Sáng kiến kinh nghiệm Áp dụng phương pháp quy đổi giải nhanh bài tập về peptit - Hóa học lớp 12

 MỤC LỤC
1. Lời giới thiệu.2
2. Tên sáng kiến..... 3
3. Tác giả sáng kiến... 3
4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến... 3
5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến... 3
6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử.. 3
7. Mô tả bản chất của sáng kiến 3
 A- Cơ sở lý thuyết... 4
 B – Áp dụng phương pháp quy đổi giải nhanh bài tập peptit..8
 1. Phân dạng và hướng dẫn giải một số ví dụ minh họa8
 2. Một số bài tập tương tự....20
8. Những thông tin cần được bảo mật (nếu có)....................................................23
9. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến...................................................23
10. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến 
theo ý kiến của tác giả và theo ý kiến của tổ chức, cá nhân đã tham gia áp dụng 
sáng kiến lần đầu, kể cả áp dụng thử ............................................................... 23
11. Danh sách những tổ chức/cá nhân đã tham gia áp dụng thử hoặc áp dụng sáng 
kiến lần đầu.........................................................................................................24
Tài liệu tham khảo...25
 1 cấp tỉnh, thành phố. Tuy nhiên, để giải các bài toán này có nhiều phương pháp 
nhưng phương pháp tối ưu và tiết kiệm thời gian nhất có thể nói đến là phương 
pháp quy đổi. Do đó tôi xin trình bày một số kinh nghiệm rút ra được trong quá 
trình giảng dạy của mình để hướng dẫn học sinh “ áp dụng phương pháp quy 
đổi giải nhanh bài tập về peptit - hóa học lớp 12 ”. Việc áp dụng phương pháp 
này để giải quyết một số bài toán hóa học hữu cơ phức tạp sẽ phần nào giúp các 
em giảm bớt lượng thời gian để làm bài từ đó đem đến kết quả cao hơn trong mỗi 
kỳ thi.
II. TÊN SÁNG KIẾN
 Áp dụng phương pháp quy đổi giải nhanh bài tập về peptit – chương 
trình hóa học 12. 
III. TÁC GIẢ SÁNG KIẾN 
 - Họ và tên: Nguyễn Thị Bích Thủy
 - Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THPT Quang Hà
 - Số điện thoại: 0983 720 207
 - Gmail: nguyenthibichthuy.gvquangha@vinhphuc.edu.vn 
IV. CHỦ ĐẦU TƯ TẠO RA SÁNG KIẾN: Nguyễn Thị Bích Thủy
V. LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN
 Kiến thức được áp dụng trong quá trình ôn thi học sinh giỏi cấp tỉnh và ôn 
thi THPT Quốc gia ở các trường phổ thông
VI. NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU HOẶC ÁP DỤNG 
THỬ: Tháng 10 năm 2017
VII. MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN:
 Về nội dung của sáng kiến:
 A- CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. Bản chất của vấn đề
 Peptit được tạo nên từ các gốc α – aminoaxit liên kết với nhau bởi các liên 
kết peptit. Như vậy, về mặt cấu tạo và công thức phân tử của các peptit thường rất 
cồng kềnh, gây nhiều khó khăn cho học sinh trong quá trình đi giải bài tập. Vì thế, 
để làm đơn giản công thức của peptit ta hướng tới cách quy đổi các công thức đó 
về các dạng đơn giản hơn so với ban đầu. 
 3 Mặt khác, phân tích cấu tạo, thành phần các hợp chất hữu cơ có nhóm chức 
ta có thể quy đổi hợp chất hữu cơ dựa vào thành phần cấu tạo nó.
 Nhưng dù có quy đổi các hợp chất hữu cơ như thế nào thì cũng phải đảm 
bảo được nguyên tắc: Bảo toàn nguyên tố, tức tổng số mol mỗi nguyên tố ở hỗn 
hợp đầu và hỗn hợp mới phải như nhau.
3. Các hướng quy đổi chính - Phạm vi áp dụng.
a. Quy đổi 1: Quy đổi peptit về CONH ( hoặc là HNCO); CH2; H2O
Giả sử α- aminoaxit A ban đầu là H2NCH(R)COOH ( amino axit no, phân tử chỉ 
có chứa 1 nhóm – COOH, 1 nhóm – NH2) thì peppit X được tạo thành từ n gốc 
aminoaxit A có dạng là H ( HNCH(R)CO )n OH . Số mol của X là x mol.
 CONH :nx mol
Quy đổi peptit thành hỗn hợp chứa CH 2 : y mol
 H 2O: x mol
b. Quy đổi 2: Quy đổi hỗn peptit ban đầu về các gốc axyl và H2O 
 Xét các α- aminoaxit no, mạch hở, trong phân tử chỉ có 1 nhóm – COOH, 1 
nhóm – NH2. Khi tách lấy 1 phân tử H2O trong các chất trên thì ta sẽ tạo ra được 
các mắt xích tương ứng như sau:
H – HN – CH2 – CO – OH → HN – CH2 – CO + H2O 
 Glyxin mắt xích gly
H – HN – CH – CO – OH → HN – CH – CO + H2O 
 CH3 CH3
 Alanin mắt xích ala
H – HN – CH – CO – OH → HN – CH – CO + H2O 
 CH3 – CH – CH3 CH3 – CH – CH3 
 Valin mắt xích val
Như ta đã biết, công thức tổng quát của các α- aminoaxit no, mạch hở, trong phân 
tử chỉ có 1 nhóm – COOH, 1 nhóm – NH2 là CnH2n+1O2N. 
