SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT HOÀNG LỆ KHA
MỤC LỤC
Đề mục
Trang
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
A. Đặt vấn đề .................................................................... 3
B. Giải quyết vấn đề ........................................................ 4
MỘT
SỐ DẠNG BÀI TẬP Ở MỨC ĐỘ VẬN DỤNG
PHẦN PEPTIT
I. Cơ sở lý thuyết của phương pháp.............................. 4
II. Bài tập áp dụng .......................................................7
III. Một số bài tập tương tự .........................................13
C. Kết luận .......................................................................15
Người thực hiện: Phạm Duy Chỉnh
Chức vụ: Giáo viên
Tài liệu tham khảo..............................................................16
SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Hoá học
THANH HOÁ NĂM 2017
MỤC LỤC
Đề mục
Trang
A. Đặt vấn đề .................................................................... 1
B. Giải quyết vấn đề ........................................................ 2
I. Cơ sở lý thuyết.......................................................... 2
II. Một số dạng bài tập..................................................4
III. Một số bài tập tương tự .........................................16
C. Kết luận .......................................................................19
Tài liệu tham khảo..............................................................20
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lí do chọn đề tài
Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thống
phương pháp giảng dạy (phương pháp luyện tập), phương pháp này được coi là
một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy bộ
môn. Thông qua việc giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông
minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập.
Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa
quan trọng hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau. Nếu biết
lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các
hiện tượng hoá học.
Qua quá trình giảng dạy và nghiên cứu bài tập Hoá học giúp tôi thấy rõ hơn
nhiệm vụ của mình trong giảng dạy cũng như trong việc giáo dục học sinh. Người
giáo viên dạy Hoá học ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương pháp
giảng dạy, còn cần phải nắm vững các bài tập Hoá học của từng chương, hệ thống
các bài tập cơ bản nhất và cách giải tổng quát cho từng loại bài tập, biết sử dụng
bài tập phù hợp với từng công việc như luyện tập, kiểm tra, nghiên cứu,…nhằm
đánh giá trình độ cũng như mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Từ đó biết sử
dụng các bài tập ở các mức độ khác nhau phù hợp với từng đối tượng học sinh.
Kinh nghiệm giảng dậy những năm gần đây tôi thấy bài tập về peptit là một dạng
bài tập mới và nhiều bài khó, các tài liệu tham khảo chưa nhiều, kinh nghiệm giải
những bài tập dạng này của bản thân tôi và một số đồng nghiệp còn hạn chế. Sau
quá trình học hỏi và nghiên cứu tôi rút ra một số kinh nghiệm giải toán hoá học đối
với dạng bài tập về peptit. Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh không gặp
phải khó khăn và nhanh chống tìm được đáp án đúng trong quá trình học tập mà
dạng toán này đặt ra. Chính vì vậy tôi chọn đề tài:
“MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP Ở MỨC ĐỘ VẬN DỤNG
PHẦN PEPTIT”
1
II. Mục đích của đề tài:
Phân dạng và giới thiệu phương pháp giải một số bài toán về peptit và
protein trong chương trình hoá học lớp 12, nhằm nâng cao chất lượng học tập bộ
môn hoá học của học sinh lớp 12 và trang bị kiến thức cho học sinh chuẩn bị cho
kì thi THPT Quốc gia
III. Nhiệm vụ của đề tài:
1. Nêu bật lên được cơ sở lí luận của việc phân dạng các bài toán về peptit
và protein trong quá trình dạy và học.
2. Hệ thống các dạng bài toán bài toán về peptit và protein cơ bản theo từng
dạng.
3. Bước đầu sử dụng việc phân loại các dạng bài toán bài toán về peptit và
protein nhằm giúp học sinh lĩnh hội các kiến thức một cách vững chắc, rèn luyện
tính độc lập hành động và trí thông minh của học sinh.
IV. Phương pháp nghiên cứu:
Trong đề tài này tôi đã vận dụng phương pháp nghiên cứu khoa học kiểm tra
trước và sau tác động với hai nhóm tương đương trong hai năm học: 2015 – 2016
và năm học 2016 – 2017.
V. Phạm vi nghiên cứu:
Bài toán peptit và protein trong chương trình hoá học lớp 12
VI. Đối tượng nghiên cứu:
Học sinh khối lớp 12A1, 12A2, 12A8 năm học 2015 – 2016; 12B1, 12B2,
12B7 năm học 2016 -2017 trường THPT Hoàng Lệ Kha – Hà Trung – Thanh Hoá
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. Cơ sở lý thuyết
1. Khái niệm
* Peptit là hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bởi các
liên kết peptit.
2
* Liên kết peptit là liên kết -CO-NH- giữa hai đơn vò
Â-aminoaxit. Nhó
m C NH giữ
a hai đơn vò
O
Â-aminoaxit được gọi lànhó
m peptit
liê
n kế
t peptit
... NH CH C N CH C ...
R1 O H R2 O
* Phân tử peptit hợp thành từ các gốc α-amino axit bằng liên kết peptit theo một
trật tự nhất định. Amino axit đầu N còn nhóm NH 2, amino axit đầu C còn nhóm
COOH.
Thí dụ: H2N CH2CO NH CH COOH
CH3
đầ
uN
đầ
uC
* Những phân tử peptit chứa 2, 3, 4,…gốc α-amino axit được gọi là đi, tri,
tetrapeptit. Những phân tử peptit chứa nhiều gốc α-amino axit (trên 10) hợp thành
được gọi là polipeptit.
