Cząsteczka aminokwasu

Poprawna odpowiedź

D
I, IV

Wymaganie ogólne

2.1 Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg prostych procesów chemicznych;

Wymaganie szczegółowe

9.11 Pochodne węglowodorów. Substancje chemiczne o znaczeniu biologicznym. Uczeń opisuje budowę i właściwości fizyczne i chemiczne pochodnych węglowodorów zawierających azot na przykładzie amin (metyloaminy) i aminokwasów (glicyny).

Komentarz

Umiejętność rozpoznawania grup związków chemicznych na podstawie charakterystycznych elementów wzoru strukturalnego cząsteczki jest jedną z podstawowych umiejętności, które uczeń powinien wynieść z kursu chemii organicznej w gimnazjum. Struktura substancji chemicznej ma bowiem zasadniczy wpływ na właściwości fizykochemiczne substancji. Badania pilotażowe na grupie około 3000 uczniów wykazały, że zadanie to było rozwiązywane w całości poprawnie jedynie przez 12% ogólnopolskiej próby.

Zadanie składa się z dwóch części: uczeń ma najpierw wybrać grupę substancji, do których należy przedstawiony na rysunku związek, a następnie uzasadnić swój wybór wskazując odpowiednie grupy funkcyjne. Taka budowa zadania zapewnia zminimalizowanie możliwości przypadkowego wskazania przez ucznia prawidłowej odpowiedzi.

Jedynie 29 % uczniów poprawnie określiło przedstawiony związek jako należący do aminokwasów, mimo że w drugiej części zadania znajduje się podpowiedź, iż przedstawiona substancja ma dwie charakterystyczne grupy funkcyjne. Wybór nieprawidłowej odpowiedzi A świadczy o braku podstawowych wiadomości na temat budowy węglowodorów, a w szczególności tego, że są zbudowane jedynie z atomów węgla i wodoru. Tę odpowiedź wybrało 21% uczniów. Odpowiedź C wybrało 20 % uczniów, co świadczy o tym, że skupili się oni na obecności tylko jednej grupy funkcyjnej (karboksylowej) w strukturze przedstawionego związku. Zaznaczenie jako prawidłowej odpowiedzi B oznacza, że uczeń kojarzy jedynie, iż grupa hydroksylowa znajduje się w cząsteczkach alkoholi, ale nie rozpoznaje grupy karboksylowej. Odpowiedź B. wybrało jako prawidłową aż 31% uczniów.

Należy zaznaczyć, że uczniowie powinni zauważyć, iż przedstawiony na schemacie związek zawiera w swojej cząsteczce atom azotu, a zatem nie może należeć do alkoholi, kwasów karboksylowych lub węglowodorów.

Aby dokonać prawidłowego wyboru grup funkcyjnych, uczniowie powinni wiedzieć, że aminokwasy zawierają jednocześnie grupę aminową i karboksylową przyłączoną do tego samego atomu węgla. Wybór jakiejkolwiek innej kombinacji odpowiedzi świadczy o nieznajomości ogólnego schematu budowy węglowodorów, alkoholi i kwasów karboksylowych.

Słowa kluczowe