Theo phân tích ở trên, khi tách 1 phân tử H2O tạo thành các mắt xích có công thức 
tương ứng là CnH2n-1ON. 
Lúc này ta xét một peptit bất kỳ được tạo thành từ các hỗn hợp các α- aminoaxit 
no, mạch hở, trong phân tử chỉ có 1 nhóm – COOH, 1 nhóm – NH2 . Ví dụ như:
 5 • Nếu trong phân tử peptit có mắt xích Lys
 => Quy đổi hỗn hợp về: C2H3ON, CH2, NH, H2O ( n H2O = n peptit)
 • Nếu trong phân tử peptit có mắt xích Glu
 => Quy đổi hỗn hợp về C2H3ON, CH2, CO2, H2O ( n H2O = n peptit)
d. Quy đổi 4: Quy đổi peptit thành đi peptit 
 Ngoài 3 hướng quy đổi hay gặp ở trên, peptit ban đầu còn có thể được quy 
đổi thành đipeptit CnH2nO3N2 và H2O.
e. Quy đổi 5: Quy đổi peptit thành CH2; NO(-1H); H2O 
Tách tiếp từ hướng quy đổi 1 ta được hỗn hợp peptit về CH2; NO(-1H); H2O 
Nhận xét: Trên đây là một số hướng quy đổi peptit thường gặp. Như vậy có rất 
nhiều hướng quy đổi peptit, nhưng theo nhận xét chủ quan của bản thân cá nhân 
tôi khi trực tiếp giảng dạy trên lớp, tôi thấy rằng hướng quy đổi 1 và quy đổi 3 
cho cách giải đơn giản, nhanh gọn và hiệu quả cao hơn so với các hướng khác.
4. Các bước giải bài tập pepptit
- Sơ đồ hóa bài toán.
- Quyết định hướng quy đổi.
- Lập phương trình toán học (hệ phương trình toán học): theo sơ đồ, theo định luật 
BTKL, định luật BTNT...
- Giải phương trình toán học (hệ phương trình toán học) tìm đáp số.
5. Lưu ý
 - Phương pháp quy đổi đặc biệt phát huy tác dụng trong bài toán hỗn hợp 
nhiều peptit, đặc biệt khi chưa biết công thức phân tử của các peptit mà bài toán 
yêu cầu chúng ta đi tính khối lượng, % khối lượngNếu giải theo hướng thông 
thường, ta phải đi tìm ra công thức phân tử (hoặc công thức cấu tạo của peptit, mà 
chúng ta đã biết công thức cấu tạo của các peptit rất dài, cồng kềnh), có thể bài 
toán bế tắc, không ra kết quả. Giải theo các hướng quy đổi không phải tìm ra công 
thức phân tử, công thức cấu tạo của pepit, cho kết quả có độ chính xác cao, rút 
ngắn thời gian.
 - Hướng quy đổi 1, 3, 5 tính chính xác cao và ít gặp sai lầm. Hướng quy đổi 
2, 4 có vẻ phức tạp hơn 1 và 3. Tuỳ dữ kiện đề bài mà ta chọn hướng quy đổi tối 
ưu.
 7 Cách giải nhanh 2: Quy đổi peptit X về CONH; CH2 và H2O
 CONH: 0,1k mol
 + O2
Khi đốt cháy peptit X có k mắt xích gly : CH2 : 0,1k mol  0,7mol H2O
 H2O:0,1 mol
Áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố H: 
 0,1k.1+0,1k.2+ 0,1.2=0,7.2 =>k = 4. Vậy X là tetrapeptit. Chọn đáp án B.
Ví dụ 2 (trích đề tuyển sinh ĐH-CĐ khối A năm 2010): Đipeptit X mạch hở X 
và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một α – aminoaxit ( no, mạch hở, trong 
phân tử chỉ chứa 1 nhóm – NH2 và 1 nhóm – COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol 
Y thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9 gam. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 
mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết 
tủa. Giá trị của m là
 A. 120. B. 60. C. 30. D. 45.
 Hướng dẫn giải: 
Phương pháp giải thông thường:
 - Bước 1: đi lập công thức phân tử của X, Y tạo nên từ α – aminoaxit ( no, 
mạch hở, trong phân tử chỉ chứa 1 nhóm – NH2 và 1 nhóm – COOH) :
 X là đipeptit mạch hở có công thức là C2nH4nO3N2.
 Y là tripeptit mạch hở có công thức là C3nH6n-1O4N3.