* CTCT của các peptit có thể biểu diễn bằng cách ghép từ tên viết tắt của các gốc
α-amino axit theo trật tự của chúng.
Thí dụ: Hai đipeptit từ alanin và glyxin là: Ala-Gly và Gly-Ala.
2. Tính chất hố học
a. Phản ứng thuỷ phân
...H2N CH CO NH CH CO NH CH CO ...NH CHCOOH + (n - 1)H
2O
R1
R2
R3
Rn
H+ hoặc OH
H2NCHCOOH+H2NCHCOOH+H2NCHCOOH + ... +
H2NCHCOOH
R1
R2
R3
Rn
b. Phản ứng màu biure
Trong mơi trường kiềm, Cu(OH)2 tác dụng với peptit cho màu tím (màu của hợp
chất phức đồng với peptit có từ 2 liên kết peptit trở lên). Đipeptit khơng có phản
ứng này do chỉ có 1 liên kết peptit.
2. Một số lưu ý
- Một peptit (mạch hở) chứa n gốc α-amino axit thì chứa (n-1) liên kết peptit
- Tính khối lượng mol của n – peptit X
MX = Tổng PTK của n gốc α-amino axit – 18.(n – 1)
3
Ví dụ: Tính phân tử khối của các peptit mạch hở sau:
a. Gly-Gly-Gly-Gly
b. Ala-Ala-Ala-Ala-Ala
c. Gly-Ala-Ala
c. Ala-Val-Gly-Gly
Giải:
a. MGly-Gly-Gly-Gly = 4x75 – 3x18 = 246 (đvC)
b. MAla-Ala-Ala-Ala-Ala = 5x89 – 4x18 = 373 (đvC)
c. MGly-Ala-Ala = (75 + 2x89) – 2x18 = 217 (đvC)
d. MAla-Val-Gly-Gly = (89 + 117 + 75x2) – 3x18 = 302 (đvC)
II. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP
II.1: Bài toán thủy phân peptit
1. Các câu hỏi lý thuyết
Ví dụ 1: Thủy phân không hoàn toàn pentapeptit mạch hở: Gly-Ala-Gly-Ala-Gly
có thể thu được tối đa bao nhiêu đipeptit?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Giải:
(1)
(2)
Gly-Ala-Gly-Ala-Gly
Khi lần lượt phân cắt các liên kết peptit ở các vị trí trên thu được 2 đipeptit khác
nhau (Gly Ala và Ala-Gly).
Chọn đáp án B.
Ví dụ 2: Thủy phân không hoàn toàn một pentapeptit X (mạch hở): Gly-Val-GlyVal-Ala có thể thu được tối đa bao nhiêu tripetit?
A. 2
B. 4
C. 3
D. 1
Giải:
(1) (2)
Gly-Val-Gly-Val-Ala
Thực hiện phân căt các liên kết peptit ở hai vị trí (1) hoặc (2) trên thu được các
tripeptit: Gly-Val-Gly và Gly-Val-Ala.
(3)
(4)
4
Gly-Val-Gly-Val-Ala
Thực hiện phân cắt đồng thời hai liên kết peptit trên thu được thêm một tripeptit là:
Val-Gly-Val. Vậy tối đa có thể thu được 3 tripeptit.
Chọn đáp án C.
Ví dụ 3 Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X, thu được 2 mol glyxin (Gly), 1
mol alanin (Ala), 1 mol valin (Val) và 1 mol phenylalanin (Phe). Thủy phân không
hoàn toàn X thu được đipeptit Val-Phe và tripeptit Gly-Ala-Val nhưng không thu
được đipeptit Gly-Gly. Chất X có công thức là
A. Gly-Phe-Gly-Ala-Val.
B. Gly-Ala-Val-Val-Phe.
C. Gly-Ala-Val-Phe-Gly.
D. Val-Phe-Gly-Ala-Gly.
Giải:
1 mol X → 1 mol Ala + 1 mol Val + 1 mol Phe + 2 mol Gly
Vậy X chứa 5 gốc amino axit (trong đó 1 gốc Ala, 1 gốc Val, 1 gốc Phe và 2 gốc
Gly) Ghép mạch peptit như sau:
Gly-Ala-Val
Val-Phe
Phe-Gly
Gly-Ala-Val-Phe-Gly
chọn đáp án C.
2. Bài tập về thủy phân không hoàn toàn peptit: “Phương pháp bảo toàn số
mol gốc aa”
Ví dụ 1: Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (mạch hở) thu được
hỗn hợp gồm 28,48 gam Ala, 32 gam Ala-Ala và 27,72 gam Ala-Ala-Ala. Giá trị
của m là
A. 90,6.
B. 111,74.
C. 81,54.
D. 66,44.
Giải:
Lần lượt tính số mol các sản phẩm:
n Ala-Ala = 32/160 = 0,2 mol;
nAla = 28,48/89 = 0,32 mol;
nAla-Ala-Ala = 27,72/231 = 0,12 mol
Chú ý: Số mol gốc Ala trước và sau phản ứng bằng nhau.
