SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT HẬU LỘC 1
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMPHÂN DẠNG MỘT SỐ BÀI TẬP PEPTIT –PROTEIN
DÀNH CHO HỌC SINH LỚP 12
Người thực hiện : Nguyễn Mạnh Tuấn
Chức vụ : Giáo viên
SKKN môn : Hóa học
THANH HOÁ, NĂM 2013
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
Peptit – Protein là chuyên đề hoá học khá mới ở bậc trung học phổ thông.
Đọc sách giáo khoa xong, các em học sinh thực sự rất khó tổng hợp được kiến thức
và vận dụng để giải bài tập. Trên thị trường sách tham khảo hiện nay, các tác giả ít
đề cập đến chuyên đề này hoặc chưa đi sâu vào bản chất. Do đó các em học sinh sẽ
rất khó khăn khi gặp bài tập peptit- protein. Đặc biệt là đề thi tuyển sinh ĐH- CĐ
những năm gần đây liên tục xuất hiện các câu hỏi của peptit – protein rất hay, nếu
không hiểu bản chất sâu sắc thì các em học sinh rất khó giải quyết được các bài tập
liên quan đến chuyên đề này.
Trên tinh thần đó, tôi viết SKKN “ Phân dạng một số bài tập Peptit –
protein dành cho học sinh lớp 12 ” nhằm giúp các em khắc phục các khó khăn
trên và tự tin khi xử lí các câu hỏi về peptit-protein.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.
I. CỞ SỞ LÍ LUẬN:
Peptit và Protein là những đại phân tử hữu cơ có vai trò đặc biệt quan trọng của cơ
thể sống, thực hiện rất nhiều chức năng sinh học từ cấu tạo, dinh dưỡng tới vận
động, xúc tác, …. Cùng với ADN, protein là cơ sở, là nguồn gốc của sự sống mà
như Friedrich Engels – một trong 2 nhà sáng lập ra chủ nghĩa xã hội khoa học đã
học sinh có kỹ năng và làm chủ được lý thuyết 2 nội dung với nhiều dạng toán.
2. Đối với học sinh:
Một bộ phận không nhỏ các em học sinh còn yếu về các môn học tự nhiên, tư
duy và kỹ năng môn học yếu, chưa có kỹ năng vận dụng lý thuyết giải bài tập.
Phần lớn các em học sinh có tư tưởng “ bỏ qua” phần này, cho rằng nó chiếm
một lượng nhỏ trong các đề thi TNTHPT và tuyển sinh ĐH – CĐ.
Một số học sinh chưa có động cơ học tập đúng đắn.
Kết quả thu được sau khi học sinh học xong phần này còn thấp qua các năm
học.
III. GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN:
Với đặc điểm của môn học và thực trạng của học sinh khi học phần Peptit – protein
, để giúp học sinh hình dung ra tổng quan về hệ thống bài tập Peptit – protein trong
chương trình hoá học lớp 12, tôi đã tham khảo và tổng kết nên nội dung sáng kiến
kinh nghiệm này.
Trong khuôn khổ của đề tài, tôi đã thống kê, tổng hợp, phân loại rồi hệ thống các
bài tập thành các nhóm sau:
+ Xác định loại peptit (đipeptit, tripetit, tetrapetit, pentapeptit…).
+ Tính khối lượng peptit.
+ Xác định KLPT của Protein (M).
+ Tính số mắt xích (số gốc) amino axit trong protein.
+ Thủy phân peptit.
Giải pháp thực hiện nhằm nâng cao trình độ nhận thức của học sinh trong quá trình
học Peptit – protein là yêu cầu học sinh làm nhiều bài tập, có nhiều bài tập tự giải.
Mỗi bài tập , học sinh đọc kỹ đề bài, bằng sự hiểu biết của mình, bằng kiến thức
tích luỹ của bản thân hãy phân tích các dữ liệu đã cho. Yêu cầu học sinh đóng vai
trò là chủ thể thực hiện các yêu cầu của bài toán, đề ra các hướng giải phù hợp, áp
dụng các định luật bảo toàn ( khối lượng , nguyên tố ….) nhằm xử lý bài toán
trong thời gian ngắn nhất.