 - Bước 2: Lập sơ đồ đốt cháy 0,1 mol Y: 
 to
 C3nH6n-1O4N3 + O2  CO2 + H2O + N2
 Mol : 0,1 
 Bảo toàn nguyên tố C và H: n CO2 = 0,3n mol; n H2O = 0,05.(6n-1) mol.
 Theo bài ra ta có: m CO2 + m H2O = 54,9 
  0,3n.44+0,05.(6n-1).18 = 54,9  n = 3 => X là C6H12O3N2. 
 to
 0,2 mol C6H12O3N2  CO2 + H2O + N2 
 CO2 + Ca(OH)2 dư → CaCO3 + H2O
 Bảo toàn nguyên tố C : 
 n CaCO3 ↓= 0,2.6 = 1,2 mol => m CaCO3 ↓= 120 gam. => Đáp án A.
 9 Lựa chọn hướng quy đổi tripeptit X:
 CONH: 0,3 mol
 + O2
x mol một peptit X  CH2: y mol  CO2 + H2O
 H2O: 0,1 mol
=> Bảo toàn nguyên tố C và H ta có:
 n b nx y
 CO2
 b c 0,5nx x 3,5x n 9
 n c 0,5nx x y
 H2O
 Số liên kết peptit trong X là 9-1=8. Chọn đáp án B.
1.2. Dạng 2: Bài tập thủy phân peptit 
Bản chất: Liên kết peptit – CO – NH – không bền trong môi trường axit hoặc 
môi trường kiềm. Vì vậy peptit sẽ bị thủy phân trong môi trường axit hoặc môi 
trường kiềm. 
Quy đổi theo hướng 1: 
 CONH COOH
Khi thủy phân peptit X trong môi trường axit ta có CH2  NH2
 H2O CH2
Khi thủy phân peptit X trong môi trường kiềm ta có:
 CONH COONa CONH
 NaOH 
 CH2  Muối NH2 hay CH2 + H2O ( n H2O = n peptit)
 H2O CH2 NaOH
Quy đổi theo hướng 2: Khi thủy phân peptit X trong môi trường kiềm ta có
 CnH2n-1ON NaOH
  Muối CnH2nONNa + H2O ( n H2O = n peptit)
 H2O
Quy đổi theo hướng 3:
 • Thủy phân peptit (C2H3ON, CH2, H2O) trong môi trường kiềm thì
 C2 H3ON :a mol
 NaOH C2 H 4O2 N Na :a mol
  CH 2 :b mol  + H2O 
 CH 2 :b mol
 H 2O
 ( n H2O = n peptit)
 => n C2H3ON = n NaOH pư = n C2H4O2N-Na 
 11 Hướng dẫn giải: 
Ta có : Đipeptit X+ H2O + 2 HCl → muối.
Đặt n X = a => n H2O = a mol; n HCl = 2a mol
Bảo toàn khối lượng: 13,2 + 18a+2a.36,5=22,3 => a = 0,1 => MX = 132.
α – aminoaxit no, mạch hở trong phân tử chỉ có 1 nhóm – NH2 và 1 nhóm – COOH 
có công thức: CnH2n+1O2N 
=> M = 2.M M => n = 2 => C H O N là glyxin (H NCH COOH)
 X Cn H2n 1O2 N H2O n 2n+1 2 2 2
Cách 1: Quy đổi theo hướng 1: 
 CONH: 0,6 mol
 O2
Hexapeptit Y quy đổi thành CH2 : 0,6 mol  CO2 + H2O + N2
 H2O: 0,1 mol
Bảo toàn nguyên tố C, H: n CO2 = 0,6+0,6=1,2 mol; 
 n H2O = 0,6: 2+ 0,6+0,12 =1,0 mol.
Bảo toàn O: 2. n O2 = 1,2.2+1,0 – 0,6 – 0,1 => n O2 = 1,35 mol.
Cách 2: Quy đổi theo hướng 3: 
 C2H3ON: 0,6 mol O2
Hexapeptit Y quy đổi thành  CO2 + H2O + N2
 H2O: 0,1 mol
( Do Y chỉ được tạo nên từ các gốc gly nên khi quy đổi không còn nhóm CH2) 
Bảo toàn nguyên C, H: n CO2 = 0,6.2=1,2 mol; 
 2. n H2O = 0,6.3 + 0,1.2 => n H2O =1,0 mol.
Bảo toàn O: 0,6+0,1 + 2. n O2 = 1,2.2+1,0 => n O2 = 1,35 mol.
Cách 3: Quy đổi theo hướng 5: 
 CH2 : 1,2 mol
 O2
Hexapeptit Y quy đổi thành NO(-1H) : 0,6 mol  CO2 + H2O + N2
 H2O: 0,1 mol
Bảo toàn nguyên C, H: n CO2 = n CH2 =1,2 mol; 
 2. n H2O = 1,2.2 – 0,6+ 0,1.2 => n H2O =1,0 mol.
Bảo toàn O: 0,6+0,1 + 2. n O2 = 1,2.2+1,0 => n O2 = 1,35 mol.
 13