Gọi số mol Ala-Ala-Ala-Ala là a (mol). Trước phản ứng: ngốc (Ala) = 4.a
5
Sau phản ứng: ngốc (Ala) = 1. nAla + 2. n Ala-Ala + 3. nAla-Ala-Ala
Ta có: 4a = 1. 0,32 + 2. 0,2 + 3. 0,12 → a = 0,27 mol
Vậy m = 302. 0,27 = 81,54 gam.
Chọn đáp án C.
Ví dụ 2: Thủy phân 101,17 gam một tetrapeptit mạch hở: Ala-Ala-Ala-Ala thu
được hỗn hợp gồm 42,72 gam Ala; m gam Ala-Ala; 27,72 gam Ala-Ala-Ala. Giá trị
của m là:
A. 40,0
B. 59,2
C. 24,0
D. 48,0
Giải:
nAla = 42,72/89 = 0,48 mol; nAla-Ala-Ala = 27,72/231 = 0,12 mol
n Ala-Ala-Ala-Ala = 101,17/302 = 0,335 mol; n Ala-Ala = a mol
Ta có số mol gốc Ala trước và sau phản ứng bằng nhau nên:
4.0,335 = 1. 0,48 + 2.a + 3. 0,12 → a = 0,25 mol
m = 160. 0,25 = 40 gam.
Chọn đáp án A.
Ví dụ 3: Thủy phân một lượng tetrapeptit X (mạch hở) chỉ thu được 14,6 gam
Ala-Gly; 7,3 gam Gly-Ala; 6,125 gam Gly-Ala-Val; 1,875 gam Gly; 8,775 gam
Val; m gam hỗn hợp gồm Ala-Val và Ala. Giá trị của m là
A. 29,006.
B. 38,675.
C. 34,375.
D. 29,925.
Giải:
Số mol các sản phẩm:
nAla-Gly = 0,1 mol; nGly-Ala = 0,05 mol; nGly-Ala-Val = 0,025 mol;
nGly = 0,025 mol; nVal = 0,075 mol
Gọi số mol Ala-Val và Ala lần lượt là a, b
Từ hỗn hợp sản phẩm dễ dàng ghép mạch peptit ban đầu là: Ala-Gly-Ala-Val (x
mol)
Bảo toàn gốc Gly ta có: x.1 = 0,025.1 + 0,025.1 + 0,05.1 + 0,1.1 → x = 0,2 mol
Bảo toàn với gốc Val ta có: 0,2.1 = 0,025.1 + 0,075.1 + a.1 → a = 0,1 mol
Bảo toàn với gốc Ala ta có:
6
0,2.2 = 0,1.1 + 0.05.1 + 0.025.1 + a.1 + b.1 → b = 0,125 mol
Vậy m = 0,125.89 + 0,1. 188 = 29,925 gam.
Chọn đáp án D.
Ví dụ 4: Cho biết X là tetrapeptit (mạch hở) tạo thành từ 1 amino axit (A) no,
mạch hở (phân tử chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH). Biết rằng trong phân tử
A chứa 15,73%N theo khối lượng. Thủy phân m gam X trong môi trường axit thu
được 41,58 gam tripeptit; 25,6 gam đipeptit và 92,56 gam A. Giá trị m là:
A. 149 gam
B. 161 gam
C. 143,45 gam
D. 159,25 gam
Giải:
A có CTPT là H2N-CnH2n-COOH
Từ % khối lượng N → n = 2. Vậy A là Alanin
X: Ala-Ala-Ala-Ala
Giải tương tự câu 5 tìm được m = 143,45 gam
Chọn đáp án C.
3. Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit tạo aminoaxit
H[NHRCO]nOH + (n-1) H2O nH2NRCOOH
Ta có: Số mol Peptit = Số mol aa - Số mol H2O và
Số mol Peptit = Tổng số mol aa/n
m Peptit + m H2O = m aa
Ví dụ 1: Cho 13,32 gam peptit X do n gốc alalin tạo thành, thủy phân hoàn toàn
trong môi trường axit thu được 16,02 gam alalin duy nhất. X thuộc loại nào?
A. Tripeptit
B. Tetrapeptit
C. Hexapeptit
D. Đipeptit
Gải: BTKL: mH2O = 16,02-13,32= 2,7; n H2O = 0,15; nAla = 0,18
=> n = 6 ; → đáp án C
Ví dụ 2: Khi thủy phân hoàn toàn 65 gam một oligopeptit X thu được 22,25 gam
alalin và 56,25 gam glyxin. X thuộc loại nào?
7
A. Tripeptit
B. Tetrapeptit
C. Hexapeptit
D. Đipeptit
Giải: Phương trình phản ứng:
[Ala]a [Gly]b + (a+b-1) H2O → aAla + bGly
Theo bảo toàn khối lượng: m H2O = 22,25 + 56,25 - 65 → n H2O =0,75
Vậy (a+b-1)0,25= 0,75 và 0,75a=0,25b → a=1, b=3 → X là tetrapeptit
Chọn đáp án C.
4. Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường kiềm.
