Giáo án Hóa học Lớp 12 - Bài 30: Amino axit

Bài 30: AMINO AXIT
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- HS nêu được khái niệm amino axit, nhận dạng các hợp chất amino axit.
- HS nêu được một số ứng dụng và vai trò của amino axit 
 - HS hiểu được tính chất hóa học của amino axit, nguyên ngân gây ra tính chất hóa học.
2. Kỹ năng
- HS viết được các phương trình phản ứng thể hiện tính chất hóa học của amino axit.
- HS phân tích các hiện tượng thí nghiệm để rút ra kết luận.
- HS giải được các bài tập về phản ứng trung hòa amino axit bằng HCl, NaOH.
 3. Thái độ, tư tưởng
- Có lòng yêu thích bộ môn.
- Có thái độ tích cực, chủ động, sáng tạo, nghiêm túc trong học tập, nghiên cứu và trong hoạt động nhóm.
- Biết ứng dụng kiến thức vào đời sống: sử dụng bột ngọt một cách hợp lí.
4. Định hướng phát triển năng lực
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học.
- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.
- Năng lực tính toán: thông qua các bài toán hóa học.
II. TRỌNG TÂM
Đặc điểm cấu tạo phân tử của amino axit.
Tính chất hóa học của amino axit (tính lưỡng tính, tính axit – bazơ của dung dịch amino axit, phản ứng este hóa, phản ứng trùng ngưng của ε và ω-amion axit).
III. CHUẨN BỊ
Giáo viên
- Giáo án, các câu hỏi và bài tập liên quan.
 - Chuẩn bị máy tính, máy chiếu, bài giảng PPT.
2. Học sinh
 - Ôn lại tính chất hóa học của axit cacboxylic, amin.
 - Làm BTVN. Xem trước bài mới.
IV. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
- Phương pháp thuyết trình.
- Phương pháp đàm thoại – gợi mở.
- Phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề.
V. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định tổ chức
Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số.
Kiểm tra bài cũ
Nêu các tính chất hóa học của amin? Lấy ví dụ minh họa?
Dẫn vào bài mới
Ta tiếp tục tìm hiểu về loại hợp chất tiếp theo, đại diện đầu tiên cho những chất mà trong phân tử có nhiều loại nhóm chức khác nhau.
Tổ chức các hoạt động trên lớp
Hoạt động của GV – HS
Những kiến thức HS cần nắm vững
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm aminoaxit
GV: Cho HS quan sát một số công thức cấu tạo của các amino axit rồi rút ra nhận xét về đặc điểm cấu tạo.
+ Các em chú ý, hãy theo dõi trên slide cho cô biết: Đặc điểm cấu tạo chung của các hợp chất này là gì?
HS: Chúng đều có nhóm NH2 và nhóm COOH
GV: Ghi tóm tắt câu trả lời của HS và nói thêm về tên gọi của nhóm NH2 (amino), nhóm COOH (cacboxyl).
GV: Yêu cầu HS rút ra định nghĩa của amino axit từ những nhận xét trên. Sau đó GV chốt lại định nghĩa amino axit. GV nhấn mạnh về “hợp chất hữu cơ tạp chức”.
GV: Viết các đồng phân amino axit có CTPT: C3H7NO2
GV: (câu dẫn) Cũng giống như các hợp chất hữu cơ, cô và các em đã học trước đây, chúng ta sẽ đi tìm hiểu về cách đọc tên hợp chất đó: tên theo IUPAC hay tên thông thường, amino axit cũng như vậy.
GV: Đưa ra cách đọc tên thay thế, tên bán hệ thống.
HS: Đọc tên, ghi chép vào vở.
GV: Lấy ví dụ
H2N – CH2 – COOH 
Axit – 2 – amino etanoic.
Axit – α – amino axetic
GV: Lấy ví dụ 
CH3 – CH(NH2) – COOH
Yêu cầu HS đọc tên hệ thống và bán hệ thống.
