Методическая разработка к уроку химии в 10 классе на тему "Аминокислоты. Пептидная связь и полипептиды".
методическая разработка по химии (10 класс) на тему

Конспект открытого урока  химии  в  10 классе                                      на тему: «Аминокислоты. Пептидная связь и полипептиды».

(Линия УМК по химии 10 – 11 класс  О.С.Габриелян)

Урок № 46.

Предмет: химия.

Класс: 10

Тема урока: Аминокислоты. Пептидная связь и полипептиды.

Тип урока: комбинированный урок.

Методы: словесный, наглядный, практический, проблемно-поисковый, объяснительно-иллюстративный.

Формы работы:  фронтальная, групповая, индивидуальная, учебное исследование.

Технологии, используемые при проведении урока:

               1. Технология проблемного обучения.

2. Технология уровневой дифференциации.

3. Здоровьесберегающие технологии.

4. Информационно-коммуникационные.

Цель урока: сформировать знания об аминокислотах как органических амфотерных соединениях и разновидности химической связи – пептидная связь.

Задачи урока:

Обучающие: 

–  дать понятие об аминокислотах как органических амфотерных соединениях;
– рассмотреть их строение, классификацию, изомерию и номенклатуру;

– дать определение пептидной связи, пептидам и полипептидам;
– 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.

Воспитывающие:

– содействовать формированию: мировоззренческих идей о единстве мира, о взаимосвязи живой и неживой природы на примере состава аминокислот и демонстрации действия закона диалектики единства и борьбы противоположностей через биологическое значение аминокислот;

 Оборудование и реактивы: модель молекулы глицина, магнитная доска, магниты, растворы аминоуксусной кислоты, лакмуса, гидроксида натрия  и соляной кислоты, демонстрационные пробирки,

Вид используемых на уроке средств ИКТ: компьютер, мультимедиапроектор, интерактивная доска.

Основные понятия, изучаемые на уроке: аминокислоты, амфотерные органические соединения, оптические изомеры – L - и D – аминокислоты, аминокислоты природные и синтетические, незаменимые аминокислоты, пептидная связь, пептиды и полипептиды.

Межпредметные связи:  биология, история.

Ход урока.

I. Организационный момент. Сообщение темы и цели урока.

    – Распределение по группам.

    – Знакомство с материалами для урока.

II. Изучение темы урока.

     Фронтальная беседа.

Учитель: 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 реакций протекал при этом?

Ученик: Очевидно, реакции гидролиза, катализируемые сильной кислотой.

Учитель: Это вещество получило название гликокол, оно долгое время считалось «родственником» углеводов, пока в 1838г. голландский химик Г. Мульдер не обнаружил в его составе азот. Спустя ещё 6 лет Э. Хорсфорд установил формулу вещества. . . . .

состав этого вещества выражается следующим соотношением: 46, 7% углерода, 8, 7 % водорода, 31% кислорода и 13, 6% азота. Попробуйте и вы вывести формулу этого вещества.

Решение задачи.

Ответ: C2H5O2N.

Учитель: Составьте структурную формулу вещества, используя подсказку:

Подсказка:

При взаимодействии 2 моль этого вещества с активным металлом выделяется 1 моль водорода. Какие свойства проявляет данное вещество?

Ответ: Это вещество проявляет основные свойства.

     Учитель: Согласно теории строения органических соединений Бутлерова составьте структурную формулу этого вещества.

Ученики: NH2 – CH2 – COOH

     Учитель: Назовите вещество по систематической номенклатуре: 2 - амино - этановая кислота или 2 - аминоуксусная кислота.

     1. Сколько функциональных групп в составе этого вещества?

     2. Назовите эти группы ( - NH2 – амино, - COOH - карбоксильная, кислоты)

     3. Как назвать новый класс веществ? (Аминокислоты).

     4. В каких еще известных вам веществах есть 2 функциональные  группы? (Углеводы).

     5. Дайте определение нового класса веществ (самостоятельно)

Используя условия задачи, выведем общую формулу аминокислот:

NH2 – CH – COOH

  |

  R

     6. Исходя из общей формулы, выведите названия кислот по систематической номенклатуре.

     7. Наш организм - очень сложная система, которая работает даже в состоянии покоя. Для нормальной жизнедеятельности человека необходима 21 аминокислота. Организм способен самостоятельно синтезировать 12 кислот, а 9 - не синтезируется.

Аминокислоты классифицируют по происхождению, в связи с чем их делят на: природные и синтетические.

 Природные

 Их около 150, они были обнаружены в живых организмах, около 20 из них входят в состав белков. Половина этих аминокислот – незаменимые (не синтезируются в организме человека), поступают с пищей.

Синтетические

 Получают кислотным гидролизом белков, либо из карбоновых кислот, воздействуя на них галогеном, а затем аммиаком.

Переходим к изучению свойств аминокислот. 
Физические свойства: бесцветные кристаллические вещества с температурами плавления 150 - 250oС, хорошо растворимы в воде (лучше, чем в органических растворителях), многие - сладкие (слайд).
Химические свойства аминокислот рассмотрим, работая в группах. Необходимо провести опыты и объяснить их протекание всему классу. Записать химические уравнения на доске и в тетрадях.

Работа в группах:
Все учащиеся имеют на столах данную карту работы.

Вопросы для класса: 
- Как называются вещества, которые взаимодействуют и с кислотами и со щелочами?
- Запишите уравнения взаимодействия глицина с соляной кислотой и гидроксидом натрия. (два ученика делают запись у доски, дальнейший контроль по слайду презентации к уроку)

1) Реакции с растворами кислот:

NH2CH2COOH + HCl   →(NH3CH2COOH)Cl

2) Реакции с растворами щелочей:

NH2CH2COOH + NaOH  → NH2CH2COONa + H2O (аминоацетат натрия)

Аминокислоты - амфотерные органические вещества. В водных растворах большинства аминокислот среда слабокислотная.

3) Запишите самостоятельно реакцию горения аминоуксусной кислоты, уравняйте, проверьте в парах (взаимопроверка).
4NH2CH2COOH + 13O2  → 8CO2 + 10H2O + 2N2

4) Реакцию поликонденсации аминокислот рассмотрим по учебнику.
Группа —CO—NH— называется амидной группой, а образующиеся полимеры - полиамидами. Полиамиды -аминокислот называются пептидами. В зависимости от числа остатков аминокислот различают дипептиды, трипептиды, полипептиды. В таких соединениях группы —CO—NH— называют пептидными группами, а связь C—N - пептидной связью.

Учитель: Общая формула молекул аминокислот - NH2—R—COOH, где R - двухвалентный радикал. В твердом состоянии и частично в растворах аминокислоты представляют собой "внутренние соли", то есть состоят из биполярных ионов +NH3—R—COO-, образующихся при обратимом переносе протона (H+) от карбоксильной группы к аминогруппе.

III. Закрепление темы урока.

1. Решение заданий с последующей взаимопроверкой.

1) Написать общую формулу аминокислот

2) Выбрать функциональные группы характерные для аминокислот

3) Назвать аминокислоты

4) Какую реакцию среды будет иметь аминокислота

5) Почему аминокислоты называются амфотерными органическими соединениями.

IV. Итог работы.

     Подведение итогов работы. Выставление оценок.

V. Домашнее задание.

     § 17 страница 134 упражнения 1- 4 (устно), 8 (письмено).