Xét phản ứng giữa một peptit mạch hở X chứa n gốc amino axit (n-peptit) với dung
dịch NaOH (đun nóng). Ta có phương trình phản ứng tổng quát như sau:
TH1: Nếu X chỉ tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm COOH thì
Xn + nNaOH → nMuối + H2O
TH2: Nếu phân tử X chứa x gốc amino axit có hai nhóm –COOH (Glu), còn lại là
các amino axit có 1 nhóm COOH thì
Xn + (n+x)NaOH → nMuối + (1 + x)H2O
Chú ý bảo toàn khối lượng: mpeptit + mkiềm p/ư = mmuối + mnước
Ví dụ 1: Thủy phân hoàn toàn m gam đipeptit Gly-Ala (mạch hở) bằng dung dịch
KOH vừa đủ, thu được dung dịch X. Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được 2,4 gam
muối khan. Giá trị của m là
A. 1,46.
B. 1,36.
C. 1,64.
D. 1,22.
Giải:
Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm –COOH trong phân tử nên ta có:
Gly-Ala + 2KOH → muối + H2O
a mol
2a mol
a mol
Gọi số mol Gly-Ala là a (mol), ta có: 146.a + 2a.56 = 2,4 + 18.a → a = 0,01 mol
Vậy m = 146.0,01 = 1,46 gam.
Chọn đáp án A.
Ví dụ 2: Thủy phân hoàn toàn 32,55 gam tripeptit mạch hở (Ala-Gly-Ala) bằng
dung dịch NaOH (vừa đủ), sau phản ứng thu được dung dịch X. Cô cạn X thu được
m gam muối khan. Giá trị m là:
8
A. 47,85 gam
B. 42,45 gam
C. 35,85 gam
D. 44,45
gam
Giải:
nAla-Gly-Ala = 0,15 mol. Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm –COOH trong phân tử
nên ta có:
Ala-Gly-Ala + 3NaOH → muối + H2O
0,15 mol
0,15.3 mol
0,15 mol
Ta có: 32,55 + 0,45.40 = mmuối + 0,15.18 → mmuối = 47,85 gam.
Chọn đáp án A.
Ví dụ 3: Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch hở X và 2a mol
tripeptit mạch hở Y với 600 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ). Sau khi các phản
ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 72,48 gam muối khan của các amino axit
đều có một nhóm –COOH và một nhóm –NH2 trong phân tử. Giá trị của m là
A. 54,30.
B. 66,00.
C. 44,48.
D. 51,72.
Giải:
Do X, Y tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2, nên:
X
+
a mol
Y
+
2a mol
4NaOH → muối
+
4a mol
H 2O
a mol
3NaOH → muối
6a mol
+
H2O
2a mol
Ta có: 10.a = 0,6 → a = 0,06 mol
Áp dụng BTKL ta có: m + 0,6.40 = 72,48 + 18.3.0,06 → m = 51,72 gam.
Chọn đáp án D.
Ví dụ 4: Đun nóng 32,9 gam một peptit mạch hở X với 200 gam dung dịch NaOH
10% (vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được
52 gam muối khan. Biết răng X tạo thành từ các α-amino axit mà phân tử chứa 1
nhóm NH2 và 1 nhóm COOH. Số liên kết peptit trong X là:
A. 10
B. 9
C. 5
D. 4
Giải:
mNaOH = 20 gam; Gọi số gốc amino axit trong X là n
9
Do X tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2, nên:
X
+
nNaOH → muối
+
0,5 mol
H 2O
0,05 mol
Ta có: mX + mNaOH = mmuối + mnước → mH2O = 32,9 + 20 – 52 = 0,9 gam
→ nH2O = 0,05 mol
Ta có: 0,05.n = 0,5 → n = 10.
Chú ý: X là peptit mạch hở tạo thành từ n gốc amino axit thì số liên kết peptit là
n – 1. Vậy trong trường hợp này số liên kết peptit trong X là 9 liên kết.
Chọn đáp án B.
Ví dụ 5: Thủy phân hoàn toàn 21,8 gam đipeptit mạch hở Glu-Ala trong NaOH
(vừa đủ) thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan.
Giá trị của m là:
A. 28,0
B. 24,0
C. 30,2
D. 26,2
Giải:
Do phân tử axit glutamic có chứa 2 nhóm -COOH nên:
Glu-Ala + 3NaOH → muối
0,1 mol
0,3 mol
+
2H2O
0,2 mol
Áp dụng BTKL ta có: 21,8 + 0,3.40 = mmuối + 0,2.18 → mmuối = 30,2 gam.
Chọn đáp án C.
5. Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường axit tạo muối của
a.a.
Xét phản ứng giữa một peptit mạch hở X chứa n gốc amino axit (n-peptit) với dung
dịch HCl (đun nóng). Ta có phương trình phản ứng tổng quát như sau:
TH1: Nếu X chỉ tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm NH2 thì
Xn + nHCl + (n -1)H2O → n muối
TH2: Nếu phân tử X chứa x gốc amino axit có hai nhóm NH 2 (Lys), còn lại là các
amino axit có 1 nhóm –NH2 thì
Xn + (n+x)HCl + (n -1)H2O → n muối
Trong đó chú ý bảo toàn khối lượng: mpeptit + maxit p/ư + mnước = mmuối
10
Ví dụ 1: Cho 24,36 gam tripeptit mạch hở Gly-Ala-Gly tác dụng với lượng dung
dịch HCl vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa m gam muối. Giá trị m
là:
A. 37,50 gam
B. 41,82 gam
C. 38,45 gam
D. 40,42
gam
Giải:
Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm -NH2 trong phân tử nên ta có:
Gly-Ala-Gly + 3HCl
0,12 mol
+
2H2O → muối
0,36 mol
0,24 mol
mmuối = 24,36 + 36,5.0,36 + 18.0,24 = 41,82 gam.