HS: Đọc tên theo danh pháp.
GV: Hướng dẫn về bảng 3.2 SGK – 45.
I- Khái niệm
1. Định nghĩa
- Amino axit là những hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino (-NH2) và nhóm cacboxyl (-COOH).
- Hợp chất hữu cơ tạp chức là những hợp chất hữu cơ phân tử có hai hay nhiều nhóm chức khác loại. Hợp chất hữu cơ tạp chức có tính chất hóa học của những chức tạo nên chất và có tính chất riêng.
- Công thức chung của amino axit: (NH2)x R (COOH)y.
2. Đồng phân
C3H7NO2
1/ CH3-CH(NH2)-COOH
2/ CH2(NH2)-CH2-COOH
3. Danh pháp
- Có thể coi amino axit là axit cacboxylic có nhóm thế amino.
- Tên thay thế:
Axit +số chỉ vị trí nhóm NH2 + amino + tên mạch chính + oic.
- Tên bán hệ thống:
Axit + vị trí nhóm NH2-amino + tên thông thường của axit tương ứng.
- Chú ý: kí hiệu chỉ vị trí:
 C – C – C – C – C – C – COOH
 ω ε δ γ β α
- Axit – 2 – amino propanoic
 Axit – α – amino propionic
Hoạt động 2: Nghiên cứu cấu tạo phân tử và tính chất hóa học của aminoaxit
GV: (câu dẫn) Amino axit gồm nhóm amino NH2 có tính bazơ (ta mới học từ bài Amin), nhóm caboxyl COOH có tính axit. Vậy câu tạo phân tử của amino axit là gì?
HS: Theo dõi bài giảng.
GV: Nhóm COOH tự phản ứng với nhóm NH2 hình thành dạng ion lưỡng cực.
GV: (câu dẫn) Từ đặc điểm cấu tạo phân tử amino axit, em hãy dự đoán tính chất hóa học của amino axit?
HS: Trả lời câu hỏi của GV
- Anino axit có tính chất bazơ, tính chất axit.
GV: Để kiểm chứng nhận định của các em, chúng ta cùng xem video thí nghiệm: dung dịch Glyxin với chất chỉ thị.
HS: Quan sát hiện tượng và giải thích.
GV: Gọi học sinh lên trả lời về hiện tượng của phản ứng và giải thích.
GV: Đưa ra câu trả lời chính xác nhất.
GV: Các em hãy dự đoán hiện tượng khi làm thí nghiệm tương tự với dung dịch axit glutamic và dung dịch lysin. Hãy giải thích vì sao?
HS: Trả lời câu hỏi
- Dung dịch axit glutamic làm quì tím chuyển thành màu đỏ
- Dung dịch lysin làm quì tím chuyển thành màu xanh.
- Do axit glutamic có 2 nhóm COOH, 1 nhóm NH2. Vì vậy dung dịch có môi trường axit.
- Do lysin có 2 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH. Vì vậy dung dịch có môi trường bazơ.
GV: Amino axit phản ứng với axit vô cơ mạnh cho muối. Cũng tương tự như amin tác dụng với axit. 
Amino axit phản ứng với bazơ mạnh cho muối và nước.
GV: Yêu cầu HS viết PTPƯ của phản ứng giữa glyxin với 
Dung dịch HCl, NaOH ở dạng phân tử và ion lưỡng cực. Từ đó rút tính chất chung của amino axit?
GV: (câu dẫn) Chúng ta sẽ đi tìm hiểu phản ứng đặc trưng của nhóm cacboxyl – đó là phản ứng este hóa.
GV: Yêu cầu HS viết phản ứng hóa học giữa glyxin với etanol và cho biết vai trò của khí HCl.
HS: Viết phương trình phản ứng.
GV: (câu dẫn) Hôm nay chúng ta sẽ học phản ứng hóa học tạo thành polime ngoài phản ứng trùng hợp đã học trước đây. Đó là phản ứng trùng ngưng.
