Методическая разработка урока по химии на тему:”Аминокислоты “ (10 класс)

Методическая разработка урока по химии на тему:”Аминокислоты “  (10 класс) Организационный  этап. Здравствуйте,  дорогие друзья ! Староста , сообщите  пожалуйста  фамилии отсутствующих….  Спасибо! Садитесь. Сегодня нам на уроке для работы  необходимы будут учебник по органической химии 10 класса,  рабочая тетрадь , мультимедийная  установка и ваша  активность  на протяжении всего занятия.  Формулировка цели урока находится у Вас на столах на красных листах. Итак, друзья, мы начинаем наш урок по изучению нового материала. Этап подготовки учащихся усвоению новых знаний. Основная  цель   сегодняшнего урока   будет заключаться в том , чтобы выяснить   зависимость химических свойств аминокислот от их строения и состава.По   ходу урока   Вашему вниманию будут представлены  творческие задания и  после коллективного  обсуждения результатов поиска решения творческих задач, будут сделаны выводы по теме урока. Изучение  нового материала. Откройте, пожалуйста, свои рабочие тетради и запишите  тему урока. Слайд №1. Тема урока.«Аминокислоты».    АК являются активными  участниками  важнейших процессов в организме. От них  зависит  не  только  рост силы и массы мышц, но и восстановление  физического и психического  тонуса после  тренировок, катаболизм подкожного жира и даже  интеллектуальная деятельность мозга.В природе  АК  встречаются в составе белков, витаминов группы В. Некоторые АК  применяются в сельском  хозяйстве для подкормки животных, для получения  синтетического шелка, волокон капрона и  энанта. По происхождению АК делят на природные и синтетические. Природные (их около 150 ) были  обнаружены в живых организмах, причем 20 из них входят в состав белков и 8 из них –  незаменимые : они не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. Синтетические  получают  искусственным путем. Исходя из цели урока  и  2­го положения теории  Бутлерова  предложите , пожалуйста ,  последовательность  изучения  новой  темы. Слайд №3. Последовательность изучения новой темы. СОСТАВ                 СТРОЕНИЕ                        СВОЙСТВА   слово   «Аминокислоты   »   с   точки   зрения И  я предлагаю Вам первое творческое  задание для всего класса.  Слайд №4­5. Творческое   задание   №1.Рассмотрите   словообразования(фронтальное). Предлагайте свои решения………….Какое  предположение     можно сделать на основании этого по теме урока. Направление поиска. Необходимо  разобрать слово по составу.  Ответ.  С   точки   зрения     словообразования     можно   выделить   два   корня   «амин»   и   «кислот», возможно  эти соединения  имеют  не только сложное с точки зрения русского языка название, но и строение ,а значит и свойства    исходя из   второго положения  теории   строения органических соединений  А.М.Бутлерова. И сразу же второе творческое задание. Слайд №6. Творческое задание №2.  Предложите   общую формулу для аминокислот (АК) , исходя из морфемики   этого слова. Направление поиска. Определить  атомы  каких элементов входят в состав молекул аминокислот как органических веществ и  последовательность их соединения. Необходимо вспомнить строение аминов и карбоновых кислот. 1 Методическая разработка урока по химии на тему:”Аминокислоты “  (10 класс) Организационный  этап. Здравствуйте,  дорогие друзья ! Староста , сообщите  пожалуйста  фамилии отсутствующих….  Спасибо! Садитесь. Сегодня нам на уроке для работы  необходимы будут учебник по органической химии 10 класса,  рабочая тетрадь , мультимедийная  установка и ваша  активность  на протяжении всего занятия.  Формулировка цели урока находится у Вас на столах на красных листах. Итак, друзья, мы начинаем наш урок по изучению нового материала. Этап подготовки учащихся усвоению новых знаний. Основная  цель   сегодняшнего урока   будет заключаться в том , чтобы выяснить   зависимость химических свойств аминокислот от их строения и состава.