Амінокислоти. Фізичні та хімічні властивості.

ї

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

 

 

тип заняття:    комбінований

навчальна дисципліна:   Хімія

 

тема:   Амінокислоти

 

 

Розробник    Важева А.О.

спеціаліст вищої категорії,

 

 

 

2025 – 2026 навчальний рік

Тема:     Амінокислоти

Мета:

Освітня:

знаннєвий компонент: набути знання про склад і будову амінокислот, їхні фізичні, хімічні властивості, способи добування, біологічну роль та застосування;

діяльнісний компонент: формувати уміння складати структурні формули амінокислот, складати назви за різною номенклатурою, прогнозувати хімічні властивості, виходячи з особливості будови молекул (наявності характеристичних груп), складати рівняння реакцій, які описують хімічні властивості амінокислот;

ціннісний компонент: усвідомлювати причинно-наслідкові зв’язки між будовою та властивостями речовин, оцінювати значення та можливості застосування амінокислот в різних сферах життєдіяльності.

Розвиваюча:

створювати умови для забезпечення розвитку особистісних якостей, розвивати навички критичного та логічного мислення, комунікативні якості, уміння робити висновки та узагальнювати.

Виховна:

формувати звички самостійної освітньої діяльності, потреби постійно навчатись, виховувати почуття прагнення до впровадження принципів раціонального харчування зокрема, та здорового способу життя загалом.

Тип заняття:     комбінований

Місце заняття в робочій програмі: Тема 4: «Нітрогеновмісні сполуки», заняття № 39.

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно- рецептивний:

а) словесний: проблемний (спонукаючий) діалог, опис, евристична бесіда;

б) наочний: опрацювання теми за допомогою презентації «Сanva»,

в) практичний: конструювання формул та визначень, складання рівнянь реакцій, усвідомлення значення та способів застосування знань в різних сферах життя.

2 . Проблемно-пошуковий: постановка проблемних питань і завдань, мозковий штурм.

Міжпредметні зв’язки: біологія, математика (аналіз, просторова уява), іноземна мова (походження назв), українська мова (розвиток мовлення, термінологія, номенклатура).

Матеріали та обладнання: пристрій обробки інформації, презентація в програмі PowerPoint, Google Classroom, Саnva.

Хід заняття

І Організаційний етап

•          привітання;
•          позитивне налаштування;
•          контроль присутності;

ІІ Актуалізація опорних знань

Ми з вами знаходимось на етапі вивчення нітрогеновмісних сполук. Серед них є такі класи, як Аміни, Амінокислоти, Білки. Саме в такій послідовності ми їх вивчатимемо.Темою минулого заняття були «Аміни» і ці знання нам знадобляться, як базові, у вивченні нового класу сполук.

Користуючись поданою схемою на дошке Word, дайте визначення поняття «Аміни» та укажіть, яка група атомів є характеристичною (функціональною) для цього класу сполук.

1. На основі зображення поясніть особливості будови молекул амінів

2. Напишіть структурну формулу аміну за його систематичною назвою:

3,3-диметилгексан-2-амін; 3-етил-2-метилпентан-3-амін.

3. Дайте систематичну назву аміну

    (3-метилгексан-3-амін)

 

На вашу думку давайте спробуємо продовжити наступні реакції.

1.Закінчить рівняння, поясніть, які властивості надає амінам наявність характеристичної групи:

СН₃NH₂ + HCl →

2.Закінчить рівняння, поясніть, які властивості надає амінам наявність характеристичної групи:

Далі на уроці ми зможемо перевірити написання ціх рівнянь.

ІІІ Повідомлення теми заняття, цілевстановлення, мотивація освітньої діяльності.

Тема сьогоднішнього заняття «Амінокислоти». Це поняття не є для вас новим. Згадайте, що вам відомо про ці речовини з курсу біології та зі свого життєвого досвіду.

•        В яких харчових продуктах містяться амінокислоти (особливо з огляду на те, що вони входять до складу білків)?
•        Яку роль в організмі людини вони відграють?
•        Чи чули ви щось про амінокислоти гліцин, метіонін?
•        Чи знаєте, чому препарати амінокислот використовують спортсмени?