Chọn đáp án B.
Ví dụ 2: Thuỷ phân hoàn toàn 0,1 mol một peptit X (mạch hở, được tạo bởi các α amino axit có 1 nhóm -NH 2 và 1 nhóm -COOH) bằng dung dịch HCl vừa đủ thu
được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được chất rắn có khối lượng lớn hơn
khối lượng của X là 52,7 gam. Số liên kết peptit trong X là
A. 14.
B. 9.
C. 11.
D. 13.
Giải:
Gọi số gốc amino axit trong X là n
Do X, Y tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2, nên:
X
+
0,1 mol
nHCl
+
0,1.n mol
(n-1)H2O →
muối
0,1.(n-1) mol
Khối lượng chất rắn lớn hơn khối lượng X chính là tổng khối lượng HCl và H 2O
tham gia phản ứng, do đó ta có: 36,5.0,1.n + 18.0,1(n-1) = 52,7 → n =10. Vậy số
liên kết peptit trong X là 9.
Chọn đáp án B.
II.2. Phản ứng cháy của Peptit
Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y được tạo từ một Aminoacid
no, hở trong phân tử có 1nhóm (-NH2 ) và 1nhóm (-COOH). Đốt cháy X và Y.
Vậy làm thế nào để đặt CTPT cho X,Y? Ta làm như sau:
11
Từ CTPT của Aminoaxit no 3 CnH2n+1O2N – 2H2O thành CT C3nH6n – 1O4N3(đây là
công thứcTripeptit) Và 4 CnH2n+1O2N – 3H2O thành CT C4nH8n – 2O5N4(đây là
công thứcTetrapeptit) ...... Nếu đốt cháy liên quan đến lượng nước và cacbonic thì
ta chỉ cần cân bằng C,H để tình toán cho nhanh.
C3nH6n – 1O4N3 + pO2
3nCO2 + (3n-0,5)H2O + N2
C4nH8n – 2 O5N4 + pO2
4nCO2 + (4n-1)H2O + N2
Tính p(O2) dùng BT nguyên tố Oxi?
Ví dụ 1: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ
một aminoaxit no,mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 .Đốt cháy hoàn
toàn 0,1 mol X thu được sản phẩm gồm H2O,CO2 và N2 trong đó tổng khối lượng
CO2 và H2O bằng 36,3(g) .Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Y thì số mol O2 cần
phản ứng là?
A. 2,8 mol.
B. 1,8 mol.
C. 1,875 mol.
D. 3,375 mol.
Giải
Rõ ràng X,Y đều sinh ra do Aminoaxit có CT: CnH2n+1O2N.
Do vậy ta có CT của X,Y tương ứng là:
C3nH6n – 1O4N3(X) , C4nH8n – 2O5N4(Y).
Phản ứng cháy X: C3nH6n – 1O4N3 +
pO2
0,1mol
3nCO2 + (3n-0,5)H2O +
N2
0,3n(mol) 0,3(3n-0,5)mol
Ta có phương trình tổng khối lượng H2O và CO2 : 0,3[44.n + 18. (3n-0,5)] = 36.3
⇒ n=2
Phản ứng cháy Y: C4nH8n – 2 O5N4 +
0,2mol
pO2
0,2.p
4nCO2 + (4n-1)H2O + N2 .
0,8n
(0,8n -0,2)
Áp dụng BT nguyên tố Oxi :
0,2.5+ 0,2.2p = 0,8.2.2 +(0,8.2 -0,2) ⇒ p = 9. ⇒ nO2 = 9x0,2 = 1,8(mol)
Chọn đáp án B.
Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn (a) mol 1 peptit X tạo thành từ aminoaxit mạch hở (1
nhóm COOH và 1 nhóm NH2) thu được (b) mol CO2 ;(c)mol H2O ;(d) mol N2.Thủy
phân hoàn toàn 0,2 mol X bằng dung dịch NaOH ( lấy dư gấp đôi so với lượng cần
thiết) rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng tăng m
12
gam so với peptit ban đầu.Giá trị m là?( biết b-c=a)
A 60,4
B.60,6
C.54,5
D.60
Giải
Gọi công thức aa là CnH2n+1O2N
Tạo thành m−peptit là: CnH2n+1O2N −(m−1) H2O
Cứ 1 mol m−peptit đốt cháy thì CO2 sinh ra hơn H2O là m/2−1 mol
có b−c=a nên(m/2−1)=1
→ m=4
→ nNaOH=1.6mol , n H2O sinh ra = 0.2 mol
m= 1.6∗40−0.2∗18=60.4g
Chọn đáp án A.
Ví dụ 3: Đipeptit mạch hở X và mạch hở Y đều được tạo ra từ một loại amino axit
no, mạch hở có một nhóm N và một nhóm COOH. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y
thu được sản phẩm gồm CO2, H2O, và N2 trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O
bằng 54,9 gam. Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội qua
dung dịch nước vôi trong dư thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 45.
B. 120.
C. 30.
D. 60.
Giải : Công thức của X:2 CaH2a+1 O2N – H2O ; Y: 3 CaH2a+1 O2N – 2H2O
PT cháy Y: 3 CaH2a+1 O2N – 2H2O + O2→ 3aCO2 + (6a-1)/2H2O + 3/2N2
0,1
0,3a
0,05(6a-1)
Ta có: 0,3a.44 + 0,05(6a-1)18 = 54,9→ a= 3
PT cháy X: : 2 C3H7O2N –H2O + O2 → 6CO2 → CaCO3 →m=120
Chọn đáp án B.