По   ходу урока   Вашему вниманию будут представлены  творческие задания и  после коллективного  обсуждения результатов поиска решения творческих задач, будут сделаны выводы по теме урока. Изучение  нового материала. Откройте, пожалуйста, свои рабочие тетради и запишите  тему урока. Слайд №1. Тема урока.«Аминокислоты».    АК являются активными  участниками  важнейших процессов в организме. От них  зависит  не  только  рост силы и массы мышц, но и восстановление  физического и психического  тонуса после  тренировок, катаболизм подкожного жира и даже  интеллектуальная деятельность мозга.В природе  АК  встречаются в составе белков, витаминов группы В. Некоторые АК  применяются в сельском  хозяйстве для подкормки животных, для получения  синтетического шелка, волокон капрона и  энанта. По происхождению АК делят на природные и синтетические. Природные (их около 150 ) были  обнаружены в живых организмах, причем 20 из них входят в состав белков и 8 из них –  незаменимые : они не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. Синтетические  получают  искусственным путем. Исходя из цели урока  и  2­го положения теории  Бутлерова  предложите , пожалуйста ,  последовательность  изучения  новой  темы. Слайд №3. Последовательность изучения новой темы. СОСТАВ                 СТРОЕНИЕ                        СВОЙСТВА   слово   «Аминокислоты   »   с   точки   зрения И  я предлагаю Вам первое творческое  задание для всего класса.  Слайд №4­5. Творческое   задание   №1.Рассмотрите   словообразования(фронтальное). Предлагайте свои решения………….Какое  предположение     можно сделать на основании этого по теме урока. Направление поиска. Необходимо  разобрать слово по составу.  Ответ.  С   точки   зрения     словообразования     можно   выделить   два   корня   «амин»   и   «кислот», возможно  эти соединения  имеют  не только сложное с точки зрения русского языка название, но и строение ,а значит и свойства    исходя из   второго положения  теории   строения органических соединений  А.М.Бутлерова. И сразу же второе творческое задание. Слайд №6. Творческое задание №2.  Предложите   общую формулу для аминокислот (АК) , исходя из морфемики   этого слова. Направление поиска. Определить  атомы  каких элементов входят в состав молекул аминокислот как органических веществ и  последовательность их соединения. Необходимо вспомнить строение аминов и карбоновых кислот. 1 На название какого  неорганического  вещества похож корень «амин» ? Какой   вид   имеет     функциональная   группа     отвечающая   за   принадлежность   веществ   к   классу карбоновых кислот в органической химии? Ответ:  В состав молекул АК входят  атомы  углерода, водорода, азота и кислорода. Родство АК с аминами   и  карбоновыми  кислотами     вытекает   из   самого  названия.  На  основе   знания  строения аминов в молекуле АК  должны присутствовать   аминогруппа (­NH2) и   карбоксильная группа (­ СООН), а так как это органическое соединение , то еще и УВ­радикал. Слайд №7. Общая формула АК. NH2        CH      COOH                   R                               Запишите  общую формулу  АК  к себе в тетрадь. Слайд №8. Определение АК. Аминокислоты   –гетерофункцио­нальные   соединения   ,   которые   обязательно   содержат   две функци­ональные группы: аминогруппу ­NH2     карбоксильную группу –СООН , связанные с углеводородным радикалом. Это определение  есть у вас в учебнике на странице 220. Я предлагаю Вам познакомиться с основными правилами номенклатуры. АК   можно   рассматривать   как   карбоновые   кислоты   ,   в   молекулах   которых   атом   водорода   в радикале замещен на аминогруппу, причем  она может присоединятся к разным атомам углерода. Слайд №9.