Отже, є багато цікавого, що можна дізнатись про ці сполуки. В результаті опанування теми «Амінокислоти»в рамках хімічної науки, ви роширете межі своїх знань та навичок, а отже станете обізнанішими, матимете повнішу картину світу і будете діяти в житті більш вмотивовано та раціонально.

Тема: Амінокислоти

План:

1. Загальна характеристика та хімічна будова амінокислот.
2. Номенклатура.
3. Фізичні та хімічні властивості.
4. Способи добування.
5. Застосування та значення амінокислот.

Очікувані результати

Знати: склад, будову, властивості, роль амінокислот.

Вміти: писати формули, давати назви, передбачати властивості в залежності від хімічної будови амінокислот, складати рівняння реакцій, що описують хімічні властивості та способи одержання амінокислот.

ІV Сприйняття на усвідомлення нового матеріалу

Загальна характеристика та хімічна будова амінокислот.

Почнемо з того, що сформулюємо поняття «Амінокислоти». Ви можете його самостійно згенерувати. Проаналізуйте саме слово. Воно складається з з двох частин. (спонукальний діалог, самостійне здобуття знань)

•        З чим асоціюється перша частина? (Аміни).
•        Який клас органічних сполук асоціюється зі словом кислоти? (Карбонові кислоти) ?
•        Наявність якої ще характеристичної (функціональної) групи ми можемо припустити? (–СООН)
•         

 

•        Наявність якої характеристичної (функціональної) групи ми можемо припустити? (–NH₂)

Саме так і є насправді.

Амінокислоти – біфункціональні сполуки, тобто в складі молекул містять два різновиди функціональних груп. Отже, враховуючи те, що всі сполуки, які ми досі вивчали, є похідними вуглеводнів, спробуйте дати визначення амінокислот.

Амінокислоти – похідні вуглеводнів, в молекулах яких містяться аміногрупи та карбоксильні групи.

Загальна формула:

Будова молекул амінокислот

На відміну від карбонових та неорганічних кислот амінокислоти складаються не з молекул, а особливих йонів, які називаються біполярними. Такий йон утворються в розчині внаслідок відщеплення катіону Н⁺ від карбоксильної групи і приєднання його до аміногрупи. Таким чином на атомі Оксигену виникає негативний заряд, а на атомі Нітрогену – позитивний.

Номенклатура

Систематичні назви амінокислот складають, додаючи до назв відповідних карбонових кислот префікс –аміно. Положення аміногрупи указують в назві цифрою (нумерація починається з Карбону карбоксильної групи).

Наприклад,

Інші назви амінокислот, якими користуються в різних галузях (харчовій, медичній тощо) складають, указуючи положення аміногрупи не цифрами, а грецькими літерами, починаючи нумерацію від атому Карбону, найближчого до карбоксильної групи:

Слід звернути увагу, що на теперешній час відомо більше 100 різновидів амінокислот, але до складу білків входять лише α-амінокислоти, яких є 20 видів (8 з них відносять до категорії незамінних).

Для α-амінокислот, з яких утворюються білки, найчастіше використовують тривіальну номенклатуру. Крім того, ці сполуки позначають символами, які складаються з трьох перших літер української або англійської назви амінокислоти (згадайте, що з такими назвами ви знайомились на біології, коли вивчали біосинтез білків, наприклад, або могли бачити такі назви на етикетках продуктів або ліків).

 

Фізичні властивості

Амінокислоти – кристалічні речовини, добре розчинні у воді. Деякі мають солодкий або гіркий смак. Якщо амінокислота має однакову кількість карбоксильних та аміногруп, індикатори показують нейтральне середовище.

 

Хімічні властивості

Переходимо до вивчення хімічних властивостей амінокислот. Ми вже знаємо сутність теорії хімічної будови речовин і неодноразово переконувались, що властивості сполук залежать не тільки від їхнього складу, а й від хімічної будови. Згадайте знову, які функціональні групи містяться в складі молекул амінокислот? (спонукальний діалог, самостійне здобуття знань)

•        Які хімічні властивості зумовлює наявність аміногрупи? (основні)
•        Це означає здатність взаємодіяти з якими речовинами? (кислотами)
•        Які властивості зумовлює наявність карбоксильної групи? (кислотні)
•        Це означає здатність взаємодіяти з якими речовинами? (основами, основними оксидами, солями)
•        Згадайте, як називається властивість речовин взаємодіяти і з кислотами і з основами? (амфотерність)

1. Взаємодія з кислотами та лугами з утворенням солей – амфотерність.

