Субота, 21.10.2017, 05:59
Вітаю Вас Гість | RSS

Сайт учителя хімії Видай Олени Василівни

Меню сайту
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0

Вуглеводи: глю­коза, сахароза, крохмаль, целю­лоза. Молеку­лярні формули, поширення в природі

 

ТЕМА УРОКУ: "Вуглеводи: глю­коза, сахароза, крохмаль, целю­лоза.
Молеку­лярні формули, поширення в природі"

 

МЕТА УРОКУ: Ознайомити учнів із класифікацією вуглеводів, їх фізичними властивостями; дати уяв­лення про склад і будову молекул глюкози, сахарози; показати поширення вуглеводів у природі, їх біологічну роль, застосування. Показати якісну реакцію на глюкозу

ХІД УРОКУ

І. Організація класу.

Перевірка присутності і готовності учнів до уроку. Відповіді на запитання учнів.

ІІ. Мотивація уроку.

Хімічна наука має велике значення для розвитку суспільства, але розвиток сучасної промисловості і сільського господарства потребує спеціалістів, обізнаних у таємницях хімічної науки. Сьогодні на уроці ми розпочинаємо нову тему «Вуглеводи». У ній ви ознайомитесь з однією з найбільш важливих і розповсюджених груп природних органічних сполук. Цю тему  ми будемо вивчати протягом чотирьох уроків. Треба знати склад молекул, будову і властивості глюкози, сахарози, крохмалю та целюлози, поширення у природі, значення у життєдіяльності організму; складати формули вуглеводів; писати рівняння реакцій, що характеризують хімічні властивості глюкози.

ІІІ. Повідомлення теми, мети уроку.

Ми ознайомимось з вуглеводами та їхньою класифікацією, а також продовжимо розвивати вміння прогнозувати хімічні властивості органічних сполук, виходячи з їхньої будови і наявності відповідних функціональних груп (на прикладі глюкози). Сьогодні на уроці ми ознайомимося з ще одним важливим представником класу — сахарозою. Урок проведемо у формі екскурсії до цукрового заводу.

Тема коротко записується на дошці, а мета у вигляді плану повідомляється усно:

Склад і будова молекули глюкози і сахарози; поширення в природі; фізичні та хімічні властивості; біологічне значення і застосування глюкози і сахарози, загальна схема виробництва цукру.

ІV. Актуалізація знань.

1.Від яких слів, на ваш погляд, по­ходить назва «вуглеводи»?

2.Що ви знаєте з курсу біології про представників вуглеводів?

V. Вивчення нового матеріалу.

Вуглеводи – це сполуки Карбону, Гідрогену і Оксигену, в яких співвідношення між Гідрогеном і Оксигеном таке, як у води (Сn(H2O)m). Як правило, містять декілька гідроксогруп – ОН.

Учням пропонується розглянути таблицю класифікації вуглеводів. Один з учнів пояснює матеріал, систематизований у таблиці.

1.СКЛАД І БУДОВА МОЛЕКУЛИ ГЛЮКОЗИ.

Важливим представником моносахаридів є глюкоза. Вона має брутто формулу С6Н12О6.

Висновки щодо будови глюкози зро­бимо на підставі ознайомлення з дея­кими хімічними властивостями.

1. Глюкоза вступає в реакцію «сріб­ного дзеркала»

Висновок: глюкоза має альдегідну гру­пу в молекулі.

2.Глюкоза взаємодіє з купрум(ІІ) гід­роксидом (утворення прозорого розчину синього кольору).

Пригадайте, для розпізнавання якого класу органічних сполук використо­вується ця реакція.

Висновок: глюкоза має спиртові гідроксогрупи в молекулі.

3.З карбоновими кислотами глюкоза утворює естери за реакцією естерифікації. Так, молекула глюкози взаємодіє з п'ятьма молекулами оцтової кислоти.

Висновок: ця реакція підтверджує на­явність у молекулі глюкози п'яти гід­роксильних груп.

4.Відновленням НІ утворюється 2-іодогексан, що свідчить про те, що карбоновий

ланцюг не має розга­лужень.

Загальний висновок: у водних розчинах молекула глюкози містить одну альдегідну групу та п'ять гідроксильних груп. Глюкоза — альдегідоспирт.

У кристалічному стані молекули глюкози мають циклічну будову, у ній немає альде­гідної групи, замість неї утворюється гідроксогрупа. У водних розчинах у стані динамічної рівноваги існують альдегідна і циклічні форми:

 α – форма ↔ альдегідна форма ↔ β-форма

2.ПОШИРЕННЯ В ПРИРОДІ ТА ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ.

Ознайомлення з поширенням в природі та фізичними власти­востями глюкози (зовнішній вигляд, розчинення у воді).

4.БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ. І ЗАСТОСУВАННЯ.

