skkn phuong phap giai nhanh bai tap peptit va protein

Bài tập peptit là dạng bài tập nhằm phân hóa học sinh tuy nhiên nếu biết cách lựa chọn phương pháp ,tích hợp các phương pháp sẽ giúp người học đạt kết quả nhanh nhất.Chính vì thế xin giới thiệu bạn đọc Phương pháp giải nhanh bài tập peptit với hy vọng bạn đọc có thêm tự tin khi giải bài tập peptit

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Cách mạng 4.0 là cuộc cách mạng công nghiệp mục tiêu của Việt Nam làđến 2020 về cơ bản nước ta trở thành nước công nghiệp, hội nhập quốc tế Cốthủ tướng Phạm Văn Đồng đã từng nói “ Muốn đi lên được XHCN thì phải cónhững con người XHCN” Một cách hình tượng ta có thể so sánh đất nước muốnthực hiện cách mạng công nghiệp 4.0 thì cần phải có những con người côngnghiệp 4.0, nhân tố con người là một nhân tố quan trọng và cốt lõi Chính vìđiều này mà Đảng nhà nước ta đã xác định được tầm quan trọng của giáo dụcđiều đỏ đã được sự nhất trí cao thông qua việc “ Đổi mới căn bản, toàn diện giáodục và đào tạo là đổi mới những vấn đề lớn, cốt lõi, cấp thiết, từ quan điểm, tưtưởng chỉ đạo đến mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học, cơ chế, chính sách,điều kiện bảo đảm thực hiện; đổi mới từ sự lãnh đạo của Đảng, sự quản lý củaNhà nước đến hoạt động quản trị của các cơ sở giáo dục- đào tạo và việc thamgia của gia đình, cộng đồng, xã hội và bản thân người học, đổi mới ở tất cả cácbậc học, ngành học” là tinh thần đã nêu trong NQ 29 TW Để hiện thực hóa tinhthần đó những năm qua toàn nghành đã tích cực đổi mới nhằm mục đích phùhợp với tình hình thực tiễn ,Trong sự đổi mới đó quyết tâm nhất của toànnghành trong lĩnh vực chuyên môn là đổi mới phương pháp giảng dạy, đổi mớikiểm tra đánh giá và sinh hoạt chuyên môn theo hướng nghiên cứu bài học, mỗithầy cô giáo là tấm gương tự học và sáng tạo

Việc đổi mới PPDH trong trường THPT nói chung và THPT Yển Khênói riêng nhằm tạo mọi điều kiện cho học sinh tiếp thu kiến thức một cách tíchcực và biết vận dung sáng tạo để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống Trong

thú học tập, rèn tính tự giác tích cực chủ động góp phần phát triển tiềm lực trítuệ, phát triển năng lực nhận thức cho các em học sinh.

Trong quá trình thực hiên đổi mới phương pháp dạy học và thực tiễn dạyhọc môn Hóa Học 12 ở trường THPT Yển Khê những năm qua tôi nhận thấybài tập về peptit thuộc trương trình Hóa Học 12 là hệ thống bài tập đa dạng vàphong phú và có tính phân loại năng lực học sinh rất cao.Trong những năm họcgần đây đề thi THPT Quốc Gia thường ra các dạng bài tập về Pep tit để nângcao sự phân hóa trong đề thi vì thế không chỉ khó cho học sinh và với nhiềuđồng nghiệp cũng gặp không ít khó khăn khi giảng dạy về các dạng bài tập này

Đối với thực tế ở trường THPT Yển Khê, chất lượng đầu vào còn thấpnên tư duy của học sinh con yếu kém vì thế hệ thống bài tập về peptit có thểnói đó là các bài tập khó và nâng cao Để nâng cao chất lượng dạy và học mônHoá Học thông qua việc giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, tríthông minh, sáng tạo, bồi dưỡng năng lực tư duy và gây hứng thú trong học tập

là một việc làm cần thiết và ý nghĩa trong tình hình thực tiễn hiện nay Việc lựachọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn.Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau Nếu biết lựa chọnphương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiệntượng hoá học

Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh thuận lợi và tự tin khi giảiquyết dạng bài tập về peptit và chia sẻ kinh nghiệm giảng dạy với đồng nghiệpthông qua kinh nghiệm nhiều năm giảng dạy tôi chọn đề tài:

“ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PEPTIT ”.

