Презентація «Амінокислоти та пептиди» з хімії для 10 класу

Запропонуйте пригадати з біології, із чого побудовані білки. Назву теми поки не оголошуйте. Попросіть учнів висловити припущення, які дві групи можуть бути в одній молекулі, а тоді перейдіть до загадки.

Відповідь: амінокислоти; найпростіший представник, аміноетанова кислота. Дайте класу спершу назвати групи –NH₂ і –COOH, а вже тоді відгадати клас сполук. Якщо учні назвуть лише карбонову кислоту, запитайте, яку другу групу підказує назва.

Тепер відкрийте назву теми й покажіть три кроки уроку: будова, властивості, сполучення молекул. Попросіть учнів звертати увагу, яка саме група бере участь у кожній реакції. Типова помилка полягає в тому, що обидві групи вважають кислотними через слово «кислота» в назві.

Озвучте результати як конкретні дії, які учні виконають наприкінці уроку. Рівняння складатимемо на прикладі аміноетанової кислоти. Наголосіть, що α позначає положення аміногрупи, а не кількість атомів у молекулі.

Порівняйте молекулярну формулу зі скороченою структурною: перша показує склад, друга ще й розміщення груп. Аміноетанову кислоту також називають гліцином. Зверніть увагу на типову помилку: NH₂–CH₂–COOH не слід називати молекулярною формулою.

Розгляньте три амінобутанові кислоти з однаковим складом, але різним положенням аміногрупи. Відлік грецькими літерами починають від атома Карбону, найближчого до карбоксильної групи. Учні іноді позначають α сам атом Карбону групи –COOH; виправте це на схемі.

Відповідь: CH₃–CH(NH₂)–COOH, або 2-амінопропанова кислота. Попросіть учнів спочатку знайти –COOH, а потім сусідній із нею атом Карбону. Друга формула теж є амінокислотою, але її аміногрупа міститься біля β-атома.

Пов’яжіть добру розчинність у воді з можливістю утворення водневих зв’язків обома характеристичними групами. У підручнику також зазначено, що деякі амінокислоти солодкі на смак, але перевіряти це на уроці не потрібно. Слово «більшості» важливе: не варто приписувати нейтральне середовище кожній амінокислоті.

Порівняйте гліцин зі сполукою сусіднього класу, етановою кислотою, від якої він походить заміщенням атома Гідрогену на аміногрупу. Відносні молекулярні маси обчислюємо з наведених формул: для гліцину 75, для етанової кислоти 60. Реакцію гліцину з лугом розглянемо окремо; не робіть із цієї таблиці висновку, що обидві речовини однаково реагують із кислотами.

Покажіть учням роки життя Івана Яковича Горбачевського. Працюючи над складом білків, він висловив припущення про їхній амінокислотний склад. У підручнику також зазначено його висновок про амінокислотну природу білків. Нагадайте, що залишки амінокислот сполучені в білках пептидними зв’язками.

Відповідь: з лугом реагує карбоксильна група –COOH, з кислотою аміногрупа –NH₂. Попросіть учнів пояснити вибір через кислотні й основні властивості цих груп. Типова помилка полягає в механічному доборі за назвою: «кислота реагує з кислотою».

Рівняння розглядаємо без самостійної роботи учнів із реактивами: натрій гідроксиду не торкаються без дозволу й жодних речовин не пробують на смак. Покажіть, що в реакції змінюється карбоксильна група, а аміногрупа залишається в продукті. Назву солі складають подібно до назв солей карбонових кислот.

Простежте зміну аміногрупи: вона приєднує йон Гідрогену. Карбоксильна група в записаному продукті не змінюється. Нагадайте, що роботу з хлоридною кислотою проводить учитель. Порівняйте цей слайд із попереднім і попросіть учнів пояснити амфотерність гліцину.

Знайдіть на схемі –COOH першої молекули та –NH₂ другої. Після відщеплення води залишки амінокислот сполучає пептидний зв’язок у фрагменті –CO–NH–. Зверніть увагу, що дипептид зберігає вільні аміно- й карбоксильну групи, тому ланцюг може подовжуватися.

Розрізніть природне джерело й спосіб добування: білки містять залишки амінокислот, а гідроліз розщеплює пептидні зв’язки. Для синтезу за підручником хлоропохідну карбонової кислоти нагрівають з амоніаком. На схемі показано конкретний приклад для аміноетанової кислоти; два молі амоніаку потрібні за наведеним у підручнику рівнянням.

Відповідь: пептидний зв’язок міститься у фрагменті –CO–NH– між двома залишками гліцину. Запропонуйте учням також показати вільні –NH₂ та –COOH на кінцях дипептиду. Типова помилка полягає в позначенні кінцевої аміногрупи замість зв’язку між залишками.

Для кожної картки попросіть назвати, що саме використовують: амінокислоту чи пептид. На власній схемі показано гліцин як приклад амінокислоти й аспартам як приклад дипептиду. За підручником аспартам утворений аспарагіновою кислотою та фенілаланіном. Не плутайте застосування речовин з їхньою роллю в білках.

Правильна відповідь: аміногрупа –NH₂. Попросіть обґрунтувати вибір реакцією гліцину з хлоридною кислотою. Типова помилка полягає в плутанині між основними властивостями речовини й кислотними властивостями її карбоксильної групи.

Правильна відповідь: дипептид і вода. Попросіть знайти на схемі слайда «Утворення дипептиду» групи, з яких відщеплюється вода. Типова помилка полягає в тому, що учні впізнають назву продукту, але пропускають утворення води.

Поверніться до трьох цілей уроку й попросіть учнів пояснити кожен пункт підсумку власними словами. Для амфотерності нехай наведуть два вже розглянуті реагенти: NaOH і HCl. Якщо учень каже, що пептидний зв’язок є в окремій молекулі гліцину, поверніть його до схеми утворення дипептиду.

Завдання 467 перевіряє визначення класу, 471 охоплює властивості та рівняння, а 472 стосується пептидного зв’язку. Додаткове завдання 474 пропонує перейти від назви до формули й продуктів реакцій. Нагадайте, що під час запису формул слід розрізняти аміногрупу та карбоксильну групу.