Ця речовина віді­грає важливу роль у житті людини, ос­кільки є джерелом енергії в організмі. М'язова робота головним чином вико­нується за рахунок енергії, яка виділя­ється при окисненні глюкози. Сумарний процес можна виразити рівнянням: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 ↑ + 6H2O

Нестача певних органічних сполук у нашій їжі деякою мірою компенсу­ється надлишком інших. Так, части­на вуглеводів, які знаходяться в орга­нізмі, може перетворюватися на жири (в організмі йде і зворотний про­цес — перетворення жирів на вугле­води).

Порушення вуглеводного обміну у зв'язку з порушеннями у роботі підшлункової залози викликає тяж­ке захворювання — цукровий діа­бет.

5. ЗАСТОСУВАННЯ ГЛЮКОЗИ.

·         Так як глюкоза легко засвоюється організмом, її використовують в медицині для підтримання життєдіяльності ослабленого організму в якості укріплюючого лікувального засобу при явищах серцевої недостатності, шоці, вона входить до складу кровозамінників та протишокових рідин. Її розчин уводять прямо в кров, оскільки саме вона переносить глюкозу до клітин.

·         Широко застосовують глюкозу в кондитерській промисловості – виготовлення мармеладу, карамелі, печива.

·          Використовують для сріблення дзеркал та ялинкових іграшок.

·         В текстильній промисловості в якості відновника.

·         Для оброблення тканин і шкір.

·         В якості вихідного продукту при виробництві аскорбінових та гліконових кислот, для синтезу ряду похідних сахарів.

·         Реакцію взаємодії глюкози з купрум (ІІ) гідроксидом використовують для виявлення цукру в сечі.

·         Велике значення мають процеси бродіння глюкози. При квашенні капусти, огірків, скисанні молока відбувається молочнокисле бродіння, таке ж як при силосуванні кормів. Якщо силосна маса недостатньо втрамбована, то під впливом повітря відбувається маслянокисле бродіння і корм стає непридатним.

·         На практиці використовують також спиртове бродіння глюкози при виробництві пива.

Цікаві факти.

1. В організмі деяких ропух глюкоза знайшла собі досить цікаве засто­сування. У зимовий період інколи можна знайти  ропух,  вмерзлих у крижані брили, але після розмерзання земноводні оживають. Як цим тваринам не вдається не замерз­нути на смерть?

Виявляється, з початком холодів у крові ропух кількість глюкози збіль­шується в 60 разів. Це заважає утво­ренню всередині організму кристаликів льоду.

2. Герої роману Жюля Берна «Діти капі­тана Гранта» тільки зібрались повече­ряти м'ясом гуанако, як раптом з'ясу­валося, що воно зовсім неїстівне. Можливо, воно надто довго збері­галося? — спантеличено спитав один з них. Ні, воно, на жаль, надто довго біг­ло! — відповів Паганель.

М'ясо смачне лише тоді, коли твари­на убита під час відпочинку, але, якщо за нею тривалий час полювати і тва­рина довго біжить, тоді її м'ясо неїстівне.

Коли клітина дихає киснем, глюкоза «згоряє» в ній, перетворюючись на воду та вуглекислий газ, з виділенням енергії. Припустімо, тварина довго біжить. Кисень не встигає потрапляти в клі­тини м'язів. А проте клітини «задиха­ються» не відразу. Починається ціка­вий процес — гліколіз (це означає «розщеплення цукру»). Під час роз­паду глюкози утворюється не вода та вуглекислий газ, а більш складна речовина. Чим більше молочної кислоти нако­пичується у м'язах, тим тварина від­чуває більшу стомленість. Нарешті, всі запаси глюкози у м'язах витрача­ються. Необхідно відпочити, «пере­вести дух», поповнюючи киснем кров. Саме молочна кислота зробила недобрим м'ясо тварини, підстреле­ної героями Жюля Верна.

Екскурсія по цукровому заводу:

6. Вступна бесіда директора заводу.

Сахароза (буряковий або тростинний цукор) - цінний харчовий продукт. Близько половини необхідних кало­вій людина отримує з вуглеводами, з них 1/3 — з цукром. Цукор міститься в багатьох плодах і ягодах. Найбільше його містять цукрові буряки, стебла цукрової тростини, виноград, сок берези, багато плодів і овочів.

Цукрову сировину, як відомо, пере­робляють цукрові заводи, на яких працює понад тисячу робітників різ­них спеціальностей, які потребують ґрунтовних знань з хімії. І сьогодні ви відвідаєте один з таких заводів.

7. Історія виникнення цукрового виробництва (робітники заводу).

Сахароза у вигляді тростин­ного цукру була відома у стародавні часи і використо­вувалася як лікувальний засіб. Батьківщиною цукру вважають Індію. Перші відомості про цукор в Європі з'явилися після того, як воїни армії Олександра Македонського (327 р. до н. є.) повернулися з Індії. Вони роз­повідали «про рід тростини, яка дає речовину, що нагадує собою мед, до якого бджола не має ніякого відно­шення».

У VIII—IX ст. н. є. араби культивують цукрову тростину в Єгипті, Сирії та Іс­панії і торгують цукром (арабськ. — суккар). У цей час цукор в Європі — ду­же рідка і дорогоцінна речовина; ним користуються лише дуже багаті люди, та й те здебільшого під час хвороби.