II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Phần 1: Thực trạng của vấn đề.

Bộ môn Hóa Học là môn khoa học thực nghiệm thuộc khoa học tự nhiênbình thường vốn đã khó với nhiều học sinh Để giải quyết bài tập hóa học đòihỏi học sinh phải hiểu được bản chất hóa học từ đó viết được phương trình hóahọc hay sơ đồ biến hóa hóa học hay việc quy đổi để đơn giản hóa vấn đề, việcnày lại càng khó khăn hơn với bài tập về peptit Đa số học sinh sẽ gặp khó khănngay cả khi tính khối lượng mol phân tử peptit chưa kể đến viết hoàn thành mộtphương trình hóa học về pep tit đầy đủ

THPT Yển Khê là trường đặt trên địa bàn xã đặc biệt khó khăn; 2/3 sốhọc sinh là con hộ nghèo, cận nghèo; 95% các hộ gia đình làm nông nghiệp cơ

sở vật chất nhà trường còn nhiều thiếu thốn Làm thế nào để học sinh tiếp thu vàhiểu rõ nhất kiến thức ở cấp độ nhận biết, thông hiểu vốn đã khó khăn với giáoviên huống hồ đối với bài tập pep tit ở mức độ vận dụng cao có tính phân loạihọc sinh là một bài toàn khó đối với giáo viên

Đối với bài tập pep tit đòi hỏi học sinh phải nắm rõ bản chất của peptit làgì? Cấu tạo bởi các α aminoaxit nào? Mối quan hệ giữa peptit và αaminoaxit để

từ đó tính được khối lượng mol phân tử và viết được phương trình phản ứng hay

sơ đồ biến đổi hóa học cũng như vận dụng ghi nhớ phân tử khối của một sốaminoaxit cơ bản, thường gặp

Chính vì vậy việc cung cấp cho học sinh các phương pháp giải bài tậppeptit và để giúp học sinh định hướng đúng, xử lý nhanh khi làm bài tập vềpeptit là điều rất cần thiết, nó giúp học sinh có tư duy khoa học khi học tập hoá

nếu điều này được đơn giản thông qua nắm rõ bản chất, sự biến đổi qua lại giữapeptit và α-aminoaxit, hay biết cách quy đổi thì bài tập về peptit sẽ trở nên đơngiản và gây hứng thú trong học sinh.Vì thế đối với HS trường THPT Yển Khê

để có thể tham dự kỳ thi THPTQG đạt kết quả cao thì sẽ cần thiết sự chia sẻ về

“ Phương pháp giải bài tập peptit ’’.

Phần 2:Các biện pháp thực hiện giải quyết vấn đề:

- Thông qua các tài liệu ,sách giáo khoa,sách tham khảo,các đề thituyến sinh đại học cao đẳng các năm từ 2007 đến 2018

-Áp dụng hướng dẫn giải các bài tập peptit cho học sinh lớp 12A1, 12 A2

rồi thực nghiệm ở lớp 12 A3 ở trường THPT Yển Khê năm học 2017-2018

-Tham gia tham luận trao đổi chuyên môn các buổi họp tổ trường THPTYển Khê

- ứng dụng vào giảng dạy ở khối lớp 12 A1, 12 A2 , 12A3 và đã rút ta kếtluận cuối cùng có tính vận dụng thực tế ở trường THPT Yển Khê

- Bản chất peptit được tạo thành từ các α aminoaxit thông qua các liênkết peptit cho nên khi gặp bài toán peptit có thể tích hợp bài toán về aminoaxit

và mối quan hệ qua lại đặc biệt phân biệt sự khác nhau về thành phân nguyên tửnguyên tố gây cho người học thấy khó vì thế đòi hỏi người học hay người dạy

cần nắm rõ bản chất này và nên nắm rõ một số vấn đề qua lại để có thể quy đổi

vào từng trường hợp cụ thể theo các vấn đề dưới đây

Vấn đề 1: Mối quan hệ qua lại α-aminoaxit và peptit:aminoaxit và peptit:

+ Từ pep tit ra α aminoaxit và ngược lại (xét amino axit 1 nhóm NH2 và

1 nhóm COOH).