GV: Ta xét ví dụ là khi đun nóng các ε – hoặc ω – amino axit với xúc tác tạo thành polime.
Chằng hạn với axit ε – aminocaproic.
GV: Hướng dẫn HS viết phương trình phản ứng.
- HS: Viết phương trình dưới sự hướng dẫn của GV.
- GV: Đưa ra định nghĩa về phản ứng trùng ngưng và điều kiện xảy ra phản ứng này.
II – Cấu tạo phân tử
Ở trạng thái kết tinh amino axit tồn tại ở dạng ion lưỡng cực. 
*Trong dung dịch dạng ion chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử.
H2NRCOOH ↔ H3N+ RCOO-
III- Tính chất hóa học 
 1- Tính chất axit – bazơ của dung dịch amino axit
- Hiện tượng: dung dịch glyxin không làm quì tím đổi màu.
- Giải thích: glyxin có 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH2 nên môi trường gần như trung tính. (pH ≈ 7)
Amino axit (NH2)x R (COOH)y
- Khi x = y, pHdd ≈ 7
- Khi x > y, pHdd > 7
- Khi x < y, pHdd < 7
- Amino axit tác dụng với dd axit vô 
cơ mạnh và dd bazơ mạnh.
H2NCH2COOH + HCl→ClH3NCH2COOH
H3N+CH2COO- + HCl → ClH3NCH2COOH
H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O
H3N+CH2COO- + NaOH → H2NCH2COONa + H2O
→ amino axit có tính chất lưỡng tính.
2. Phản ứng riêng của nhóm COOH: phản ứng este hoá
H2NCH2COOH + C2H5OH khí HCl H2NCH2COOC2H5 + H2O.
- Khí HCl có vai trò xúc tác.
3- Phản ứng trùng ngưng
- Các amino axit có nhóm NH2 từ C6 trở lên tham gia phản ứng trùng ngưng khi có xúc tác, nhiệt độ tạo polime thuộc loại 
poliamit.
H2N[CH2]5COOH xt, to 
– NH[CH2]5COO – n + H2O tơ nilon – 6
- OH của nhóm COOH ở phân tử amino axit này kết hợp với H của nhóm NH2 kia tạo thành phân tử nước H2O.
- Phản ứng trùng ngưng là phản ứng tạo thành phân tử polime từ các monome đồng thời tạo ra nhiều phân tử nhỏ đơn giản như H2O, NH3, HCl 
- Điều kiện để các monome tham gia phản ứng trùng ngưng là phân tử phải có ít nhất hai nhóm chức hoặc hai nguyên tử linh động có thể tách khỏi phân tử.
Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng của aminoaxit
GV: Quay lại slide 1 của bài giảng PPT.
HS: Theo dõi bài giảng.
GV: Giới thiệu thêm về ứng dụng của amino axit.
IV- Ứng dụng
- Amino axit thiên nhiên (hầu hết α – amino axit) là cơ sở để kiến tạo nên các loại protein của cơ thể sống. Protein có vai trò là nền tảng về cấu trúc và chức năng của mọi cơ thể sống.
- Bột ngọt là muối mononatri của axit glutamic. Axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh.
- Axit – 6 – amino hexanoix và axit – 7 – amino heptanoic là nguyên liệu để sản xuất tơ nilon – 6, nilon – 7.
 5. Củng cố và hướng dẫn về nhà
 * Củng cố
 - GV: Viết phương trình hóa học phản ứng trùng ngưng tạo tơ nilon-7.
 - GV: Tổng kết lại kiến thức đã học hôm nay bằng phương pháp đàm thoại và thuyết trình.
 * Hướng dẫn về nhà
 - VN: Viết đồng phân aminoaxit có CTPT C4H9NO2 và gọi tên, xác định các a-aminoaxit.
 - Yêu cầu HS hoàn thành bài tập trong SGK và SBT. 6. Rút kinh nghiệm và bổ sung sau khi dạy: