Giáo án Hóa học 12 bài 10: Amino axit (Chương trình cơ bản)

Hoạt động của thầy và trò

Nội dung

HĐ vào bài: Hợp chất hữu cơ tạp chức? Đã biết những hợp chất tạp chức? Tính chất hóa học của các hợp chất hữu cơ tạp chức?

HS: Là những hợp chất hữu cơ phân tử có hai hay nhiều nhóm chức khác loại. VD: các chất gluxit. Hợp chất hữu cơ tạp chức có tính chất hóa học của những chức tạo nên chất và có tính chất riêng.

GV: Bài học hôm nay sẽ tìm hiểu một loại chất hữu cơ tạp chức đó là amino axit. Thành phần, cấu tạo, tính chất vật lí, hóa học của amino axit?

HĐ 1:

HS nghiên cứu SGK

- Đặc điểm cấu tạo của các hợp chất amino axit? Công thức chung?

- Định nghĩa?

HS:

Thành phần phân tử: C, H, O, N.

Cấu tạo: phân tử chứa đồng thời nhóm amino và nhóm cacboxyl.

(NH₂)_xR(COOH)_y

Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH₂) và nhóm cacboxyl (COOH).

GV ghi nhận ý kiến của HS và bổ sung: trong aa, NH₂ là nhóm thế.

GV

-Tính chất của các nhóm chức trong phân tử aa? Những tương tác hóa học có thể xảy ra trong phân tử aa?

- Viết cân bằng hóa học giữa dạng ion lưỡng cực và dạng phân tử của aa NH₂RCOOH

HS:

- Nhóm NH₂ có tính bazơ, nhóm COOH có tính axit vì vậy giữa chúng có thể xảy ra sự nhường thu proton.

H₂NRCOOH « H₃N⁺RCOO^-

GV ghi nhận ý kiến của HS và nhấn mạnh: ở trạng thái kết tinh aa tồn tại ở dạng ion lưỡng cực (muối nội) trong dd dạng ion chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử.

HĐ 2

GV: HS nghiên cứu SGK, cho biết qui luật gọi tên aa theo: tên thay thế, tên bán hệ thống

HS:

- Tên thay thế:  axit số chỉ vị trí-tên nhóm thế½tên mạch chính½-oic

- Tên bán hệ thống: axit chữ cái HL chỉ vị trí-tên nhóm thế½tên thông thường của axit tương ứng

GV lưu ý HS

- Nhóm NH₂ là nhóm thế

- Trong tên bán hệ thống, tên axit là tên thường

HS gọi tên chất sau theo hai cách

HS: axit 2-amino-4-(4-hiđroxiphenyl)butanoic

       axit µ- amino-d-(p-hiđroxiphenyl)butiric

HĐ 3

GV: HS nghiên cứu SGK, cho biết những tính chất vật lí đặc trưng của aa? Giải thích.

HS: Aa là các chất rắn, không màu, vị ngọt

Nhiệt độ nóng chảy cao (khi nóng chảy phân hủy)

Dễ tan trong nước

Vì aa tồn tại dưới dạng muối nội, là hợp chất ion

HĐ 4

GV: từ đặc điểm cấu tạo phân tử aa, hãy dự đoán tính chất hóa học của aa?

HS: aa có tính chất bazơ, tính chất axit và tính chất riêng

GV biểu diễn TN: nhúng quì tím lần lượt vào các dd glyxin, axit glutamic, lysin

HS:

- Quan sát, nêu hiện tượng, giải thích khái quát chung về pH của dd aa.

- GV yêu cầu HS viết pthh của pư giữa glyxin với dd HCl, NaOH ở dạng phân tử và ion lưỡng cực từ đó rút tính chất chung của aa?

- HS: aa tác dụng với dd axit mạnh, dd bazơ mạnh → aa có tính chất lưỡng tính.

HS viết pthh của phản ứng este giữa glyxin với etanol và cho biết vai trò của khí HCl trong phản ứng này

H₂HCH₂COOH + C₂H₅OH → H₂NCH₂COOC₂H₅ + H₂O

Vai trò của HCl

- Axit hóa nhóm COOH

- Xúc tác

GV: làm TN dd glyxin + dd NaNO₂ và 5-10 giọt dd ax axetic

HS: quan sát, nhận xét và viết pthh

HĐ 5:

- GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK cho biết điều kiện về cấu tạo để các aa tham gia pư trùng ngưng.

-GV hướng dẫn HS viết pthh và đề nghị HS cho biết đặc điểm của phản ứng trùng ngưng

GV ghi nhận ý kiến của HS và kết luận

* Các aa có nhóm NH₂ từ C₆ trở lên tham gia pư trùng ngưng khi có xt, nhiệt độ tạo polime thuộc loại poliamit.

- Sản phẩm của pư ngoài poliamit còn các phân tử nước.

HĐ 6:

HS đọc và nghiên cứu SGK, cho biết những ứng dụng của các amino axit?

I. Định nghĩa, cấu tạo và danh pháp

1. Định nghĩa

Thành phần phân tử: C, H, O, N.

Công thức chung (NH₂)_xR(COOH)_y

x,y >= 1

Khái niệm: Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH₂) và nhóm cacboxyl (COOH).

2. Cấu tạo phân tử

*Ở trạng thái kết tinh aa tồn tại ở dạng ion lưỡng cực (muối nội)

*Trong dd dạng ion chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử.

H₂NRCOOH → H₃N⁺RCOO^-

3. Danh pháp

Amino axit có 3 cách gọi tên

- Tên thay thế

- Tên bán hệ thống

- Tên thường

*Tên thay thế

axit số chỉ vị trí-tên nhóm thế½tên mạch chính½-oic

*Tên bán hệ thống

axit chữ cái HL chỉ vị trí-tên nhóm thế½tên thông thường của axit tương ứng

II. Tính chất vật lí

Aa là những chất rắn ở dạng tinh thể không màu, vị hơi ngọt

Dễ tan trong nước

III. Tính chất hóa học

1. Tính chất axit-bazơ của dung dịch amino axit

Amino axit (NH₂)_xR(COOH)_y

- Khi x = y, pH_dd » 7

- Khi x > y, pH_dd > 7

- Khi x < y, pH_dd < 7

Amino axit tác dụng với dd axit vô cơ mạnh và dd bazơ mạnh

H₂NCH₂COOH+HCl→ClH₃NCH₂COOH

H₃NCH₂COOH + HCl →ClNCH₂COOH

H₂NCH₂COOH+NaOH→H₂NCH₂COONa

aa có tính chất lưỡng tính.

2. Phản ứng este hóa của nhóm COOH

H₂HCH₂COOH + C₂H₅OH → H₂NCH₂COOC₂H₅ + H₂O

3. Phản ứng của nhóm NH₂ với axit HNO₂

H₂HCH₂COOH + HNO₂ →HOCH₂COOH + N₂ + H₂O

4. Phản ứng trùng ngưng

Các aa có nhóm NH₂ từ C₆ trở lên tham gia pư trùng ngưng khi có xt, nhiệt độ tạo polime thuộc loại poliamit.

Sản phẩm của pư ngoài poliamit còn các phân tử nước.

IV. Ứng dụng: SGK