Амфотерність зумовлена наявністю кислотних карбоксильних та основних аміногруп.

 

2. Взаємодія зі спиртами

Оскільки в складі молекул амінокислот присутня карбоксильна група, то подібно до карбонових кислот, вони здатні взаємодіяти зі спиртами з утворенням естерів. Такий клас сполук ми також вивчали окремо.

 

3. Взаємодія амінокислот між собою – утворення пептидів (поліпептидів).

Продовжуємо розмірковувати: якщо до складу молекул амінокислот входять і основні і кислотні групи атомів, спробуйте припустити, який ще варіант взаємодії може бути, крім взаємодії з іншими кислотами та основами? (взаємодія між собою)

Група атомів                називається пептидною (пептиднй зв’язок).

 

4. Якісна реакція на -амінокислоти

Взаємодія з Купрум (ІІ) гідроксидом Сu(OH)₂

https://www.youtube.com/watch?v=1cdgmYu6UYM

 

Способи добування амінокилот

Тепер з’ясуємо способи добування амінокислот. Наприклад, це необхідне для виробництва лікарських препаратів, харчових добавок, тощо. Зробіть припущення, як можна добути амінокислоти у вигляді тих самих кристалічних порошкоподібних речовин?

•        Промисловий

гідроліз білку

•        Лабораторний

Оцтова кислота → хлороцтова кислота → амінооцтова кислота

СН₃–СООН + Сl₂ → Cl–СН₂-СООН

Cl–СН₂–СООН + NH₃ → NH₂–СН₂–СООН + НCl

 

V Закріплення

Важливо, щоб отримані знання закріпились у пам’яті і ними можна було скористуватись. Спробуйте самостійо виконати завдання.

Завдання в застосунку Jamboard:

1.     З’єднайте зображення та поняття:

	аміногрупа
	карбоксильна група
	пептидний зв’язок
АК+НCl або+NaOH → сіль	амфотерність

 

2.     Знайдіть відповідність

3.     Складіть формули речовин:

3-аміно-2,3-диметилбутанова кислота

2-аміно-3-етил-2-метилпентанова кислота

Застосування амінокислот

Ось ви вже набули певних знань про амінокилоти, як про хімчіні речовини. Тепер цікаво зрозуміти, в яких сферах життя їх можна застосувати, яке значення мають ці речовини.

Демонстрація схеми, обговорення:

Амінокислоти використовують в медицині при захворюваннях крові, внутрішніх органів, нервової системи, порушеннях обміну речовин, вони знешкоджують токсичні речовини в організмі. Також амінокислоти використовують у тваринницькій галузі в якості кормів, у виробництві полімерних матеріалів, зокрема таких волокон, як капрон.

VІ Рефлексія

Давайте повернемось до мети яку ми ставили на початку заняття (слайд). Ось так і досягається будь-яка ціль в житті, крок за кроком – і все стає можливе. А тепер самі для себе проаналізуйте та оцініть результати своєї праці, свої враження та відчуття.

В застосунку Jamboard наведено кілька стікерів поділених на дві групи, що відображають позитивний та негативний характер сприйняття. Запропоновано обрати ті, що довподоби, або додати свої, які відображають почуття та враження від процесу набуття знань на даному занятті. (хімію можна зрозуміти, я – супермозок, не так вже і складно, це доступно, у мене виходить, це було важко, мені воно не треба, не виходить зрозуміти, це перевантажує…)

 

Оцінка активності та роботи студентів на занятті.

 

VІІ Домашнє завдання:

Запишіть рівняння реакцій наступних перетворень

етен → етанол → етанова кислота → хлороцтова кислота → → амінооцтова кислота → метиловий естер амінооцтової кислоти → аміноетанова кислота → дипептид Глі-Ала

1.     Обчисліть масову частку Карбону в γ-аміномасляній кислоті.
2.     Творче завдання: підготуйте короткі повідомлення про вміст амінокислот в харчових продуктах, роль амінокислот для організму людини, амінокислоти для спорту, амінокислоти для схуднення.