Урок " Крохмаль і целюлоза. Полімерна будова, властивості, застосування."

Тема.    Крохмаль і целюлоза. Полімерна будова, властивості, застосування.

Мета. Розширити знання учнів про органічні сполуки, їх будову на прикладі природних полімерів крохмалю і целюлози; ознайомити з реакцією поліконденсації та гідролізу, показати їх значення для життєдіяльності живих організмів і людини; розкрити взаємозв’язок між будовою, властивостями та застосування крохмалю і целюлози.

Реактиви і обладнання:  фільтрувальний папір, вата, крохмаль, спиртовий розчин йоду, склянки з водою, спиртівка, затискач; паперові моделі на магнітах, таблиця « Крохмаль. Целюлоза.», картки – завдання.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок та творчого їх застосування на практиці.

Форми роботи:  розповідь учителя,  евристична бесіда, робота  з підручником ,  лабораторний експеримент,  інтерактивна вправа «Незакінчене речення», заповнення таблиці, групова робота, цифровий диктант.

І. Організація класу

ІІ.  Актуалізація опорних знань,перевірка домашнього завдання

1.Перевірка домашніх прав.

2. Фронтальна перевірка знань з використанням  інтерактивної форми роботи

  « Незакінчене речення».

1. Вуглеводи – це речовини, що …
2. Вуглеводи поділяються на … групи.
3. Вуглеводи поділяються на такі групи:  …
4. До моносахаридів належать …
5. До  дисахаридів належать …
6. До полісахаридів належать …
7. Молекулярна формула глюкози …
8. Молекулярна формула сахарози …
9. В природі глюкоза міститься у …
10.  В природі сахароза міститься у …
11.  Глюкоза має такі фізичні властивості …
12.  Сахароза має такі фізичні властивості …
13. Молекула глюкози містить кілька гідроксильних груп. Це можна довести …
14. Глюкоза легко засвоюється організмом людини, вона використовується як джерело енергії для організму завдяки тому, що …
15.  Під час спиртового бродіння глюкози утворюється ...
16.  Сахароза, як дисахарид, вступає в реакцію гідролізу, при цьому утворюються …

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Ми вже познайомилися з моносахаридами і дисахаридами.  Але крім них є ще і інші вуглеводи. Один із них обов’язково є у вас на кухні, іншим ми користуємося кожного дня вдома і в школі. Ось і зараз перед вами лежать вироби із цієї речовини. Як ви думаєте, про що піде мова на сьогоднішньому уроці? Сьогодні поговоримо про полісахариди. З’ясуємо їх будову, фізичні і хімічні властивості. Для цього вам доведеться застосувати свої знання з біології, природознавства, охорони здоров’я.

ІV. Вивчення нового матеріалу

1. Утворення полісахаридів у природі

( Бесіда, розповідь вчителя)

Пригадайте, як, де і з чого утворюється глюкоза в природі?

Запишіть рівняння реакції фотосинтезу.

6СО₂ + 6Н₂О    ^{світло, хлорофіл}               С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

Утворена глюкоза  перетворюється на крохмаль , целюлозу і накопичується в плодах, листках, стеблах рослин, в бульбах та коренеплодах. Процес перетворення глюкози на крохмаль і целюлозу можна виразити таким рівнянням:

n С₆Н₁₂О₆                     ( C₆H₁₀O₅)_n  + n Н₂О

глюкоза          крохмаль, целюлоза

Реакція, під час якої із низькомолекулярних речовин утворюється високомолекулярна, а також відщеплюється  побічний  продукт (найчастіше вода), називається реакцією поліконденсації.

(По ходу вивчення нового матеріалу заповнюється таблиця :

Порівняльна характеристика крохмалю і целюлози

вуглевод ознака	Крохмаль	Целюлоза (клітковина)
Формула	( C6H10O5)n  природний            полімер	( C6H10O5)n  природний полімер
Поширення в природі	В бульбах картоплі  (20%), в зернах пшениці і кукурудзи (70%), в зернах рису (80%)	В бавовнику (коробочки), льон , конопля (98%), у деревині (50%), в оболонках рослинних клітин.
Будова: 1.Ступінь полімеризації 2.Будова ланцюга 3.Мономер	n  становить         1000 – 5000   Лінійна або розгалужена       α - глюкоза	n становить         10000 – 40000   Лише лінійна   β  - глюкоза
Фізичні властивості	Білий аморфний порошок, нерозчинний у холодній воді, у гарячій воді утворює клейстер.	Тверда біла волокниста речовина, не розчиняється у воді та органічних розчинниках.
Хімічні властивості	Гідроліз: (C6H10O5)n +n Н2О → n С6Н12О6  крохмаль                    глюкоза Повне окиснення (C6H10O5)n+6nО2→6nСО2 +5nН2О    Якісна реакція: Крохмаль + I2 → синє забарвлення	Гідроліз:  (C6H10O5)n +n Н2О → n С6Н12О6   целлюлоза                   глюкоза Повне окиснення (C6H10O5)n+ 6nО2 →6nСО2 + 5nН2О
Біологічна роль	Поживна речовина для рослин, тварин, людини.	Не засвоюється в організмі людини; «будівельний матеріал» для рослин.
Застосування	(заповнюється на наступному уроці або вдома)