З XV ст. цукрова тростина починає культивуватися в колоніях португаль­цями і голландцями. У Європі цукор-сирець із цукрової тростини з'явився в XVI ст., а з цукрового буряку був виділений уперше в середині XVIII ст.

У 1747 році німецький хімік Маркграф встановлює, що в коренях цукрових буряків вміст цукру досягає 6%. У 1799 р. учень Маркграфа Ашар відкриває пер­ший цукробуряковий завод, який, проте, незабаром змушений припини­ти своє існування через недоскона­лість технологічного процесу (цукор був нечистий і гіркуватий).

Нині виробництво цукру в світі ста­новить 110-120 млн т щорічно. З них 33-35 млн т виробляють з цукрових буряків, решту — з тростини.

Україна належить до найбільших у світі вироб­ників цукру.

8. Властивості сахарози (хімік - технолог).

Екскурсія закінчується в лабо­раторії заводу, хімік-технолог розкаже вам про сахарозу.

Будова.  Сахароза має брутто-формулу С12Н22О11.  Молекула сахарози складається із за­лишків глюкози (циклічна а-форма) та фруктози, сполуче­них між собою атомами Оксигену.

Фізичні властивості. Сахаро­за - безбарвна, кристалічна, оптично активна речовина, розчинна у воді, со­лодка на смак. У подрібненому стані вона має білий колір. Температура плавлення становить 111°  С.

Хімічні властивості.  У молекулі сахарози немає альдегідної карбонільної групи. Тому хімічні влас­тивості сахарози відрізняються від властивостей моносахаридів.

Під час нагрівання з водою сахароза гідролізується з утворенням двох моносахаридів - глюкози та фруктози (тому сахарозу називають дисахаридом):

С12Н22О11 +  Н2О  =  С6Н12О6  +  С6Н12О6

                                глюкоза      фруктоза

Сахароза, як і глюкоза, легко взаємо­діє з гідроксидами металів. Сахароза не вступає в реакцію «срібного дзер­кала» та не відновлюється іншими відновниками.

VI. Закріплення знань учнів.

1.    Як ви розумієте назву „вуглеводи”?

2.      Як класифікують вуглеводи?

3.      Записати загальну формулу вуглеводів.( Учень біля дошки)

4.      Написати молекулярну і структурну формулу глюкози. (Учні біля дошки).

5.      Де в природі знаходиться глюкоза?

6.      Які фізичні властивості глюкози?

7.      За допомогою яких реакцій можна довести, що глюкоза – альдегідоспирт?

8.      Які ще властивості глюкози використовуються при її застосування?

9.      У вапняному відділенні здійсню­ються такі перетворення: СаСО3→ СаО→ Са(ОН)2 . Напишіть рівняння реакцій.

10.  Чи належить виробництво цукру до хімічних виробництв?

11.  Як  можна  визначити  хімічним шляхом розчини глюкози та саха­рози?

12.  Чи належить виробництво цукру до хімічних виробництв?

13.  Складіть загальну схему виробництва цукру.

14.  Які побічні продукти цукрового виробництва? Де їх можна використовувати?

15.  Чому цукроваріння належить до сезонних виробництв, адже коренеплоди можна зберігати протягом усієї зими?

 

Тестова самостійна  робота.

І – варіант

1.Яка загальна формула вуглеводів?

 а) CnH2n+1; б) СnH2n; в)R-COOR1;  г) Cn(H2O)m.

2. Які з наведених фізичних властивостей характерні для глюкози?

а)прозорі кристали;  б) газоподібна речовина; в) нерозчинна в воді.

3. За допомогою якої з наведених реакцій можна довести наявність в будові молекули глюкози альдегідної групи?

а) гідроліз; б) горіння;   в) реакція „срібного дзеркала”.                   

4.На якій хімічній властивості засноване застосування глюкози у виробництві пива?

а) спиртове бродіння; б) утворення естерів; в) окиснення.

ІІ – варіант

1. До якого класу вуглеводів належить глюкоза?

а) дисахаридів; б) моносахаридів;  в) полісахаридів; г) несахаридів.

2. Де найрозповсюдженіша глюкоза?

а) у фруктах;  б) в організмах тварин; в) в людському організмі; г) в повітрі.

3. За допомогою якої з наведених реакцій можна довести наявність в будові молекули глюкози п’яти спиртових груп?

а) реакція „мідного дзеркала”; б) реакція з купрум(ІІ)гідроксидом;  в) реакція з воднем.                   

4.На якій хімічній властивості засноване застосування глюкози у силосуванні кормів?

а) молочнокисле бродіння; б) гідратація; в) сріблення дзеркал.

VII. Завдання додому.

 Вивчити:  § підручника,  виконати завдання після параграфа.

VIII. Підсумок уроку.

Учитель підсумовує роботу класу на уроці, відзначає найбільш вдалі відповіді, вказує на недоліки окремих відповідей; оголошує оцінки учнів за урок.

Вхід на сайт
Пошук
Календар
«  Жовтень 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
Архів записів