актуализация знаний - Методическое объединение учителей

МАОУ «Гимназия Тарасовка» пос. Черкизово Пушкинского района
Московской области
КОНСПЕКТ УРОКА ПО ХИМИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
АМИНОКИСЛОТЫ
/методическая разработка урока биологии,
10 класс, УМК Рудзитиса Г.Е., Фельдмана Ф.Г./
Подготовила: Орлова Валерия Николаевна,
учитель химии и биологии
МАОУ «Гимназия Тарасовка»
пос. Черкизово
2013
Пояснительная записка
Данный урок составлен на основе УМК Рудзитиса Г.Е., Фельдмана Ф.Г. «Химия.
Органическая химия. 10 класс» Урок на тему «Аминокислоты» в 10 классе является
вторым уроком в теме №9 «Амины и аминокислоты.
Цель урока: сформировать систему знаний учащихся о строении, свойствах и
применении аминокислот.
Данный урок построен с использованием информационно-коммуникативной
технологии. В ходе урока достигнуты: обучающая цель – сформировано понятие
удивительные органические вещества; раскрыта роль органических веществ в жизни
людей; развивающая цель – расширялось умение учащихся анализировать, исследовать, а
также воспитывающая - продолжено формирование внимательности, аккуратности,
аналитического мышления. Методика данного урока позволила проявить всем учащимся
класса в течение всего урока познавательную активность и интерес. Использование ИКТ
стимулирует мотивацию учащихся на результативность и успех.
Тема урока
Аминокислоты
Цель урока:

сформировать понятие об АК как органических амфотерных соединениях.
Задачи урока:

Обучающая: обеспечить сознательное усвоение учащимися важнейших
химических законов, понятий, теорий в контексте изучения амфотерных химических
свойств аминокислот и белков.

Развивающая: формировать высокий уровень мыслительной деятельности,
научить использовать в решении повседневных задач различные мыслительные приемы;
развивать умения выделять главное, сравнивать, анализировать, формулировать выводы,
обобщать; способствовать развитию мировоззрения о целостной картине мира.

Воспитывающая:
показать
диалектическую
взаимосвязь
и
взаимообусловленность химических фактов; довести до учащихся мысль о том, что
опровергаются только теории, факты опровергнуть нельзя; с помощью межпредметных
связей способствовать формированию картины мира.
Тип урока: Комбинированный урок.
Методы, формы, приемы:

Проблемное изложение нового материала в сочетании с использованием
интерактивной доски;

исследовательская работа учащихся;

тестирование.
Межпредметные связи:

биология (белки как биополимеры, химический состав белков, мономеры
белков)

обществознание (закон единства и борьбы противоположностей)
Оборудование: Персональный компьютер, интерактивная доска, медиапроекто,
система оперативного контроля знаний, презентация; таблица «Белки».
Ход урока
1. Организационный момент
2.
Вхождение в урок: беседа
Учитель: Какую группу органических соединений мы начали изучать на прошлом
уроке?
Учащиеся: Азотсодержащие органические вещества.
Учитель: С каким классом соединений мы познакомились?
Учащиеся: Амины
Учитель:
Сегодня
мы
продолжаем
знакомиться
с
азотсодержащими
органическими соединениями.
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 реакции протекал при этом?
Учащиеся: Скорее всего, гидролиз.
Учитель: Ученый назвал вещество гликоколл. Происхождение слова?
Учащиеся: Однокоренные химические термины – глицерин, глюкоза, гликоген.
Учитель: Все эти слова происходят от греческого прилагательного glykyc –
сладкий. В настоящее время это слово трансформировалось в глицин. Долгое время
гликоколл считался родственником углеводов, пока в 1838 году голландский химик Г.
Мульдер не обнаружил в его составе азот. Спустя ещё шесть лет Э. Хорсфорд
установил формулу вещества C2H5O2N, а вещество названо аминоуксусной кислотой и
отнесено к классу аминокислот. (Запись темы урока).
Тема нашего урока «Аминокислоты» - (слайд 1)
Цели нашего урока:
дать понятие об аминокислотах
как
органических амфотерных
соединениях;
рассмотреть их строение, классификацию, изомерию и номенклатуру;
разобрать основные способы получения аминокислот - (слайд 2)
Учитель: Проанализируем название класса. Наличие каких функциональных групп
обозначено в названии?
Учащиеся: Наличие аминогруппы и карбоксильной группы.
3. Актуализация знаний
Учитель: Вспоминаем необходимые для нас сегодня знания о строении и
свойствах аминогруппы и карбоксильной группы.
Учащиеся: Аминогруппа придает веществам основные свойства, так как азот
имеет свободную пару электронов и способен присоединять ион водорода.
Карбоксильная группа придает веществам кислотные свойства, так как способна
отщеплять ион водорода из-за смещения электронной плотности π-связи к сильно
электроотрицательному карбонильному кислороду.
Учитель: Следовательно, нам предстоит изучить бифункциональные соединения
проявляющие основные и кислотные свойства. Химический характер таких соединений
мы называем…
Учащиеся: амфотерным.
4. Изучение нового материала
4.1.
Определение
Учитель:
Аминокислоты
являются
наиболее
важной
составной
частью
организма. Они входят в состав белков и содержатся в ядре, протоплазме и стенках
клеток, где выполняют разнообразные функции жизнедеятельности. Аминокислоты –
это органические соединения, которые содержат две функциональные группы:
аминогруппу – NH2 и карбоксильную группу – COOH, связанные с углеводородным
радикалом - слайд 3.
Строение первого представителя данного класса – аминоуксусной кислоты - слайд
4.
4.2.
Номенклатура аминокислот:
Учитель: По систематической номенклатуре названия аминокислот образуются
из названий соответствующих кислот прибавлением приставки амино и указанием места
расположения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе слайды 5 – 6.
Кроме международной номенклатуры, употребляется еще названия аминокислот,
в которых положение аминогруппы обозначаются буквами греческого алфавита: при
этом буквой обозначается не атом углерода карбоксильной группы, а следующий за ней
углеродный атом. Сохранились и исторические названия аминокислот слайд 7.
4.3.
Изомерия аминокислот
Учитель: Какие виды изомерии, по вашему мнению, характерны для этих
соединений? (изомерия углеводородного скелета, изомерия положения функциональной
группы) - слайды 8 – 10.
Кроме этих видов изомерии для аминокислот характерна оптическая изомерия
(слайды 11, 12), т. к. содержат асимметрические атомы углерода. Оптически активные
вещества встречаются в виде пар антиподов-изомеров, физические и химические
свойства которых одинаковы, за исключением одного – способности вращать плоскость
поляризованного луча в противоположные стороны.
Различают D-аминокислоты и L-аминокислоты.
Физические и химические свойства оптических изомеров практически идентичны,
эти вещества могут существенно отличаться по своей биологической активности,
совместимости с другими природными соединениями, даже по вкусу и запаху.
Классификация аминокислот (слайды 13 - 124)
4.4.
Учитель: Аминокислоты делят на: слайд 13
•
Природные - их около 150, они были обнаружены в живых организмах,
около 20 из них входят в состав белков. Половина этих аминокислот – незаменимые (не
синтезируются в организме человека), они поступают с пищей.
•
Синтетические - получают кислотным гидролизом белков, либо из
карбоновых кислот, воздействуя на них галогенном и, далее, аммиаком.
Кроме того, аминокислоты классифицируют по числу функциональных групп –
слайд 12.
Физические свойства (слайд 15 - 16).
4.5.
Учащиеся проделывают лабораторную работу – слайд 15, делают выводы и записывают в
тетрадь физические свойства аминокислот – слайд 16.
Бесцветные.
Кристаллические.
Хорошо растворимы в воде, но нерастворимы в эфире.
