Урок "Глюкоза як представник моносахаридів"

                             Глюкоза за як представник моносахаридів

Мета:

Навчальна – сформувати у учнів уявлення про групи вуглеводів; вивчити склад, будову, фізичні та хімічні властивості глюкози, ознайомити учнів із фруктозою;

Виховна – продовжити формувати освітні компетентності на основі взаємозв’язку будови і властивостей глюкози як багатоатомного альдегідоспирту; показати практичну значимість глюкози в організмі та в житті людини.

Розвиваюча – розвивати світогляд учнів на основі розуміння взаємозв’язків між неорганічними та органічними речовинами (утворення глюкози внаслідок фотосинтезу); зміцнювати вміння дослідження властивостей речовин на основі експерименту, зміцнювати здатність прогнозувати властивості речовин на основі їх складу та будови, стимулювати учнів до роботи  з додатковими джерелами інформації.

Тип уроку: засвоєння нових знань

Наочність та обладнання: міні – презентація до уроку, штатив з пробірками, реактиви: NaOH, CuSO₄, глюкоза, нагрівний прилад; дзеркало, препарат глюкози в ампулах.

Хід уроку

1. Організаційний етап

Вчитель

Я підрахувала, що за час викладання хімії провела разом з вами 159 уроків! В якийсь момент мені здалося, що  ви втомилися від мене і вам хочеться несподіванок. Тому і звернулась до учнів природничого 11 – Б класу. І вони люб’язно погодились допомогти мені в проведенні уроку для вас, шановні діти 9 – Б класу. Гадаю, ви будете чемними слухачами і активними дослідниками.

2. Актуалізація опорних знань учнів

Отже. Представляю вам хіміків – магістрів 11 – Б класу: Курочка Владислав, Гладка Валерія, Корж Світлана, Афоніна Оксана, Волинка Анна, Михайлова Анастасія. І для початку хочу провести міні – екзамен для наших магістрів. Щоб ви всі переконались, що вони озброєні знаннями з хімії і можуть бути допущені до викладання.

Ви готували вдома питання із всього курсу органічної хімії 9 класу. Сьогодні можете задати їх магістрам (учні задають магістрам питання).

А тепер міні – екзамен для вас  (вчитель проводить експрес – опитування  учнів 9 класу)

•       Назвіть відомі вам класи Оксигеновмісних сполук..
•       Які речовини називаються спиртами?
•       Назвіть загальну формулу спиртів.
•       На які групи поділяються спирти?
•       Які спирти називаються одноатомними, багатоатомними?
•       Назвіть молекулярні формули етанолу та метанолу.
•       З якими речовинами реагують спирти?
•       Який представник багатоатомних спиртів вам відомий?
•       Складіть рівняння хімічних реакцій, що характеризують наступні хімічні властивості спиртів:

• Взаємодію етанолу із металічним натрієм
• Горіння метанолу
• Горіння етанолу
• Дегідратацію етанолу (t=170°С, конц.H₂SO₄)

(2 учні записують рівняння хімічних реакцій на дошці)

•       Дайте визначення карбоновим кислотам.
•       На які групи поділяються карбонові кислоти?
•       Які кислоти називаються одноосновними, насиченими, вищими?
•       З якими речовинами реагують карбонові кислоти?

СЛАЙД 2

•       Виберіть серед запропонованих формул одноосновні кислоти.
•       Виберіть формули вищих карбонових кислот. Дайте їм назву.

•       Складіть рівняння можливих хімічних реакцій між оцтовою кислотою та запропонованими сполуками: Ca, Cu, NaOH,  NO_2,  C₂H₅OH,   SO_{3 ,} Na₂CO₃

(2 учні записують рівняння хімічних реакцій на дошці)

•       Як називаються реакції між спиртом і кислотою?

Запитання учням 9 – Б класу від магістрів.

•       Що називається жирами?
•       Які жири вам відомі? Опишіть їх фізичні властивості.
•       Які хімічні властивості характерні для жирів?
•       Назвіть роль жирів в організмі людини.