H[NHRCO]kOH + (k-1) H2O    kH2NRCOOH

Hay [NHRCO]k.H2O + (k-1) H2O    kH2NRCOOH

+ Từ pep tit ra α-aminoaxit và peptit:aminoaxit và ngược lại(xét aminoaxit là : gly ;ala ;Val)

[NH-CnH2n- CO]kH2O + (k-1) H2O    kH2N-CnH2n- COOH

Hoặc

CmH2m + 2 – kNkOk + 1 + ( k-1) H2O    k CnH2n+1NO2 ( m = n.k)

Vấn đề 2: Viết phương trình phản ứng thủy phân

* Phương trình phản ứng thủy phân hoàn toàn:

- Thủy phân hoàn toàn

H[NHRCO]kOH + (k-1) H2O → kH 2NRCOOH

[AA]k + ( k – 1) H2O → k AA ( AA: aminoaxit )

- Trong môi trường axit (HCl , )

+ + k HCl

- Trong môi trường bazơ (NaOH ).

Pep Tit

Muoi + k NaOH

1 H2O

- Thủy phân không hoàn toàn

[NHRCO] k H 2 O+(k-1-n)H 2 O→[NHRCO] k1 H 2 O + [NHRCO] k2 H 2 O + + kn H 2 NRCOOH

Vấn đề 3: Viết sơ đồ phản ứng đốt cháy hoàn toàn peptit ,hỗn hợp aminoaxit, muối tương ứng

k CONH

nCH2

1 H2O

Pep Tit

Muoi + k NaOH

Vấn đề 4: Các định luật bảo toàn và phương pháp giải toán peptit

- Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng:

+ mpeptit + mH2O = maminoaxit

+ Mpeptit = k.Maminoaxit tuong ung - (k-1).18

+ mpeptit + mHCl + mH2O = mmuối

+ mpeptit + mNaOH = mmuối + mH2O

- Dựa vào định luật bảo toàn mol gốc α-amino axit:

- Phương pháp trung bình

- Phương pháp bảo toàn nguyên tố

- Phương pháp bảo toàn electron

BÀI TẬP MINH HỌA PHƯƠNG PHÁP Câu 1 ( ĐHKB-2010): Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều đượctạo nên từ một aminoaxit (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 vàmột nhóm -COOH) Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu được tổng khối lượng

CO2 và H2O bằng 54,9 gam Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu đượccho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa Giá trị của m là

A 120 B 60 C 30 D 45.

Hướng dẫn giải 1

Công thức tổng quát của Y : CmH2m -1 N3O4

Công thức tổng quát của X : CnH2n N2O3

Ta dễ có :

m

n =

3 2 (1)

Bao toàn H

Ta dễ có : 0,1m 44 + 0,1(m – 0,5).18 = 54,9

Giải ra m = 9 thế vào (1) → n = 6

- Đốt X:

0,4 CONH

x CH2 0,2 H2O

Pep TitX

CO2

H2O (

BT C

BT H

0,4 +x) (0,4 + x)

Ca(OH)2

CaCO30,4 +x) (

Ta dễ có : ( 0,3 + y) 44 + (0,25 + y).18 = 54,9 Giải PT ta có y = 0,6mol

Vì X, Y cấu tạo từ 1 loại AA nên :

số nguyên tử cacbon tương ứng là 8, 9, 11; Z có nhiều hơn Y một liên kết

peptit); T là este no, đơn chức, mạch hở Chia 179,4 gam hỗn hợp E gồm X, Y,

Z, T thành hai phần bằng nhau Đốt cháy hoàn toàn phần một, thu được a mol

CO2 và (a – 0,09) mol H2 O Thủy phân hoàn toàn phần hai bằng dung dịch NaOH vừa đủ, thu được ancol metylic và 109,14 gam hỗnhợp G (gồm bốn muối của Gly, Ala, Val và axit cacboxylic) Đốt cháy hoàn toàn G, cần vừa đủ 2,75 mol O2 Phần trăm khối lượng của Y trong E là

A 8,70% B 4,19% C 14,14% D 10,60%.

Hướng dẫn giải Theo bài ra thủy phân hoàn toàn phần hai bằng dung dịch NaOH vừa đủ,

thu được ancol metylic và 109,14 gam hỗnhợp G (gồm bốn muối của Gly, Ala,Val và axit cacboxylic) nên T có dạng CnH2n+1COOCH3

Chọn A

Theo sơ đồ và các dữ kiện ta có:

+ Lấy (1) – (2) ta có :

(I)

+ Bảo toàn khối lượng ta có :

(II)

(III) + Áp dụng ĐLBT mol electron ta có:

k.x + y +x +2t) = a - 0,09 (2) 0,5.

(

COONa.NH2

y CH2

t HCOONa k.x

NaOH

CH3OH t

109,14 gam

O22,75 mol

-2 E

Vậy trong X,Y,Z phải có 1 pep tit có số mắt xích > 4,25

Với X, Y, Z là ba peptit mạch hở (phân tử có số nguyên tử cacbon tương ứng là 8, 9, 11; Z có nhiều hơn Y một liên kết peptit ta có thể xác định dạng cấu tạo X, Y, Z

A 18,90% B 2,17% C 1,30% D 3,26%.

Hướng dẫn giải Theo bài ra thủy phân hoàn toàn phần hai bằng dung dịch NaOH vừa đủ,

thu được ancol etylic và hỗn hợp G (gồm bốn muối của Gly, Ala, Val và axitcacboxylic)nên T có dạng CnH2n+1COOC2H5

NaOH

C2H5OH t

H2O

N2

Na2CO3E

7,17 mol

+2 -1 -2

G

BT C

BT H

2,58 mol 2,8 mol

N2

( 0,5 k.x + 0,5t)

BT Na

HCOOC2H5t

(C3H6O2 ) -2/3

Theo sơ đồ và các dữ kiện rồi áp dụng các ĐLBT:

+ Bảo toàn khối lượng ta có :

(I)

+ Áp dụng ĐLBT mol electron ta có:

(II)+ Áp dụng ĐLBT các bon ta có:

X, Y, Z là ba peptit mạch hở (có số nguyên tử cacbon trong phân tử tươngứng là 5, 7, 11) Ta có thể xác định dạng cấu tạo X, Y, Z.

Câu 4 (ĐHKA-2011): Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala mạch

hở thu được hỗn hợp gồm: 28,48 gam Ala; 32 gam Ala-Ala; 27,72 gam Ala-Ala-Ala Giá trịcủa m là

A 90,6 B 111,74. C 81,54 D 66,44

A 8,15 gam B 7,09 gam C 7,82 gam D.16,30 gam.

Vậy 1/10 X thì thu được khối lượng muối là : 7,82 gam   

Câu 6 ( ĐHKB-2012): Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch

hở X và 2a mol tripeptit mạch hở Y với 600 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ) Sau khi các phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 72,48 gam muối khan của các amino axit đều có một nhóm –COOH và một nhóm –NH2 trong phân tử.Giá trị của m là

A 51,72 B 54,30 C 66,00 D 44,48

Hướng dẫn giải Gọi CTPT trung bình 2 peptit là [NHRCO]k.H2O

chọn C chọn C

Câu 7 ( ĐHKA-2014):Thủy phân hoàn toàn 4,34 gam tripeptit mạch hở X

(được tạo nên từ hai α-amino axit có công thức dạng H2NCxHyCOOH) bằng

dung dịch NaOH dư, thu được 6,38 gam muối Mặt khác thủy phân hoàn toàn

4,34 gam X bằng dung dịch HCl dư, thu được m gam muối Giá trị của m là

A 6,53 B 7,25 C 8,25 D 5,06

Hướng dẫn giải

- Trong môi trường bazơ (NaOH )

[NHCxHyCO]3.H2O + 3 NaOH    3 H2NCxHyCOONa + H2O

x mol 3x mol x mol

Muôí CnH2n+2-k1Nk1Ok1+ 1

CvH2v+2-k2Nk2Ok2+ 1

H2O 0,7 mol 38

5, 43 7

k   ; theo giả thiết biết tổng số nguyên tử oxi trong hai phân tử

X và Y là 13, trong X và Y đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4 nên ta có:

( không giảm tính tổng quát giả sử k1 < k2 )