II.3. Một số câu vận dụng nâng cao:
Câu 1 : Hỗn hợp A gồm ba peptit mạch hở có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 1 : 2.
Thủy phân hoàn toàn m gam A thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 52,5 gam Glyxin
và 71,2 gam Alanin. Biết số liên kết peptit trong phân tử X nhiều hơn trong Z và
tổng số liên kết peptit trong ba phân tử X, Y, Z nhỏ hơn 10. Giá trị của m là
A. 96,7.
B. 101,74.
C. 100,3.
D. 103,9.
13
Giải: ta có nGly = 0,7 mol, nAla= 0,8 mol => tỉ lệ nGly: nAla= 7 : 8 vậy với tỉ lệ mol 1 :
1 : 2 thì có tổng 7+8 =15 gốc gly và ala
- Gọi số gốc aa lần lượt là a, b, c và số mol tương ứng là x : x : 2x
=> a + b + 2c = 15
- BT nitơ ta có ax + bx + 2cx = 0,15 mol => x = 0,1 mol
- A + (a-1) H2O → aa
- B + (b-1) H2O → aa
- C + (c-1) H2O → aa
- nH2O = x(a-1) + x(b-1) + 2x(c-1) => nH2O = ax + bx + 2cx - 4x = 1,1 mol
BTKl: m = 52,5 + 71,2 – 1,1. 18 = 103,9
Chọn đáp án D.
Câu 2 : Hỗn hợp A gồm ba peptit mạch hở X, Y, Z có tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3
: 4. Thủy phân hoàn toàn m gam A thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 21,75 gam
lyxin và 16,02 gam Alanin. Biết số liên kếtpeptit trong phân tử X nhiều hơn trong
Z và tổng số liên kết peptit trong ba phân tử X, Y, Z nhỏ hơn 17. Giá trị của m là
A. 30,93.
B. 30,57.
C. 30,21.
D. 31,29.
Giải: Ta có nGly = 0,29 mol, nAla = 0,18 mol => tỉ lệ nGly : nAla = 29 : 18 vậy với tỉ lệ
mol 2 : 3 : 4 thì có tổn 29+18 =47 gốc gly và ala
- Gọi số gốc aa lần lượt là a, b, c và số mol tương ứng là 2x : 3x : 4x
- => 2a + 3b + 4c = 47
- BT nitơ ta có 2ax + 3bx + 4cx = 0,47 mol => x = 0,01 mol
A + (a-1) H2O→aa
B + (b-1) H2O→aa
C + (c-1) H2O → aa
nH2O = 2x(a-1) + 3x(b-1) + 4x(c-1)
=> nH2O = 2ax + 3bx + 4cx - 9x = 0,38 mol
BTKl: m = 21,75 + 16,02 – 0,38. 18 = 30,93
Chọn đáp án A.
Câu 3: Đun nóng 0,4 mol hỗn hợp E gồm đipeptit X, tripeptit Y và tetrapeptit Z
đều mạch hở bằng lượng vừa đủ dung dịch NaOH, thu được dung dịch chứa 0,5
14
mol muối của glyxin và 0,4 mol muối của alanin và 0,2 mol muối của valin. Mặt
khác đốt cháy m gam E trong O2 vừa đủ thu được hỗn hợp CO2, H2O và N2,
trong đó tổng khối lượng của CO2 và nước là 78,28 gam. Giá trị m gần nhất với
A. 50.
B. 40.
C. 45.
D. 35.
Giải:
X +NaOH→aa-Na + H2O
Y +2NaOH → aa-Na + H2O
Z +3NaOH → aa-Na + H2O
nH2O = nE = 0,4 mol
Theo BT Na => nNaOH = 0,5+0,4+0,2 = 1,1 mol
BTKL mE + 40. 1,1 = 0,5 . 97 + 0,4 . 111 + 0,2 . 139 + 0,4. 18 => mE = 83,9gam
BT ( C) =>nC(E) = nC(muối) = 2. 0,4 + 0,4. 3 + 5. 0,2 = 3,2 mol
=> C trung bình trong E = 8
BT(H) => nH(E) + nNaOH = 4. 0,5 + 6. 0,4 + 10. 0,2 + 0,4. 2 => nH = 6,1 mol
=> H trung bình trong E = 15,25
Đốt m gam E
E + O2 → 8CO2 + 15,25/2H2O
a mol
8a mol
7,625a mol
=> 44. 8a + 18. 7,625a = 78,28 => a = 0,16 mol
Vậy quy đổi 0,4 mol E có khối lượng 83,9 gam
=>
0,16 mol E có khối lượng m = 33,56 gam gần bằng 35 gam
Chọn đáp án D.
Câu 4: Hỗn hợp M gồm một peptit mạch hở X và một peptit mạch hở Y (mỗi
peptit đều được cấu tạo từ một loại α-aminoaxit, tổng số liên kết peptit trong 2
phân tử X, Y là 5) với tỉ lệ mol là 1 : 3. Khi thủy phân m gam hỗn hợp M thu được
81 gam Glyxin và 42,72 gam Alanin. Giá trị của m là
A. 104,28.
B. 116,28.
C. 109,50.
D. 110,28.
Giải.
