Урок "Вуглеводи. Сахароза"

Тема:  Вуглеводи. Сахароза

Цілі уроку:

• освітня: розширити знання про вуглеводи на прикладі сахарози, показати її значення для живих організмів, закріпити знання учнів про якісні реакції на багатоатомні спирти, альдегідну групу, ознайомити із схемою виробництва цукру.
• розвивальна: розвивати вміння спостерігати, логічно мислити, аналізувати, робити висновки про властивості речовин на основі експерименту, використовувати набуті теоретичні знання під час розв’язування практичних завдань
• виховна: виховувати розуміння важливості знань про вуглеводи, найпоширеніших органічних сполук, потужне енергетичне джерело та будівельний матеріал для клітин організму

Обладнання і матеріали: Таблиця «Схема виробництва цукру», пробірки, розчини: сахарози, купрум (ІІ) сульфат, NaOH, проектор.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань

Ключові компетентності: спілкування державною мовою; наукове розуміння значення вуглеводів, уміння аналізувати, формулювати висновки, знання та розуміння фундаментальних принципів хімії.

Хід уроку

І. Організаційний етап

ІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Розв’язування кросворду

                                                          По горизонталі:

1. Органічні речовини, молекули яких містять групу СОН, сполучену з вуглеводневим радикалом називається (альдегідами)
2. Шестиатомний спирт, що утворюється внаслідок реакції відновлення глюкози воднем (сорбіт)

5. Сполука, яка утворюється в результаті реакції між оцтовою кислотою і етиловим спиртом
6. Вчений, який синтезував жири з гліцерину і і карбонових кислот (Бертло)

3. Сполуки оксигеновмісні і…..(нітрогеновмісні), які відіграють визначальну роль у функціонуванні живих організмів

     10. Назва другого члена гомологічного ряду альдегідів (етаналь)

11. СН₃-СН₂-Сl (хлоретан)

По вертикалі

1.Функціональна група у карбонових кислот (карбоксильна)

7. Трьохатомний спирт, який застосовують як зм’якшувальний засіб (гліцерин)

8. Сполука, коли в молекулі метану один атом Гідрогену заміщається гідроксильною групою  (метанол)

9.Реакція фенолу з лугом (фенолят)

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Розв’язати задачу

Визначити молекулярну формулу речовини 0,25 моль якої має масу 85,5г, масова частка Карбону – 42,1%, Гідрогену – 6,4%, Оксигену - 51,5%.

Розв’язування:

Дано:

 (C_хН_уО_z)=0,25 моль                    М (C_хН_уО_z)= 85,5г ∙  0,25моль=342 г/моль  

m (C_хН_уО_z)=85,5г                        

W(С)= 42,1%                               W(ел)=n ∙ Ar / Mr ∙ 100%

W(Н)= 6,4%                              n (С)=0,421  ∙342 /12=12

W(О)= 51,5%.                           n (Н)=0,064∙342 /1=22

Формула - ?                               n (О)=0,515∙342 /16=11

Формула сполуки C₁₂Н ₂₂О ₁₁- це сахароза

Вчитель. Сахароза –це біла кристалічна речовина, солодка на смак, добре розчинна у воді, плавиться при температурі 184°С. Цю властивість використовують при виготовленні карамельних цукерок із сахарози. А що ще вам відомо про сахарозу?

Учень – медик. У медицині сахарозу додають у пігулки, порошки, вона є основою лікарських сиропів, мікстур для дітей. Цукор в організмі людини викликає викид речовини серотоніну, яка гальмує психічне збудження, заспокоює, знімає напруження.

Сахароза – ласощі і цінна поживна речовина, яка є необхідним матеріалом для побудови клітин тканин. Особливо чутливими до нестачі вуглеводів є нервові і м`язові клітини. Навіть невелике зниження концентрації цукру в крові викликає відчуття голоду, м`язову слабкість, розумову втому. Із цукру організм людини отримує глюкозу, що є джерелом енергії для нервової тканини. Внаслідок окиснення 1г сахарози виділяється 17кДж енергії.

Учень – біолог. Сахароза є у кленовому, пальмовому,березовому соках, у кукурудзі, у плодах і овочах, у листках багатьох зелених рослин. Білий цукор містить 99,9% сахарози, цукрові буряк  - 16-20%, цукрова тростина 14-26%.