Sau đây là một số ví dụ về các dạng bài tập peptit – protein mà tôi đã áp dụng
dạy học trong năm học vừa qua cho học sinh lớp 12 :
Giải:
n.Gly + m.Ala → (X) + (n + m - 1) H
2
O
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng phân tử ta có:
75.n + 89.m = 274 + (n + m -1)18
=> 57.n + 71.m = 256.
Chỉ có cặp n=2, m=2 thõa mãn. Vậy X là tetrapeptit. Chọn đáp án C.
Thí dụ 3: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi n gốc glyxin và m gốc alanin có
khối lượng phân tử là 203 đvC. Trong (X) có ?
A. 2 gốc gly và 1 gốc ala. B. 1 gốc gly và 2 gốc ala.
B. 2 gốc gly và 2 gốc ala. D. 2 gốc gly và 3 gốc ala.
Giải:
n.Gly + m.Ala → (X) + (n + m -1) H
2
O
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 = 1 thõa mãn. Vậy trong (X) có 2 gốc gly và 1 gốc ala. (X)
thuộc loại tripeptit. Chọn đáp án A.
1.2. Xác định loại peptit khi biết khối lượng của aminoaxit, peptit.
Từ phương trình phản ứng thủy phân peptit tổng quát:
Peptit (X) + (n-1)H
2
O
→
n. Aminoaxit
Theo đề cho ta tìm được số mol aminoaxit và áp dụng định luật bảo toàn khối
= (12 - 9,48) : 18 = 0,12 mol
Phương trình: Peptit (X) + (n-1)H
2
O
→
n.glyxin
theo phương trình: n-1 (mol) n (mol)
theo đề 0,12 mol 0,16 mol
Giải ra n = 4. Vậy có 4 gốc glyxyl trong (X). Hay (X) là tetrapetit. Chọn đáp án C.
Thí dụ 2:
Khi thủy phân hoàn toàn 20,3 gam một oligopeptit (X) thu được 8,9 gam alanin và
15 gam glyxin. (X) là ?
A. tripeptit. B. tetrapeptit. C. pentapeptit. D. đipeptit.
Giải:
Số mol alanin:
8,9
/
89
= 0,1 (mol)
Số mol glyxin:
15
/
75
= 0,2 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ( tìm số mol H
2
O)
m
X
=> H
2
N-C
x
H
2x
- COOH
+ Vậy peptit tạo bởi aminoaxit no có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH
2
là:
=> H[-HN-C
x
H
2x
-CO-]
n
OH: Trong đó x là số Cacbon trong gốc hiđrocacbon của
aminoaxit, n là số gốc aminoaxit.
+ Phương trình tổng quát:
H[-HN-C
x
H
2x
-CO-]
n
OH + O
2
→
2
N-CH
2
-COOH => Công thức peptit tạo bởi n gốc
glyxyl là : H[HN-CH
2
-CO]
n
OH. Phương trình đốt cháy như sau :
H[HN-CH
2
-CO]
n
OH +
9n
/
4
O
2
→
2n
CO
2
+
(3n+2)
/
2
H
2
Ta biết công thức của alanin là H
2
N-C
2
H
4
-COOH => Công thức peptit tạo bởi n gốc
glyxyl là : H[HN-C
2
H
4
-CO]
n
OH. Phương trình đốt cháy như sau :
H[HN-CH
2
-CO]
n
OH +
15n
/
4
O
2
→
3n
CO
2
+
/
2
.0,08.18= 58,08 gam.
Giải ra n= 4. Có 4 gốc glyxyl trong (X). (X) là tetrapetit. Chọn đáp án C.
2. Tính khối lượng peptit.
Thí dụ 1:
Thủy phân hết m gam tripeptit : Gly-Gly-Gly ( mạch hở) thu được hỗn hợp gồm
13,5 gam Gly;15,84 gam Gly-Gly . Giá trị m là ?
A. 26,24. B. 29,34. C. 22,86. D. 23,94.
Giải:
Tính số mol các peptit sản phẩm :
Gly : 13,5/75 = 0,18 mol.