Международная номенклатура АК. По   международной   номенклатуре   названия   аминокислот   составляются   из   названия соответствующей карбоновой кислоты и приставки АМИНО­ с указанием положения аминогруппы: Пример :   Аминоуксусная      и   3­аминопропионоваякислота. Кроме международной   заместительной номенклатуры   названия АК можно давать ,  используя буквы греческого алфавита.   В этом случае   первой буквой   обозначается атом углерода , следующий за карбоксильной группой.   Слайд №10. Номенклатура АК с использованием букв греческого алфавита. 2­аминобутановая   кислота         и    2­амино­2­метилпропановая    кислота Данная номенклатура чаще всего используется   обозначения  изомеров по аминогруппе.  Слайд № 11. Также кроме этих двух видом номенклатур в химической и практике  используются тривиальные (исторические ) названия АК. (таблица №8 в вашем учебнике на странице 225.) Альфа­ аминопропионовая кислота  ­ это АЛАНИН Аминоуксусная кислота   ­  это ГЛИЦИН. Следующий момент в новой теме – это ИЗОМЕРИЯ. Вопросы к классу: 1. Что такое изомерия? 2. Что такое изомеры? 3. Какие виды изомерии можно предложить  для АК?  2­аминобутановая    кислота     и    2­амино­2­метилпропановая    кислота (Изомерия   –   это   явление   существования   изомеров.   Изомеры   –   это   вещества     одинакового качественного и количественного состава , но разного строения. Изомерия углеродного скелета, положения  аминогруппы.) Слайд №12.Изомерия  углеродного скелета  аминокислот. Записать. Слайд №13.   Изомерия положения аминогруппы. Записать. 2­аминобутановая кислота  и 3­аминобутановая кислота.  Первичное закрепление материала. И вновь  творческое задание. Это задание выполняется по  группам из двух человек  и каждый из  группы составляет  формулу только двух АК и затем обменивается  с соседом. ….результат  записываем у на доске для проверки. 2 На название какого  неорганического  вещества похож корень «амин» ? Какой   вид   имеет     функциональная   группа     отвечающая   за   принадлежность   веществ   к   классу карбоновых кислот в органической химии? Ответ:  В состав молекул АК входят  атомы  углерода, водорода, азота и кислорода. Родство АК с аминами   и  карбоновыми  кислотами     вытекает   из   самого  названия.  На  основе   знания  строения аминов в молекуле АК  должны присутствовать   аминогруппа (­NH2) и   карбоксильная группа (­ СООН), а так как это органическое соединение , то еще и УВ­радикал. Слайд №7. Общая формула АК. NH2        CH      COOH                   R                               Запишите  общую формулу  АК  к себе в тетрадь. Слайд №8. Определение АК. Аминокислоты   –гетерофункцио­нальные   соединения   ,   которые   обязательно   содержат   две функци­ональные группы: аминогруппу ­NH2     карбоксильную группу –СООН , связанные с углеводородным радикалом. Это определение  есть у вас в учебнике на странице 220. Я предлагаю Вам познакомиться с основными правилами номенклатуры. АК   можно   рассматривать   как   карбоновые   кислоты   ,   в   молекулах   которых   атом   водорода   в радикале замещен на аминогруппу, причем  она может присоединятся к разным атомам углерода. Слайд №9.Международная номенклатура АК. По   международной   номенклатуре   названия   аминокислот   составляются   из   названия соответствующей карбоновой кислоты и приставки АМИНО­ с указанием положения аминогруппы: Пример :   Аминоуксусная      и   3­аминопропионоваякислота. Кроме международной   заместительной номенклатуры   названия АК можно давать ,  используя буквы греческого алфавита.   В этом случае   первой буквой   обозначается атом углерода , следующий за карбоксильной группой.   Слайд №10. Номенклатура АК с использованием букв греческого алфавита. 2­аминобутановая   кислота         и    2­амино­2­метилпропановая    кислота Данная номенклатура чаще всего используется   обозначения  изомеров по аминогруппе.  