3. Мотивація пізнавальної діяльності учнів

Отже, жири виконують багато функцій в живих організмах. А чи відомі вам інші органічні речовини, роль яких в живих організмах не менш важлива?

Так, вірно, однією із груп таких органічних сполук являються вуглеводи.

4. Сприйняття нового матеріалу

СЛАЙД 3

Вуглеводи – це складна група органічних речовин. Перші вуглеводи, склад яких було з’ясовано відповідали формулі Сn(Н₂О)_m, де n і m можуть мати значення 3 і більше. Тобто вважали, що це сполуки Карбону з водою. Пізніше зрозуміли, що є і інші співвідношення атомів в молекулах. Але назва ВУГЛЕВОДИ залишилась.

СЛАЙД 4 (учні занотовують схему в зошит)

Всі вуглеводи поділяються на три групи: моносахариди, дисахариди та полісахариди. Моносахариди    складаються з окремих поодиноких молекул складної будови. Полісахариди складаються з двох залишків моносахаридів. А полісахариди складаються з великої кількості залишків моносахаридів.

Увага! Таємнича скринька.

Всі предмети, які тут знаходяться пов’язані з моносахаридом – глюкозою. А це : дзеркало, ціаністий калій (імітація пляшечки з отрутою), тістечка, ліки, виноград, мед, рослина. Яке відношення до глюкози мають ці різні речі? З’ясуємо це сьогодні.

СЛАЙД 5

Отже, тема сьогоднішнього  уроку: ” Глюкоза як представник моносахаридів ”

Глюкоза – природна сполука. Що вам відомо про її утворення в природі? (Розповідь учня)

СЛАЙД 6

Реакція фотосинтезу

6СО₂ + 6Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

СЛАЙД 7

Пропоную дослідити фізичні властивості глюкози (Робота з підручником ст. 172)

Лаб дослід №1 Вивчення фізичних властивостей глюкози.

А тепер з’ясуємо будову молекули глюкози.

Розповідь учня - магістра (Волинка Анна)

СЛАЙД 8

Глюкоза – це один з найважливіших моносахаридів. Сполуку іноді називають виноградним цукром, бо вона міститься у фруктах (найбільше у винограді), меді. Хімічна формула глюкози С₆ Н₁₂ О_6.

Будова молекули глюкози така:

Шість атомів Карбону з’єднуються послідовно в ланцюг. Біля кожного атома Карбону наявна гідроксильна група. А біля першого атома Карбону – альдегідна група СНО. А далі згідно валентності потрібно додати атоми Гідрогену до атомів Карбону.

До якого класу органічних сполук належать речовини, що містять гідроксильні групи? Як називаються такі спирти?
Таким чином,  глюкозу називають альдегідоспирт.

Але не все так просто  в будові глюкози. Про таку цікаву додаткову інформацію вам розкаже магістр Лєра Гладка

СЛАЙД 9

Глюкоза може існувати не тільки в лінійній формі, але й в циклічній. При чому розрізняють дві таких форми глюкози: альфа і бета.

В альфа- глюкозі Гідроксильна група біля першого атома Карбону перебуває під площиною молекули, а в бета – над площиною. (показує на таблиці)

Окрім глюкози формулу С₆Н₁₂О_6. має ще один вуглевод – фруктоза. Різниця в їх будові пов’язана із наявністю різних функціональних груп. Такі речовини з однаковим якісним та кількісним складом називаються ізомерами. Глюкоза та фруктоза – це ізомери. Фруктоза – безбарвна кристалічна речовина, добре розчинна у воді. У три рази солодша за глюкозу.

Як ви вважаєте, які хімічні властивості будуть характерні для глюкози як для багатоатомного спирту?

А переконаєтесь ви в цьому разом з магістром Владиславом Курочкою.