Gly-Gly: 15,84/132= 0,12 mol
Phương trình thủy phân:
Gly-Gly – Gly → 3Gly
0,06 (mol) <
…
0,18 (mol)
2Gly-Gly-Gly→ 3Gly-Gly
0,08 (mol) <
…
0,12 (mol)
Tổng số mol: 0,06+ 0,08= 0,14 (mol)
m = 0,14x(75x3-18x2)= 26,46 gam
* Có thể áp dụng công thức tính nhanh số mol của peptit ban đầu:
n
peptit ban đầu
= (i.n
peptit sản phẩm
* Có thể áp dụng công thức tính nhanh số mol của peptit ban đầu:
n
peptit ban đầu
= (i.n
peptit sản phẩm
) : n
Áp dụng cho bài trên là n
tetra
= [1x0,32 + 2x0,2 + 3x0,12]: 4 = 0,27 mol
3. Xác định KLPT của Protein (M)
Thông qua giả thiết % khối lượng ngyên tố vi lượng trong Protein ta tìm được
khối lượng phân tử M. Lí luận như sau :
- cứ 100 gam protein thì có %A gam nguyên tố vi lượng
- cứ 1 phân tử có Mp có M
A
gam nguyên tố vi lượng
Vậy :
100.
%A
M
Mp
A
=
Trong đó : Mp là khối lượng phân tử cần tính của protein
M
A
là khối lượngnguyên tử của nguyên tố vi lượng có protein đó.
Như vậy HS cần nhớ công thức này để làm bài tập.
Thí dụ 1:
- Nếu protien có khối lượng phân tử là M
p
thì số mắt xích aminoaxit trong protein
là ?
Số mắt xích aminoaxit =
P
P
aa
aa
m
M
M
m
.
.
.
Thí dụ 1:
Khi thủy phân 500 gam protein (X) thì thu được 170 gam alanin. Nếu khối lượng
phân tử của protein là 500000 đvC thì số mắc xích alanin trong (X) là bao nhiêu ?
A. 191. B. 200. C. 250. D. 181.
Giải :
Áp dụng công thức:
Số mắt xích aminoaxit =
P
P
aa
aa
m
M
M
Các phản ứng xảy ra: Peptit + (n - 1)H
2
O → hỗn hợp các aminoaxit.
Hỗn hợp aminoaxit + nHCl → hỗn hợp muối.
Cộng vế theo vế: peptit + (n-1) H
2
O + nHCl → hỗn hợp muối.
- Cho sản phẩm này tác dụng với NaOH đủ thì thu được bao nhiêu gam muối.
peptit + n NaOH → hỗn hợp muối + H
2
O
Lúc này áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính khối lượng muối thu được.
Chú ý : Khi biết khối lượng muối ta có thể ngược lại khối lượng của Peptit.
Thí dụ 1:
Thủy phân hoàn toàn 27,52 gam hỗn hợp đipeptit thì thu được 31,12 gam hỗn hợp
X gồm các aminoaxit (các amino axit chỉ có một nhóm amino và một nhóm
cacboxyl trong phân tử). Nếu cho lượng hỗn hợp X này tác dụng với dung dung
dịch HCl dư, cô cạn cẩn thận dung dịch, thì lượng muối khan thu được là ?
A. 45,72 gam. B. 58,64 gam. C. 31,12 gam. D. 42,12 gam.
Giải:
Đipetit + 1H
2
O→ 2.aminoaxit (X). (1)
2.aminoaxit + 2HCl→ hỗn hợp muối. (2)
Đipetit + 1H
2
O + 2HCl→ hỗn hợp muối. (3)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (1):
O = (63,6 - 60) : 18 = 0,2 (mol)
Số mol HCl = 2x0,2 = 0,4 (mol)
Vì lấy
1
/
10
hỗn hợp X thì khối lượng và số mol giảm
1
/
10
.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có.
m
muối
=
1
/
10
(60+ 0,2x18 + 0,4x36,5) = 7,82 gam.
hoặc m
muối
=1
/
10
( 63,6 + 0,4x36,5) = 7,82 gam. Chọn đáp án D.
Thí dụ 3:
Thủy phân hoàn toàn 75,6 gam hỗn hợp hai tripeptit thu được 82,08 gam hỗn hợp
peptit
= 0,18 mol
Bảo toàn khối lượng ⇒ m = 72,48 + 0,18.18 – 0,6.40 = 51,72 gam.