Слайд № 11. Также кроме этих двух видом номенклатур в химической и практике  используются тривиальные (исторические ) названия АК. (таблица №8 в вашем учебнике на странице 225.) Альфа­ аминопропионовая кислота  ­ это АЛАНИН Аминоуксусная кислота   ­  это ГЛИЦИН. Следующий момент в новой теме – это ИЗОМЕРИЯ. Вопросы к классу: 1. Что такое изомерия? 2. Что такое изомеры? 3. Какие виды изомерии можно предложить  для АК?  2­аминобутановая    кислота     и    2­амино­2­метилпропановая    кислота (Изомерия   –   это   явление   существования   изомеров.   Изомеры   –   это   вещества     одинакового качественного и количественного состава , но разного строения. Изомерия углеродного скелета, положения  аминогруппы.) Слайд №12.Изомерия  углеродного скелета  аминокислот. Записать. Слайд №13.   Изомерия положения аминогруппы. Записать. 2­аминобутановая кислота  и 3­аминобутановая кислота.  Первичное закрепление материала. И вновь  творческое задание. Это задание выполняется по  группам из двух человек  и каждый из  группы составляет  формулу только двух АК и затем обменивается  с соседом. ….результат  записываем у на доске для проверки. 2 Слайд №14. Творческое задание №3. Зная   общую формулу     аминокислот, составьте   формулы аланина , фенилаланина , лейцина, изолейцина .  Направление   поиска.  Необходимо   воспользоваться   общей     формулой   для   АК   и   материалом таблицы  слайда №15. Ответ.  Формулы   аланина   ,   фенилаланина   ,   лейцина,   изолейцина     записываются   на   доске   для проверки учениками. Слайд №15. Я предлагаю вам познакомиться с важнейшими радикалами АК. Они представлены  в таблице , где  указаны тривиальные названия АК. радикал  аминокислота  Н­  ГЛИЦИН  СН3 ­  АЛАНИН  НSCH2  ­    ЦИСТЕИН  (СН2)СН СН2­ ЛЕЙЦИН  С 6Н5СН2 ­  ФЕНИЛАЛАНИН  НОСН2 ­  СЕРИН  С3 Н7СН2­  ИЗОЛЕЙЦИН  И вновь мы  обращаемся к изучению нового материала. Рассмотрим физические свойства АК. Слайд №16.  Бесцветные  кристаллические вещества ;  • • Хорошо растворимы в воде;  • В зависимости от радикала могут иметь сладкий, горький или соленый вкус;  • Не растворяются в эфире; • Плавятся с разложением при температуре 200ºС. Каков  же  основной  способ  получения АК? Это замещение  галогена на аминогруппу в соответствующих галогензамещенных кислотах. Слайд №17. Получение аминокислот.                                          P (красный) СН3  СООН   +    Сl2          =                         Сl СН2  СООН      Н Сl  3 Слайд №14. Творческое задание №3. Зная   общую формулу     аминокислот, составьте   формулы аланина , фенилаланина , лейцина, изолейцина .  Направление   поиска.  Необходимо   воспользоваться   общей     формулой   для   АК   и   материалом таблицы  слайда №15. Ответ.  Формулы   аланина   ,   фенилаланина   ,   лейцина,   изолейцина     записываются   на   доске   для проверки учениками. Слайд №15. Я предлагаю вам познакомиться с важнейшими радикалами АК. Они представлены  в таблице , где  указаны тривиальные названия АК. радикал  аминокислота  Н­  ГЛИЦИН  СН3 ­  АЛАНИН  НSCH2  ­    ЦИСТЕИН  (СН2)СН СН2­ ЛЕЙЦИН  С 6Н5СН2 ­  ФЕНИЛАЛАНИН  НОСН2 ­  СЕРИН  С3 Н7СН2­  ИЗОЛЕЙЦИН  И вновь мы  обращаемся к изучению нового материала. Рассмотрим физические свойства АК. Слайд №16.  Бесцветные  кристаллические вещества ;  • • Хорошо растворимы в воде;  • В зависимости от радикала могут иметь сладкий, горький или соленый вкус;  • Не растворяются в эфире; • Плавятся с разложением при температуре 200ºС. Каков  же  основной  способ  получения АК? Это замещение  галогена на аминогруппу в соответствующих галогензамещенных кислотах. Слайд №17. Получение аминокислот.                                          