нахождение в природе:

В состав белков входят 20 различных аминокислот. Часть этих аминокислот животный организм синтезирует сам, а часть должен получать с пищей. Эти аминокислоты называются незаменимыми. Для человека полностью незаменимые 8 аминокислот: валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.

4. Закрепление знаний.

Составьте формулу и уравнения реакций для 2-аминопропановой кислоты. Самостоятельная работа и взаимопроверка.

5. Рефлексия (беседа).

Итак, подводим итог нашей работы.

Что представляют собой аминокислоты по строению и свойствам? (Это бифункциональные, амфотерные по характеру вещества).

Какое практическое значение имеют аминокислоты?

(Аминокислоты – исходные вещества для синтеза белков, но и сами они выполняют определенные физиологические функции. Сами аминокислоты и их производные используют многие отрасли промышленности).

6. Домашнее задание: §18, №1, 3, 4, письменно. Подготовить сообщение об одной из 20 аминокислот входящих в состав белков.