Ta có nGly = 1,08 mol, nAla = 0,48 mol => gly:ala = 9:4 →theo tỉ lệ mol 1:3 thì có
tổng số gốc aa là 9+4 = 13
Nếu số gốc aa trong X, Y lần lượt là a, b
15
=> Số liên kết peptit là a +b -2 = 5 => a+b=7
Và theo tỉ lệ 1:3 => a + 3b = 13 => a = 4, b = 3 ; nX : nY = x : 3x mol
X + 3H2O → aa
Y + 2H2O → aa
x
3x
3x
6x
BT nitơ: 4x + 3x.3 = 1,08 + 0,48 => x = 0,12 mol
BTKL m(X,Y) + 18. 9.0,12 = 42,72 + 81 => m = 104,28
Chọn đáp án A.
III. BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Câu 1: Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X, thu được 1 mol glyxin (Gly), 1
mol alanin (Ala), 1 mol valin (Val), 1 mol axit glutamic (Glu) và 1 mol Lysin
(Lys). Thủy phân không hoàn toàn X thu được hỗn hợp chứa: Gly-Lys; Val-Ala;
Lys-Val; Ala-Glu và Lys-Val-Ala. Xác định cấu tạo của X?
Đáp án: Gly-Lys-Val-Ala-Glu
Câu 2: Thủy phân m gam pentapeptit A tạo bởi phân tử amino axit (glyxin) thu
được 0,3 gam Glyxin; 0,792 gam đipeptit Gly-Gly; 1,701 gam tripeptit Gly-GlyGly; 0,738 gam tetrapeptit Gly-Gly-Gly-Gly và 0,303 gam A. Giá trị của m là:
A. 4,545 gam
B. 3,636 gam
C. 3,843 gam
D. 3,672 gam
Câu 3: A là một hexapeptit mạch hở tạo thành từ một α-amino axit X no, mạch hở
(phân tử chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH). Biết rằng phần trăm khối lượng
của oxi trong X là 42,667%. Thủy phân m gam A thu được hỗn hợp gồm 90,9 gam
pentapeptit; 147,6 gam tetrapeptit; 37,8 gam tripeptit; 39,6 gam đipeptit và 45 gam
X. Giá trị của m là:
A. 342 gam
B. 409,5 gam
C. 360,9 gam
D. 427,5 gam
Câu 4: Thủy phân hết 1 lượng pentapeptit X trong môi trường axit thu được
32,88 gam Ala–Gly–Ala–Gly; 10,85 gam Ala–Gly–Ala; 16,24 gam Ala–Gly–Gly;
26,28 gam Ala–Gly; 8,9 gam Alanin còn lại là Gly–Gly và Glyxin. Tỉ lệ số mol
Gly–Gly:Gly là 10:1. Tổng khối lượng Gly–Gly và Glyxin trong hỗn hợp sản
phẩm là:
A. 27,9 gam
B. 28,8 gam
C. 29,7 gam
D. 13,95 gam
16
Câu 5: Thủy phân hoàn toàn tetrapeptit X chỉ thu được aminoaxit Y (no, mạch hở,
phân tử chứa 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH). Trong Y nguyên tố N chiếm 18,67%
theo khối lượng. Khi thủy phân không hoàn toàn 25,83 gam X thu được 11,34 gam
tripeptit; m gam đipeptit và 10,5 gam Y. Giá trị của m là:
A. 2,64 gam
B. 6,6 gam
C. 3,3 gam
D. 10,5 gam.
Câu 6: Tripeptit M và Tetrapeptit Q được tạo ra từ một aminoacid X mạch hở
( phân tử chỉ chứa 1 nhóm NH2 ). Phần trăm khối lượng Nito trong X bằng
18,667%. Thủy phân không hoàn toàn m gam hỗn hợp M,Q (có tỉ lệ số mol 1:1)
trong môi trường Axit thu được 0,945 gam M; 4,62 gam đipeptit và 3,75 gam X.
Giá trị của m là:
A. 4,1945.
B. 8,389.
C. 12,58.
D. 25,167.
Câu 7: Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 2a mol tripeptit mạch hở X
và a mol tetrapeptit mạch hở Y (biết rằng X, Y đều được tạo thành từ các α-amino
axit có cùng 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH) cần vừa đủ 560 gam dung dịch
KOH 7%. Sau phản ứng thu được dung dịch chứa 104,6 gam muối. Giá trị m là:
A. 69,18 gam
B. 67,2 gam
C. 82,0 gam
D. 76,2 gam
Câu 8: Cho X là đipeptit mạch hở Gly-Ala; Y là tripeptit mạch hở Ala-Ala-Gly.
Đun nóng 36,3 gam hỗn hợp gồm hai peptit X và Y (tỉ lệ mol 1:1) với lượng dung
dịch NaOH vừa đủ. Sau phản ứng thu được dung dịch chứa m gam muối khan. Giá
trị của m là:
A. 43,6 gam
B. 52,7 gam
C. 40,7 gam
D. 41,1
Câu 9: X là tetrapeptit mạch hở: Ala-Gly-Val-Ala; Y là tripeptit mạch hở: Val-GlyVal. Đun nóng m (gam) hỗn hợp chứa X và Y có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:3 với
dung dịch NaOH vừa đủ. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch T. Cô
cạn cẩn thận dung dịch T thu được 23,745 gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 68,1.