Thí dụ 5:
Cho 24,5 gam tripeptit X có công thức Gly-Ala-Val tác dụng vừa đủ với 600 ml
dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng hoàn toàn được dung dịch Y. Đem Y tác dụng
với dung dịch HCl dư rồi cô cạn cẩn thận dung dịch sau phản ứng (trong quá trình
cô cạn không xảy ra phản ứng hóa học) thì thu được khối lượng chất rắn khan là
A. 70,55 gam. B. 59,6 gam. C. 48,65 gam. D. 74,15 gam.
Giải :
Ta có: N
X
= 24‚5/245 = 0‚1 mol
nHCl = 3nX + nNaOH = 0,9 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng :
mX + mNaOH + mHCl =m rắn + m nước
=> m rắn = 24,5 + 36,5.0,9 + 0,6.40 – 4.0,18 = 74,15 gam.
IV. THỰC NGHIỆM
1. Mục đích thực nghiệm sư phạm.
Mục đích của thực nghiệm sư phạm nhằm giải quyết các vấn đề sau:
- Khẳng định hướng đi đúng đắn và cần thiết của đề tài trên cơ sở lý luận và thực tiễn.
- Góp phần đổi mới phương pháp và nâng cao chất lượng dạy học hiện nay ở phổ
thông.
2. Chọn lớp thực nghiệm
Để có số liệu khách quan và chính xác, tôi chọn dạy 2 lớp 12A
1
và 12A
2
. Lớp thực
nghiệm (TN) là lớp 12A
Nam 25 24 T.Bình
48,6% 50,4%
T.Bình
50,5% 50,7%
Nữ 19 20 Yếu
10% 6%
Yếu
3% 5%
3. Nội dung thực nghiệm
Trong các tiết dạy tự chọn hoặc các buổi dạy khối (ôn thi ĐH), khi hướng
dẫn học sinh giải bài tập Peptit – protein. Tôi tiến hành thực nghiệm cùng một nội
dung bài tập theo hai phương pháp khác nhau
- Hướng dẫn cho học sinh giải theo phương pháp thông thường , không phân dạng
(tính theo phương trình phản ứng, áp dụng các định luật bảo toàn trong Hóa học…) ở lớp
ĐC 12A
1
- Hướng dẫn cho học sinh định dạng, phân loại ở lớp TN 12A
2
4. Kiểm tra kết quả thực nghiệm và thảo luận
Để xác định hiệu quả, tính khả thi của đề tài. Việc kiểm tra, đánh giá chất
lượng nắm bắt kiến thức của học sinh ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng được
tiến hành bằng các bài kiểm tra, kết quả của một trong các bài kiểm tra đó như sau:
Kết quả Lớp thực nghiệm 12A
2
Lớp đối chứng 12A
1
Học sinh đạt điểm 9,10 47,6% 4,4%
Học sinh đạt điểm 7,8 28,6% 46,7%
Học sinh đạt điểm 5,6 21,0% 44,2%
Học sinh đạt điểm ≤ 4 2,8% 4,7%
Nguyễn Mạnh Tuấn–
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
- Sách giáo khoa Hóa học nâng cao lớp 12
- Đề tuyển sinh Đại học-Cao đẳng môn Hóa học của Bộ giáo dục .
- Tạp chí Hóa học và Ứng dụng số 3/ 2013.
MỤC LỤC
Trang
A. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1
I. Cơ sở lí luận 1
II. Thực trạng của vấn đề 2
1. Đối với giáo viên 2
2. Đối với học sinh 3
III. Giải pháp và tổ chức thực hiện 3
1. Xác định loại peptit (đipeptit, tripetit, tetrapetit, pentapeptit) 4
1.1. Xác định loại peptit khi biết khối lượng mol nguyên tử M 4
1.2. Xác định loại peptit khi biết khối lượng của aminoaxit, peptit 5
1.3. Xác định loại peptit nếu đề cho số mol hoặc khối lượng sản phẩm cháy: 6
2. Tính khối lượng peptit 8
3. Xác định KLPT của Protein (M) 10
4. Tính số mắt xích (số gốc) amino axit trong protein 11
5. Thủy phân peptit 12
IV. THỰC NGHIỆM 15
1. Mục đích thực nghiệm sư phạm. 15
2. Chọn lớp thực nghiệm 15
3. Nội dung thực nghiệm 15
4. Kiểm tra kết quả thực nghiệm và thảo luận 16
C. KẾT LUẬN 17
N
class="bi x9 y18c w10 h25"