СЛАЙД 10

Лабораторний дослід № 2

Взаємодія глюкози з купрум (II) гідроксидом

Налийте у пробірку 1 мл розчину натрій гідроксиду і 0,5 мл розчину Купрум (II) сульфату. До осаду Купрум (II) гідроксиду додайте 1 мл розчину глюкози і суміш перемішайте. Яким став колір розчину? Про що це свідчить?

А тепер обережно нагріємо  вміст пробірки.  Пригадайте правила нагрівання речовин. Опишіть свої спостереження.

При нагріванні глюкоза прореагувала з Купрум (II) гідроксидом. Відбулося окиснення глюкози до глюконової кислоти. Червоний колір обумовлений Купрум (I) оксидом, який випадає в осад.

С₆Н₁₂О₆ + 2Cu(OH)₂ = С₆Н₁₂О₇ + Cu₂O + 2H₂O

•       Таким чином, без нагрівання глюкоза реагує з купрум (II) гідроксидом і в цьому проявляє властивості багатоатомного спирту.
•       А при нагріванні з Купрум (II) гідроксидом глюкоза проявляє властивості  альдегіду. Ця реакція є якісною на альдегідну групу.

Існує ще одна якісна реакція на альдегідну групу – це взаємодія глюкози з амоніачним розчином Аргентум (I) оксиду.

СЛАЙД 11 відеоексперимент

СЛАЙД 12

Взаємодія глюкози з амоніачним розчином Аргентум (I) оксиду – якісна реакція на альдегідну групу.

Для глюкози характерні і інші хімічні властивості.

Розповідь магістрів Оксани та Анастасії

Бродіння глюкози.

Глюкоза вступає в так звані реакції бродіння; вони відбуваються за участю мікроорганізмів. Під дією ферменту дріжджів глюкоза у водному розчині перетворюється на етиловий спирт. Яка формула етилового спирту?

C₆H₁₂O₆ →2C₂H₅OH + 2CO₂

Ферменти молочнокислих бактерій перетворюють глюкозу на молочну кислоту.

C₆H₁₂O_{6 →} 2C₃H₆O₃

Така реакція відбувається під час квашення овочів, скисанні молока. Молочна кислота утворюється в наших м’язах під час тривалої роботи, в умовах, коли не вистачає кисню.

Повне окислення глюкози.

Глюкоза здатна згорати або окислюватись.  Як ви думаєте, що утворюється при окисненні глюкози? При горіння утворюється вуглекислий газ і вода.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

Подібний процес відбувається в наших організмах, тому при окисненні глюкози в організмі виділяється енергія. Саме тому глюкоза – основне джерело енергії в організмі.

А чи виконує  глюкоза інші функції в організмі? (Інформацію готувала Нечваль Олеся, використовуючи джерела Інтернету)

СЛАЙД 13 – 15

ЗАСТОСУВАННЯ ГЛЮКОЗИ.

Вірно.. Оскільки глюкоза легко засвоюється організмом, її використовують в медичних цілях. Розчин глюкози різної концентрації використовують для хворих з ослабленим організмом. Лікування більшості інтоксикацій не обходиться без вливання розчину глюкози. Це і отруєння наркотиками, кислотами, миш’яком, чадним газом, фосгеном.

Наприклад відомий цікавий історичний факт.

Григорія Распутіна намагалися отруїти ціаністим калієм, поміщеним на солодкі тістечка. Стверджують, що доза ціаніду була дуже високою. Але отрута зовсім не подіяла на нього. Можливо через те, що ціаніди здатні реагувати з глюкозою і сахарозою і нейтралізуватися цими вуглеводами. А тістечка були солодкими.

Як ви гадає, а де можна використати реакцію срібного дзеркала?

Так. Глюкозу використовують для виготовлення дзеркал  і новорічних іграшок.

Ну і звичайно в кондитерській промисловості.

Але не забувайте, що надлишок глюкози може стати причиною небезпечних  захворювань. Давайте згадаємо за допомогою яких гормонів здійснюється в організмі обмін глюкози? В що перетворюється надлишок глюкози?