P (красный) СН3  СООН   +    Сl2          =                         Сl СН2  СООН      Н Сl  3 Сl СН2  СООН   +    2 NН3          =       NН2 СН2  СООН +    NН4 Сl                                 Первичное закрепление материала.  Необходимо   вспомнить     кислотно­основной   характер   аминогруппы   и                                     И вновь  творческое задание. Это задание выполняется фронтально. Слайд №18 ­19 Творческое задание № 4. Учитывая особенности состава  и строения  аминокислот, попытайтесь охарактеризовать их кислотно­основные свойства. Какое действие окажет   глицин на  универсальный индикатор? Направление   поиска.   карбоксильной группы. Ответ:  Гетерофункциональная   природа   АК   проявляется   в   том   ,   что   наличие   карбоксильной группы , обеспечивающей кислотные свойства , и амино­группы , придающей соединению основные свойства   ,   определяет     амфотерный   характер   их   химических   свойств.   При   этом   действие   на индикатор одной функциональной группы нейтрализуется  противоположным  действием  другой, а значит  раствор  глицина  имеет нейтральный характер.  Амфотерность (от гречесого  « амфютерис» и означает  «и тот и другой»  ­ способность некоторых веществ проявлять в зависимости от  условий либо кислотные, либо амфотерные свойства.) Первичное закрепление материала.    Определите  реакцию раствора глутаминовой кислоты  и лизина .  . Предложите  химические реакции   с помощью которых можно доказать : Слайд №20. Творческое задание № 5.   Направление поиска:  Посчитать количество функциональных групп. Ответ. Раствор  глутаминовой  кислоты будет иметь  кислый характер среды , т.к. 2­е  карбоксильные группы в молекуле и только 1­а  ­ амино­группа. В молекуле лизина  все наоборот и  реакция раствора – щелочная. А значит , действие АК на  индикатор будет  зависит  от   преобладания  в их  составе карбоксилов  или  аминокислот. Слайд №21,22,23,24. Творческое задание №6   А) кислотный характер АК;    Б) основной характер АК; Направление поиска.  А) за кислотные свойства отвечает карбоксильная группа, необходимо вспомнить реакции ,  которые возможно  осуществить для  этой функциональной группы. Б) за основные свойства отвечает аминогруппа, необходимо  вспомнить реакции , которые  возможно  осуществить для  этой функциональной группы. Ответ. А) кислотные свойства характеризуются  реакциями со щелочами   и основными  оксидами с  образованием солей. Б) проявляя  основные свойства  АК реагируют  с  неорганическими кислотами с образованием   солей. Слайд №25 Творческое задание № 7   соединяться друг с другом ? Если да , то каким образом ? Направление поиска .   Ответ.   это реакция  конденсации. Схема образования пептидов.   Чтобы научиться составлять такие уравнения , очень важно  запомнить , что формулы АК имеют  единый план записи: слева записывается  аминогруппа, справа­ карбоксил. Слайд №27.  Горение АК.   Две АК могут взаимодействовать друг с другом с  отщеплением  одной молекулы воды , т.е  .   Зная  структурную формулу аминокислот , подумайте , могут ли они     Основная группа­аминогруппа,кислотная ­ карбоксильная группа. 4 Сl СН2  СООН   +    2 NН3          =       NН2 СН2  СООН +    NН4 Сl                                 Первичное закрепление материала.  Необходимо   вспомнить     кислотно­основной   характер   аминогруппы   и                                     И вновь  творческое задание. Это задание выполняется фронтально. Слайд №18 ­19 Творческое задание № 4. Учитывая особенности состава  и строения  аминокислот, попытайтесь охарактеризовать их кислотно­основные свойства. Какое действие окажет   глицин на  универсальный индикатор? Направление   поиска.   карбоксильной группы. Ответ:  Гетерофункциональная   природа   АК   проявляется   в   том   ,   что   наличие   карбоксильной группы , обеспечивающей кислотные свойства , и амино­группы , придающей соединению основные свойства   ,   определяет     амфотерный   характер   их   химических   свойств.   