Урок № ХИМИЯ 10 КЛАСС
Дата урока:
Тема урока: Аминокислоты. Изомерия и номенклатура аминокислот. Физические свойства аминокислот.
Цель урока: систематизировать знания учащихся о кислотах, аминах; дать представление об аминокислотах, познакомить со строением, амфотерными свойствами, физическими свойствами.
Задачи урока:
обучающая
- показать значение аминокислот. Рассмотреть биологическую роль аминокислот;
- научить учащихся записывать структурные формулы аминокислот, давать им названия;
развивающая
- развивать умение учащихся сравнивать, обобщать, проводить аналогию между неорганическими и органическими веществами;
- продолжить развитие навыков самообразования и самооценки;
- развивать общеучебные умения (умение работать с учебником, составлять таблицы, оформлять наблюдения в письменном виде, формулировать выводы во внутренней и внешней речи, осуществлять самоконтроль, проводить самоанализ и т.п.)
воспитывающая
- воспитывать устойчивый интерес к предмету через изучение некоторых моментов роли аминокислот для жизнедеятельности человека;
- воспитывать интерес к здоровому образу жизни.
Тип урока: изучение нового материала
Оборудование: Периодическая Система химических элементов Д.И. Менделеева, таблица аминокислот.
Ход урока
Организационный момент.
2. Проверка домашнего задания.
3. Актуализация знаний.
Какую группу органических соединений мы начали изучать на прошлом уроке? (Азотсодержащие органические вещества).
С каким классом соединений мы познакомились? (Амины)
Сегодня мы продолжаем знакомиться с азотсодержащими органическими соединениями.
Постановка темы урока.
4. Изучение нового материала
Что же представляют собой аминокислоты с точки зрения химии?
Аминокислоты – органические бифункциональные соединения, в состав которых входят две функциональные группы: карбоксильная – СООН и аминогруппа -NH2.
Аминокислоты – амфотерные соединения.
Аминокислоты можно рассматривать как карбоновые кислоты, в молекулах которых один или несколько атомов водорода углеводородного радикала замещены аминогруппами.
В природе встречаются в основном α-аминокислоты, составляющих белки (кроме пролина). Они имеют общую формулу
где R – углеводородный радикал, который может содержать различные функциональные группы (-SH, –OH, –COOH, NH2) и кольца.
Специфичность каждой аминокислоты определяется строением радикала R.
Простейший представитель – H2N-CH2-COOH - аминоуксусная кислота (глицин).
СТРОЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ
Аминокислоты, в отличие от ранее изученных органических веществ, содержат две функциональнее группы.
Каждая из 20 аминокислот имеет одинаковую часть (NH2-CH-COOH) и отличается от любой другой аминокислоты R-группой, или радикалом. Строение радикала у разных видов аминокислот — различное.
Структура лишь одной аминокислоты – пролина – не соответствует общей формуле. Это связано с тем, что пролин не является аминокислотой. Он представляет собой иминокислоту.
Например, в молекуле глицина R-радикал представлен атомом водорода:
В молекуле пролина радикал связан с α-углеродным атомом и с аминогруппой, в результате чего молекула приобретает циклическую структуру.
НОМЕНКЛАТУРА АМИНОКИСЛОТ
Для названия аминокислот используют три типа номенклатуры –тривиальную, рациональнцю и IUPAC.
По систематической номенклатуре (IUPAC) названия аминокислот образуются из названий соответствующих кислот прибавлением приставки амино и указанием места расположения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе.
Нумерация углеродной цепи начинается с атома углерода карбоксильной группы.
По рациональной номенклатуре к тривиальному названию карбоновой кислоты добавляется приставка амино с указанием положения аминогруппы буквой греческого алфавита.
Формулы и названия некоторых α-аминокислот, остатки которых входят в состав белков
Если в молекуле аминокислоты содержится две аминогруппы, то в ее названии используется приставка диамино, три группы NH2 – триамино и т.д.
Наличие двух или трех карбоксильных групп отражается в названии суффиксом –диовая или -триовая кислота.
ИЗОМЕРИЯ АМИНОКИСЛОТ
Для аминокислот известны два вида изомерии: структурная и пространственная (оптическая изомерия).
Структурная изомерия
Структурная изомерия связана с особенностями строения углеродного скелета и взаимным расположением функциональных групп.
1. Изомерия углеродного скелета
2. Изомерия положения аминогруппы
Оптическая изомерия
Все α-аминокислоты, кроме глицина H2N-CH2-COOH, содержат асимметрический атом углерода (a-атом) и могут существовать в виде оптических изомеров (зеркальных антиподов).
Оптическая изомерия природных α-аминокислот играет важную роль в процессах биосинтеза белка.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМИНОКИСЛОТ
Аминокислоты – бесцветные кристаллические вещества с высокой температурой плавления (выше 2500С). Плавление сопровождается разложением вещества. Аминокислоты хорошо растворимы в воде и малорастворимы в органических растворителях. Многие α-аминокислоты имеют сладкий вкус. Водные растворы аминокислот проводят электрический ток.
5. Закрепление изученного материала.
Рассмотрение и изучение формул основных аминокислот
Задание
Напишите структурную формулу аминокислоты по названию и составьте изомер углеродного скелета, изомер положения аминогруппы, межклассовый изомер. Дайте название по систематической номенклатуре каждому веществу.
4-амино – 4- метилпентановая кислота
6. Подведение итогов урока. Рефлексия
7. Домашнее задание: Изучить формулы 20 основных аминокислот и физические свойства аминокислот. Повторить азотсодержащие органические соединения и их свойства.
4