В зависимости от R могут быть сладкими, горькими или безвкусными.
Обладают оптической активностью.
Плавятся с разложением при температуре выше 200º.
4.6.
Химические свойства
Учитель: Аминокислоты, как бифункциональные органические соединения,
вступают во все химические реакции карбоновых кислот и аминов, кроме этого, они
обладают
и
специфическими
свойствами,
обусловленными
взаимным влиянием
функциональных групп в одной молекуле слайд 17.
Далее учитель комментирует слайды 18 – 19.
Реакция внутренней нейтрализации – слайд 20.
Учитель: Взаимная внутренняя нейтрализация происходит только в молекуле
тех аминокислот, которые имеют в своем составе одинаковое число аминогрупп и
карбоксильных групп. При этом карбоксильная группа аминокислоты отщепляет ион
водорода, который затем присоединяется к аминогруппе той же молекулы по месту
неподеленной электронной пары азота.
Так как аминокислоты в водных растворах ведут себя как типичные
амфотерные соединения, то в живых организмах они играют роль буферных веществ,
поддерживающих определенную концентрацию ионов водорода.
? Растворы всех ли АК будут иметь нейтральную среду? (ответы учащихся)
Работа по заданию: определите характер среды в водных растворах АК (слайд
21). Учащиеся проделывают лабораторный опыт – слайд 21 – и делают вывод.
Вывод: среда растворов кислот зависит от состава кислоты:
а) если число аминогрупп равно числу карбоксильных групп, среда раствора –
нейтральная;
б) если число аминогрупп больше числа карбоксильных групп, среда раствора –
щелочная;
в) если число аминогрупп меньше числа карбоксильных групп, среда раствора –
кислая.
Образование полипептидов – слайды 22 - 23:
Учитель: Важнейшим свойством аминокислот является их способность
вступать в реакцию поликонденсации друг с другом. Объяснение: при этом происходит
взаимодействие карбоксильной группы одной молекулы и аминогруппы – другой молекулы.
Реакция сопровождается отщеплением молекулы воды и образованием пептида. При
взаимодействии двух молекул АК образуется дипептид. Образовавшийся дипептид имеет
в
своем
составе
аминогруппу
и
карбоксильную
группу,
поэтому
он
может
взаимодействовать с третьей молекулой, образуя трипептид, и т.д. В итоге образуется
полипептид.
?
Как
называются
реакции
образования
полимеров
из
мономеров?
(полимеризация)
Данная реакция образования белков из АК сопровождается отщеплением
низкомолекулярного
(поликонденсации)
соединения
–
воды.
Как
называется
такая
реакция?
Запись в тетради
Группа атомов - СO – NH –называется пептидной или амидной группой, а связь
между атомами углерода и азота – пептидной или амидной связью. Синтезируемые
высокомолекулярные соединения называются полипептидами или полиамидами – запись в
тетради.
Запись в тетрадях: Взаимодействие молекул АК друг с другом.
Записать уравнение реакции в тетради (слайд 22)
4.7.
Получение аминокислот: (слайд 24)
1.
Гидролиз белков.
4.8.
Применение аминокислот – слайды 25 – 26
Этот раздел по усмотрению учителя может быть вынесен в качестве
творческого домашнего задания.
Аминокислоты необходимы для синтеза белков в живых организмах. Их человек
и животные получают в составе белков пищи. Аминокислоты применяются и в качестве
лечебного средства при некоторых болезнях. Например, глутаминовую кислоту
применяют при нервных заболеваниях. Гистидин – при язве желудка - сдайд 25.
Еще одно неожиданное свойство аминокислот. Предприимчивые японцы давно
заметили, что добавление в пищу приправы из сушеных водорослей усиливает ее к вкус и
аромат. В 1909г. Японский ученый К. Икеда выяснил, что причина такого действия
приправы кроется в содержащихся в водорослях глутаминовой кислоте и ее солях.
К.Икеда запатентовал свое открытие. И теперь во всем мире в качестве пищевых добавок,
усиливающих вкус и аромат продуктов, используют глутаминовую кислоту ( Е620 ).
Глутамат натрия (Е621).
Производимый в больших количествах лизин и метионин используют как добавку
в рацион сельскохозяйственных животных - слайд 26.
5. Закрепление изученного материала
Фронтальная проверка учащихся.
Задание № 1 – слайд 27
Определить пары изомеров и назвать их.
Задание №2 – слайд 28
Из каких неорганических веществ можно получить аминоуксусную кислоту?
Напишите соответствующие уравнения реакций.
Самопроверка: слайды 29 – 30.
6.
Рефлексия (беседа).
Учитель: Итак, подводим итог нашей работы.
–
Что представляют
собой
аминокислоты по строению и
свойствам?
(Это
бифункциональные, амфотерные по характеру вещества).
P.S. Если раздел «Применение аминокислот» выносится на самостоятельное
обучение, вопрос, соответственно, не задается.
Какое
практическое
значение
имеют
аминокислоты?
(Аминокислоты – исходные вещества для синтеза белков, но и сами они выполняют
определенные физиологические функции. Сами аминокислоты и их производные
используют многие отрасли промышленности).
7. Домашнее задание:
§37, составить формулу любого трипептида.
Осуществить поиск информации в сети Интернет по значению аминокислот.
Выполнить творческое задание в программе «MS Power Point» по теме:
«Применение и биологическая функция аминокислот» (по желанию).
8. Литература: