Технологическая карта урока "Аминокислоты"

Урок химии в 10 классе на тему «Аминокислоты»

Тип урока: изучение нового материала

Цель урока:
приобрести в совместном поиске новые знания об аминокислотах как органических амфотерных соединениях.

Задачи урока:
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.

План урока:
1) Вступительное слово учителя
2) Фронтальная беседа
3) Изучение основных вопросов темы:
- физические свойства
- химические свойства
- номенклатура
- гомологи и изомеры
- получение
4) Изучение применения аминокислот, используя ситуацию.
5) Закрепление материала через самостоятельное выполнение заданий, с последующей самопроверкой.
6) Домашнее задание
7) Итог урока. Рефлексия.

Ход урока:

1) Учитель: Мы состоим из них, они для нас необходимы! Они участвуют в синтезе мышечного белка, а также оказывают воздействие на различные процессы. Они представляет особенную ценность для активно тренирующихся спортсменов, но также могут быть полезны и всем, кто ведёт активный образ жизни и постоянно выдерживает интенсивные силовые нагрузки. Они очень полезны во время диет с ограничениями в питании. О чём мы с вами сейчас будем говорить?

Ученик: Об аминокислотах
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 – C₂H₅O₂N. Ученик: Это глицин.

Учитель: 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. Как можно получить эти важные аминокислоты?

Ученик: Аминокислоты, которые не синтезируются можно получить только с продуктами питания. Только при этом питание должно быть правильным. Именно правильное питание необходимо для хорошей работы организма.

2) Фронтальная беседа:

- Какие функциональные группы входят в состав аминокислот?
- Какими свойствами обладает аминогруппа?
- Какими свойствами обладает карбоксильная группа?
- Какими свойствами будет обладать вещество, сочетающее в себе эти противоположные по свойствам функциональные группы?
- Какие амфотерные неорганические соединения вы знаете?
- Тогда аминокислоты мы назовём … ( органические амфотерные соединения).

3) Учитель: Переходим к изучению свойств аминокислот.
Физические свойства: бесцветные кристаллические вещества с температурами плавления 150 - 250^oС, 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, например:

Общая формула предельных аминокислот с одной карбоксильной и одной аминогруппой - C_nH_2n+1NO₂ (слайд).

Используя таблицу и первоначальные знания детей, познакомимся с особенностями номенклатуры, основными гомологами и изомерами аминокислот (слайд).
(Применяется комментирование, беседа, рассуждение)

Межклассовыми изомерами для аминокислот являются нитросоединения R—NO₂.

Получение аминокислот:
Из карбоновых кислот :

CH₃—CH₂—COOH + Cl₂ CH₃—CHCl—COOH + HCl
CH₃—CHCl—COOH + 2NH₃ CH₃—CH(NH₂)—COOH + NH₄Cl

4) Работа в группах:
Сейчас мы поработаем над ситуациями в группах. Для ответов на поставленные вопросы можно использовать учебник, выданный вам дополнительный материал и жизненный опыт. После обсуждения ситуации и изучения материала, группа выбирает выступающего.
1 группа: - Изучить и объяснить фармакологическое действие глицина, тауфона, метионина, глутаминовой кислоты, используя аннотации к применению этих препаратов.
2 группа: - Изучив состав паштета, используя словарь химических терминов, дайте объяснение применению глутаминовой кислоты и её солей.
3 группа:- Прочитав данную статью, объясни роль аминокислот в питании культуристов.

Ответы учащихся в группах:
- Глицин оказывает укрепляющее действие на организм и стимулирует работу мозга: уменьшает напряжение, конфликтность, улучшает настроение, повышает умственную работоспособность. Тауфон – глазные капли, серосодержащая аминокислота, способствует нормализации функций клеточных мембран, стимулирует процессы при заболеваниях тканей глаза, применяют при травмах роговицы. Метионин – незаменимая аминокислота, применяется при лечении печени, для профилактики её токсического поражения. Глутаминовая кислота – заменимая аминокилота, применяется при лечении эпилепсии, депрессии, истощении, задержке психического развития.
- Уже давно замечено, что добавление приправы из сушёных водорослей усиливает вкус и аромат пищи. Японский учёный К. Икеда в 1909 году выяснил, что причина такого воздействия приправы – в содержании глутаминовой кислоты и её солей. В качестве пищевой добавки в данном паштете используют глутаминовую кислоту (Е629). По ссылке на этикетке это мы это нашли. Кроме этого используют соли глутаминат натрия (Е621, его часто называют глютаматом натрия) и глутаминаты других металлов (Е622-625). Для этих же целей используют глицин (Е640) и лейцин (Е641).

- Практически все профессиональные культуристы принимают свободные аминокислоты в капсулах или в виде порошка. Сравните, если они съедят отличный кусок говядины, то аминокислоты поступят в кровь не раньше, чем через 1,5-2 часа. А вот если употребят аминокислоты в свободной форме, то они примут прямое участие в обмене веществ уже через 14-16 минут! Основная ценность свободных аминокислот состоит в том, что организму не надо их переваривать. Благодаря этому аминокислоты быстро попадают из желудка в тонкий кишечник и сразу же поступают в кровь.

( Приводятся допустимые ответы учащихся)

5) Самостоятельная работа учащихся с последующим самоконтролем:

1) Назовите вещество:

2) Составьте формулу 3 – аминопропановой кислоты

3) С какими из перечисленных веществ не реагирует аминокислота:
а) HCl б) NaOH в) Na г) CH₄

4) Как называется способность вещества проявлять кислотные и основные свойства?

Ответы (слайд):

1) 3 – аминобутановая
2) NH₂ – CH₂ – CH₂ - COOH

3) г
4) амфотерность