B. 17,025.
C. 19,455.
D. 78,4
Câu 10: Thủy phân hoàn toàn 143,45 gam hỗn hợp A gồm hai tetrapeptit thu được
159,74 gam hỗn hợp X gồm các Aminoaxit (Các Aminoaxit chỉ chứa 1nhóm
-COOH và 1 nhóm -NH2). Cho tòan bộ X tác dụng với dung dịch HCl dư, sau đó
cô cạn dung dịch thì nhận được m gam muối khan. Tính khối lượng nước phản ứng
17
và giá trị của m lần lượt là:
A. 8,145 gam và 203,78 gam.
B. 32,58 gam và 10,15 gam.
C. 16,2 gam và 203,78 gam
D. 16,29 gam và 203,78 gam.
Câu 11: Hỗn hợp X gồm Ala-Ala, Ala-Gly-Ala, Ala-Gly-Ala-Gly và Ala-Gly-AlaGly-Gly. Đốt 26,26 gam hỗn hợp X cần vừa đủ 25,872 lít O2(đktc). Cho 0,25 mol
hỗn hợp X tác dụng với dung dịch KOH vừa đủ thì thu được m gam muối khan.
Giá trị của m là:
A. 25,08.
B. 99,15.
C. 54,62.
D. 114,35.
Câu 12:Hỗn hợp M gồm 2 peptit X và Y đều cấu tạo từ 2 loại amino axit có tổng
số liên kết peptit trong phân tử X và Y là 5 và có tỉ lệ mol tương ứng là 1:3. Thuỷ
phân hoàn toàn m gam M thu được 81 g Glyxin và 42,72 gam Alanin. Giá trị của
m là
A 115,28
B 104,28
C 109,5
D 110,28
Câu 13. Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp E gồm hai peptit X (C xHyOzN6) và Y
(CnHmO6Nt) cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 1,5M chỉ thu được dung dịch chứa
a mol muối của glyxin và b mol muối của alanin. Mặt khác đốt cháy 30,73 gam E
trong O2 vừa đủ thu được hỗn hợp CO 2, H2O và N2, trong đó tổng khối lượng của
CO2 và nước là 69,31 gam. Giá trị a : b gần nhất với
A. 0,730.
B. 0,810.
C. 0,756.
D. 0,962.
Câu 14:Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm peptit X và peptit Y bằng dung
dịch NaOH thu được 151,2 gam hỗn hợp gồm các muối natri của Gly,Ala và
Val.Mặt khác, để đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X,Y ở trên cần 107,52 lít khí
O2 (đktc) và thu được 64,8 gam H2O. Giá trị của m là
A.102,4.
B.97,0.
C.92,5.
D.107,8.
C: KẾT LUẬN
Hoá học nói chung và bài tập Hoá học nói riêng có vai trò rất quan trọng
trong việc học tập bộ môn Hoá học, nó giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo,
18
đồng thời nó góp phần quan trọng trong việc ôn luyện kiến thức cũ, bổ sung thêm
những phần thiếu sót về lý thuyết và thực hành trong Hoá học.
Sáng kiến kinh nghiệm này được áp dụng trong việc dạy môn Hoá học
tại trường THPT Hoàng Lệ Kha. Tôi đã thu được một số kết quả như sau:
- Khi áp dụng vào dạy học trên thực tế tôi đã giảng dạy cho các em đối
tượng là học sinh khá, học sinh giỏi của lớp 12A2, 12B2 của trường THPT Hoàng
Lệ Kha. Hầu hết các em tiếp thu rất tốt và vận dụng rất nhanh trong việc giải các
bài tập hoá học có liên quan đến peptit và giải một cách nhanh chóng đi đến đáp
số, đáp ứng được mục tiêu của cải cách giáo dục hiện nay và trong thi cử của học
sinh. Đặc biệt là thi trắc nghiệm trong các kì thi hiện nay.
- Giáo viên tiết kiệm được thời gian, học sinh tự giác, độc lập làm bài, phát
huy được tính tích cực của học sinh.
- Dựa vào sự phân loại bài tập, giáo viên có thể dạy nâng cao được nhiều đối
tượng học sinh.
Do năng lực và thời gian có hạn, đề tài có thể chưa phân loại hết được các
dạng. Các ví dụ được đưa ra trong đề tài có thể chưa thực sự điển hình. Rất mong
sự đóng góp ý kiến bổ sung cho cho đề tài để thực sự góp phần giúp học cho việc
giảng dạy và học tập môn hoá học trong nhà trường phổ thông ngày càng tốt hơn.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
Thanh hoá, ngày 25 tháng 5 năm 2017
ĐƠN VỊ
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
Người thực hiện
Phạm Duy Chỉnh
19
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Các tạp chí hoá học và ứng dung.
2. Phương pháp giải toán hoá học. Nguyễn Phước Hoà Tân - Nhà XB Giáo
dục.
3. Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT chu kì III (2004-2007) –
Nhà XB ĐHSP.
4. Phương pháp trả lời trắc nghiệm môn hoá học. PGS-TS: Đào Hữu Vinh
5. Bộ đề thi tuyển sinh. của Bộ Giáo dục và Đào tạo xuất bản năm 1996
6. Đề thi đại học các năm.
20