При   этом   действие   на индикатор одной функциональной группы нейтрализуется  противоположным  действием  другой, а значит  раствор  глицина  имеет нейтральный характер.  Амфотерность (от гречесого  « амфютерис» и означает  «и тот и другой»  ­ способность некоторых веществ проявлять в зависимости от  условий либо кислотные, либо амфотерные свойства.) Первичное закрепление материала.    Определите  реакцию раствора глутаминовой кислоты  и лизина .  . Предложите  химические реакции   с помощью которых можно доказать : Слайд №20. Творческое задание № 5.   Направление поиска:  Посчитать количество функциональных групп. Ответ. Раствор  глутаминовой  кислоты будет иметь  кислый характер среды , т.к. 2­е  карбоксильные группы в молекуле и только 1­а  ­ амино­группа. В молекуле лизина  все наоборот и  реакция раствора – щелочная. А значит , действие АК на  индикатор будет  зависит  от   преобладания  в их  составе карбоксилов  или  аминокислот. Слайд №21,22,23,24. Творческое задание №6   А) кислотный характер АК;    Б) основной характер АК; Направление поиска.  А) за кислотные свойства отвечает карбоксильная группа, необходимо вспомнить реакции ,  которые возможно  осуществить для  этой функциональной группы. Б) за основные свойства отвечает аминогруппа, необходимо  вспомнить реакции , которые  возможно  осуществить для  этой функциональной группы. Ответ. А) кислотные свойства характеризуются  реакциями со щелочами   и основными  оксидами с  образованием солей. Б) проявляя  основные свойства  АК реагируют  с  неорганическими кислотами с образованием   солей. Слайд №25 Творческое задание № 7   соединяться друг с другом ? Если да , то каким образом ? Направление поиска .   Ответ.   это реакция  конденсации. Схема образования пептидов.   Чтобы научиться составлять такие уравнения , очень важно  запомнить , что формулы АК имеют  единый план записи: слева записывается  аминогруппа, справа­ карбоксил. Слайд №27.  Горение АК.   Две АК могут взаимодействовать друг с другом с  отщеплением  одной молекулы воды , т.е  .   Зная  структурную формулу аминокислот , подумайте , могут ли они     Основная группа­аминогруппа,кислотная ­ карбоксильная группа. 4 При взаимодействии органических кислот со спиртами образуются сложные эфиры и вода. Такого рода реакции называют реакциями этерификации. Слайд № 28. Реакция этерификации АК.  NH2CH2COOH + C2H5OH слайд №29.выводы по теме урока. =            NH2CH2COOC2H5 + H2O  • Аминокислоты – это бифункциональные органические соединения ;  • Для  аминокислот возможны  изомерия углеродного  скелета и положения аминогруппы.   • Аминокислоты – амфотерны;  • Аминокислоты –горят, вступают в реакции с неорганическими  кислотами и основаниями, в реакцию этерификации и образуют пептиды .  Слайд № 29. Домашнее задание Обязательная часть:  §26 стр.220­225 ;  упр.1, 6. на стр.225­226; индивидуальная часть: на основе результатов рефлексивного этапа составить перечень вопросов  для работы дома. 5 При взаимодействии органических кислот со спиртами образуются сложные эфиры и вода. Такого рода реакции называют реакциями этерификации. Слайд № 28. Реакция этерификации АК.  NH2CH2COOH + C2H5OH слайд №29.выводы по теме урока. =            NH2CH2COOC2H5 + H2O  • Аминокислоты – это бифункциональные органические соединения ;  • Для  аминокислот возможны  изомерия углеродного  скелета и положения аминогруппы.   • Аминокислоты – амфотерны;  • Аминокислоты –горят, вступают в реакции с неорганическими  кислотами и основаниями, в реакцию этерификации и образуют пептиды .  Слайд № 29. Домашнее задание Обязательная часть:  §26 стр.220­225 ;  упр.1, 6. на стр.225­226; индивидуальная часть: на основе результатов рефлексивного этапа составить перечень вопросов  для работы дома. 5