Vì đốt cháy hoàn toàn x mol X hoặc y mol Y thì đều thu được cùng số

mol CO2 nên ta có phương trình:

0,4.n = 0,3.v   4n = 3v = f Vậy n sẽ là số chia hết cho 3

Giả sử X có dạng : GlytAla(5-t) ( Gly có 2 C ; Ala có 3 C)

Ta có n = 2t + 3.(5-t) = (15 – t ) chia hết cho 3 ; t 5

nên chọn được t = 3 Vậy X:

Y: GlyaAla(6-a) v =16 =2 a + 3(6-a)    a =2 Vậy Y :

Dễ tính được Khối lượng hỗn hợp T là mT = 247,2 gam

Áp dụng ĐLBTKL cho sơ đồ trên ta có : m = 396,6 gam   

Câu 9 ( THPTQG 2016): Hỗn hợp X gồm 3 peptit Y, Z, T (đều mạch hở) với tỉ

lệ mol tương ứng là 2 : 3 : 4 Tổng số liên kết peptit trong phân tử Y, Z, T bằng

12 Thủy phân hoàn toàn 39,05 gam X, thu được 0,11 mol X1; 0,16 mol X2 và

0,2 mol X3 Biết X1, X2, X3 đều có dạng H2NCnH2nCOOH Mặt khác, đốt cháy

hoàn toàn m gam X cần 32,816 lít O2 (đktc) Giá trị của m gần nhất với giá trị

nào sau đây?

2 3 4

-2

Cho m gam hỗn hợp M gồm đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z và pentapeptit

T (đều mạch hở) tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp Q

gồm muối của Gly, Ala và Val Đốt cháy hoàn toàn Q bằng một lượng oxi vừa

đủ, thu lấy toàn bộ khí và hơi đem hấp thụ vào bình đựng nước vôi trong dư,

thấy khối lượng bình tăng 13,23 gam và có 0,84 lít khí (đktc) thoát ra Mặt khác,

đốt cháy hoàn toàn m gam M, thu được 4,095 gam H2O Giá trị của m gần nhất

với giá trị nào sau đây?

Muoi

+ k NaOH

x H2O x

kx

O2

y

N2 0,0375 mol0,075

0,075

Na2CO3

CO2

H2O y

0,0375 mol ( 0,0375 + y)

tạo từ các  -amino axit no, hở, có 1 nhóm -NH2 và 1 nhóm –COOH) Để đốt

ChọnA

vừa đủ dung dịch NaOH rồi cô cạn cẩn thận thì thu được hỗn hợp chất rắn Y Đốt cháy hoàn toàn Y trong bình chứa 12,5 mol không khí, toàn bộ khí sau phản ứng cháy được ngưng tụ hơi nước thì còn lại 271,936 lít hỗn hợp khí Z Biết các

phản ứng xẩy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc, trong không khí có 51 thể tích O2

còn lại là N2 Giá trị gần nhất của m là?

Câu 2 (Thi thử THPT Vĩnh Phúc-2016):Hỗn hợp X gồm các peptit mạch hở,

đều được tạo thành từ các amino axit có dạng H2NCmHnCOOH Đun nóng4,63 gam X với dung dịch KOH dư, thu được dung dịch chứa 8,19 gammuối Nếu đốt cháy hoàn toàn 4,63 gam X cần 4,2 lít O2 (đktc) Dẫn toàn bộsản phẩm cháy (CO2, H2O, N2) vào dung dịch Ba(OH)2 dư, sau phản ứngthu được m gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 21,87 gam Giá trị của

m gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 3 (Thi thử THPT chuyên Vinh-2016: Hỗn hợp X gồm tripeptit Y,

tetrapeptit Z và pentapeptit T (đều mạch hở) chỉ tạo ra từ Gly, Ala và Val Đốt cháy hoàn toàn m gam X, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy(chỉ gồm CO2, H2O và

N2) vào bình đựng 140ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 840ml (đktc) một khí duy nhất thoát ra và thu được dung dịch

có khối lượng tăng 11,865g so với khối lượng dung dịch Ba(OH)2 ban đầu Giá trị của m gần giá trị nào nhất sau đây?

A 7,26 B 6,26 C 8,25 D 7,25.