Учень-історик. Ще за три тисячоліття до нашої ери індійські лікарі використовули солодкий сік і порошок із цукрової тростини як важливий лікарський засіб. У давньоіндійській мові є слово «сахара», що означає шматочок цукру. У Греції «сакхар», латинською «сахаруш»,російський «сахар», чеський «цукр», німецькою «цукер» і український «цукор»

  На базарах Індії торгували солодощами із сахарози  це був сік тростини. У цукрових буряках цукор був виявлений лише у XVIII ст.

Єгептяни використовували цукор для виготовлення папірусу.

Нині в деяких країнах цукор застосовують як пальне у двигунах автомобілів, похідні сахарози є пластифікаторами у виробництві пластмас. Деякі сучасні умільці.

Учень – хімік: Сахароза – це багатоатомний спирт. Для підтвердження цього проведемо дослід. До розчину сахарози додамо розчин NаОН і кілька крапель СuSO_4. Утвориться синій колір.

Дисахарид сахароза піддається гідролізу, утворюючи два моносахариди – глюкозу і фруктозу:

С₁₂Н₂₂О ₁₁+Н₂О=С₆Н₁₂О₆+С₆Н₁₂О₆                                                                           

Вчитель. Багато цікавої інформації ми отримали про сахарозу (цукор), а як його отримують?

В Україні цукор добувають із цукрового буряка. Якщо довго зберігати коренеплоди, то втрачається цукристість цього овоча, тому його потрібно переробляти якнайшвидше.

Перед обробкою цукрові буряки миють, подрібнюють, промивають гарячою водою. В цей розчин разом із сахарозою переходять безбарвні речовини та кислоти, яких потрібно позбутися. Для цього розчин обробляють вапняним молоком, в результаті цього  малорозчинні кальцієві солі випадають в осад. Сахароза утворює з кальцій гідроксидом розчинний у воді кальцій сахарат. Якщо через цей розчин пропустити карбон (ІV) оксид, то можна отримати сахарозу у чистому вигляді, тому що кальцій осаджується у вигляді карбонату.

Розчин сахарози фільтрують, випарюють і отримають цукор жовтуватого кольору. З метою додаткового очищення цукор знову розчиняють у воді і добутий розчин пропускають через активоване вугілля. Пізніше випарюють його і кристалізують.

Але виділити весь цукор із розчину не вдається, залишається бурий розчин, який називається меляса. У мелясі міститься ще 50% сахарози. Мелясу використовують для добування лимонної кислоти, спирту та інших продуктів.

Із 100кг цукрових буряків із вмістом сахарози 19% в середньому добувають 16,5кг цукру, 2,2кг патоки, яка містить 505 сахарози.

Схема виробництва цукру

Подрібнення цукрових буряків і вимивання сахарози водою.

Обробка розчину вапняковим молоком  С₁₂Н₂₂О ₁₁+Са(ОН)₂= С₁₂Н₂₂О ₁₁  ∙ СаО ∙2Н₂О

Обробка розчину карбон (ІV) оксидом:  С₁₂Н₂₂О ₁₁ ∙ СаО ∙2Н₂О+СО₂== С₁₂Н₂₂О ₁₁ +СаСО₃+ 2Н₂О

Упарювання розчину у вакуумних апаратах і центрифугування

Додаткове очищення цукру

ІV.  Узагальнення , систематизація та контроль знань і вмінь учнів

1. Визначити маси фруктози і глюкози, що утворилися при гідролізі сахарози, якщо при цьому витратилося 384г води.

2. Знайдіть масові частки елементів у сахарозі.

3. Цукровий завод виробляє за добу 4500т буряків. Яку масу цукру за добу виробляє завод, якщо масова частка сахарози в буряках становить 16%?

V. Домашнє завдання.

1. Позначте речовини, що утворюються внаслідок гідролізу сахарози:

А. Глюкоза                                         В. Фруктоза та лактоза

Б. Глюкоза і фруктоза                       Г. Мальтоза і фруктоза

2. Сахарозу масою 927 г гідролізували та відокремили фруктозу. Глюкозу піддали спиртовому бродінню. Знайдіть масу утвореного етанолу.

3. Підготуйте проект « Вуглеводи як компоненти їжі.