Яка залоза виділяє інсулін? Гадаю, ви тепер зрозуміли, чому в таємничій скриньці були: дзеркало, отрута, цукерки, виноград та мед.

5. Усвідомлення нового матеріалу

СЛАЙД 16 - 17

Хімічний диктант

1. Глюкоза це
2. Глюкоза  в природі утворюється внаслідок процесу…
3. Глюкоза містить такі функціональні групи:
4. Тому її називають
5. Як багатоатомний спирт глюкоза реагує з …… без нагрівання. При цьому спостерігаємо утворення …..
6. За альдегідною групою глюкоза реагує з ….. при нагріванні. При цьому випадає осад …. Кольору
7. Розрізняють такі види бродіння глюкози: ……… та ………
8. При окиснення глюкози виділяється………
9. Глюкозу використовують….

Задача

Знайдіть масу води та глюкози, які необхідні для приготування 200 г її 2% розчину, що використовується в медицині.

ПОМІРКУЙТЕ!!

Герої роману Жуль Верна «Дети капитана Гранта» тільки збиралися повечеряти м‘ясом підстреленої ними дикої лами (гуанако), але виявилося, що воно зовсім непридатне для харчування. «Можливо воно довго лежало?» - запитав один з них. «Ні, воно на жаль, дуже довго бігло!» - відповів вчений-географ Паганель. М’ясо гуанако смачне лише тоді, коли тварина вбита під час відпочинку, але якщо за ним довго полювати і тварина довго бігла, тоді м’ясо неїстівне».

Навряд чи Паганель зумів би пояснити причину описаного ним явища. Але, користуючись даними сучасної науки, зробити це зовсім не важко. Розпочати прийдеться здалеку. Коли клітина дихає киснем, глюкоза «згоряє» в ній, перетворюючись у воду і вуглекислий газ, і виділяє при цьому енергію. Але допустимо, що тварина довго біжить, або людина швидко виконує будь-яку  важку фізичну працю, наприклад, рубає дрова. Кисень не встигає потрапити в клітини м’язів. Тим паче клітини «задихаються» не відразу. Розпочинається цікавий процес — ГЛІКОЛІЗ (що в перекладі означає «розклад цукру»). При розкладі глюкози утворюється не вода і вуглекислий газ, а більш складна речовина — молочна кислота. Кожен, хто пробував кисле молоко або кефір, знайомий з її смаком. Енергії при гліколізі виділяється в 13 разів менше, ніж при диханні. Чим більше молочної кислоти утворилося в м’язах, тим сильніше людина чи тварина відчуває втому. Та й вкінці кінців, всі запаси глюкози в м’язах меншає. Необхідний відпочинок. Тому перестаючи рубати дрова або піднявшись по східцях, людина звичайно «переводить дух», поповнюючи недостачу кисню в крові. Саме тому молочна кислота зробила несмачним м’ясо тварини, підстреленого героями Жуля Верна.

6. Висновки, домашнє завдання.
7. Прочитати § 29,№ 264 письмово.

Cписок використаної літератури

1. Хімія: Підручник  для 9 кл. загальноосвітніх навчальних закладів. /П.П.Попель, Л.С.Крикля. – К.: ВЦ «Академія», 2009. – 232.:іл.
2. Хімія 10 – 11:Органічна хімія: Підручник для 10 – 11 класів серед. загальноосв. шк./ Домбровський А.В., Лукашова Н.І., Лукашов С.М. –  К.: Освіта, 1998. – 192 с.
3. Органічна хімія: Підручник для студ. вищ. навч. закл./ Л. Д. Бобрівник, В. М. Руденко, Г. О. Лезенко, - К.:Ірпінь: ВТФ «Перун», 2005. – 544с.
4. http://chemicalsite.ucoz.ua/load/rozrobki_urokiv_z_khimiji/rozrobki_urokiv_z_khimiji_9_klas/rozrobki_urokiv_z_khimiji_9_klas_urok_51/4-1-0-124 Розробки уроків з хімії.
5. http://bibl.com.ua/himiya/28160/index.html