2. Поширення  крохмалю і целюлози в природі

(Бесіда, розповідь вчителя)

Хліб, картопля, каші, макаронні вироби, пиріжки, тістечка, киселі, майонез, кетчуп – усі ці страви містять крохмаль.

3. Будова крохмалю і целюлози

(Розповідь вчителя)

4. Фізичні властивості  крохмалю і целюлози

(Бесіда, робота з підручником, лабораторний експеримент)

Лабораторний дослід № 12 Відношення крохмалю до води

У пробірку насипте трохи крохмалю та долийте холодну воду. Суміш перемішайте. Чи розчиняється крохмаль у холодній воді?

Закип’ятіть воду і пробірці, вилийте у гарячу воду суміш крохмалю з водою. Що спостерігаєте? Зробіть висновки про відношення крохмалю до води.

5. Хімічні властивості  крохмалю і целюлози

(Розповідь вчителя, бесіда, лабораторний експеримент)

1)Гідроліз

Реакція взаємодії крохмалю і целюлози з водою – гідроліз, протікає при нагріванні в кислому середовищі або під дією ферментів:

(C₆H₁₀O₅)_n +n Н₂О → n С₆Н₁₂О₆

Крохмаль гідролізується східчасто:

Крохмаль →   декстрини   →   мальтоза   →   глюкоза

(C₆H₁₀O₅)_n      (C₆H₁₀O₅)_m            C₁₂H₂₂ O₁₁            С₆Н₁₂О₆

   Чому мерзла картопля має солодкуватий смак? При 1 - 2ºС в бульбах пришвидшується гідроліз крохмалю.

  Чому при тривалому пережовуванні хліба в роті з’являється солодкуватий смак? Відбувається гідроліз крохмалю під дією ферментів слини.

  При крохмаленні білизни, під час жарення картоплі та випікання борошняних виробів утворюються декстрини.

2) Повне окиснення

(C₆H₁₀O₅)_n+6nО₂→6nСО₂ +5nН₂О  + Q

Реакція супроводжується виділенням значної  кількості теплоти.

3) Якісна реакція на крохмаль

Лабораторний дослід №13 взаємодія крохмалю з йодом

У пробірку з крохмальним клейстером додайте краплю спиртового розчину йоду. Що спостерігаєте? Утворення речовини синього кольору свідчить про наявність крохмалю. Пропоную вам провести домашній експеримент: визначте, чи містить крохмаль бульба картоплі, свіжий хліб та інші продукти, що є вдома.

 6.Біологічна роль  крохмалю і целюлози

( Фронтальна бесіда)

V. Закріплення набутих знань

( Групова робота, здійснення перетворень, цифровий диктант)

1. 1 група готує відповідь на запитання: чим подібні крохмаль і целюлоза?

 2 група готує відповідь на запитання: чим  відмінні крохмаль і целюлоза?

 2) Цифровий диктант.  

Із переліку тверджень вибрати ті, що стосуються вуглеводу вашого варіанту. Для відповіді необхідно записати номер варіанта , а потім цифри, під якими записано твердження в диктанті.

 

Варіант 1. Целюлоза.        Варіант 2.Крохмаль.

1. Вуглевод класу моносахаридів.
2. Вуглевод класу дисахаридів.
3. Вуглевод класу полісахаридів.
4. Кристалічна безбарвна речовина, солодка на смак.
5. Білий аморфний порошок,не розчинний у воді.
6. Як чиста речовина відома у вигляді вати і фільтрувального паперу.
7. У великих кількостях міститься у картоплі, рисі, пшениці.
8. Утворює оболонки  рослинних клітин.
9. Взаємодіє з йодом, утворюючи речовину синього кольору.
10. Вступає в реакцію гідролізу.
11. Молекули мають і лінійну і розгалужену структуру.
12. Молекули мають  лише  лінійну  структуру.
13. Має більший ступінь полімеризації.

Відповідь: 1. Целюлоза – 3,6, 8,10,12,13.

   2.Крохмаль – 3, 5, 7, 9, 10, 11.

3)Здійснити перетворення:

(C₆H₁₀O₅)_n  → С₆Н₁₂О₆  →  СО₂ →  С₆Н₁₂О₆  → (C₆H₁₀O₅)_n 

VІ. Домашнє завдання

 

Приготуватися до захисту проектів.