Вуглеводи. Класифікація вуглеводів, їх утворення й поширення у природі. Глюкоза: молекулярна формула та її відкрита форма. Хімічні властивості глюкози. Способи одержання глюкози

Про матеріал
Тема: Вуглеводи. Класифікація вуглеводів, їх утворення й поширення у природі. Глюкоза: молекулярна формула та її відкрита форма. Хімічні властивості глюкози. Способи одержання глюкози
Перегляд файлу

Годунова А.І.                              Софіївський НВК      Урок хімія 10кл

 

Тема: Вуглеводи. Класифікація вуглеводів, їх утворення й поширення у природі.

Глюкоза: молекулярна формула та її відкрита форма. Хімічні властивості глюкози. Способи одержання глюкози

Цілі

Формування ключових компетентностей:

  • уміння вчитися  - вміння самостійно користуватися різними джерелами інформації, порівнювати, робити висновки, вміння приміняти знання на практиці при розв’язування задач;
  • уміння спілкуватися державною, рідною мовою;
  • інформаційно-комунікаційної  – вміння робити короткий раціональний запис, формулювати висновки й узагальнення; вміння висловлювати свою думку,  виховувати толерантність у спілкуванні;
  • математичної  і базової компетентності в галузі природознавства і техніки здійсненні числових обчислень, розвивати  хімічну мову.

Формування предметних компетентностей: вивчити поняття «вуглеводи», ознайомитися з класифікацією, молекулярною та відкритою формами глюкози, її фізичними властивостями, поширенням і утворенням у природі, вивчити її хімічні властивості, застосування, біологічну роль;

Розвивати Розвивати пізнавальний інтерес, комунікативні якості, висловлювати свої думки чітко й стисло, вдосконалювати творчі здібності учнів, уміння працювати в групі.

 

Виховувати самостійність, наполегливість в досягненні поставлених завдань.

 

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

 

Форми і методи роботи: лекція, бесіда, самостійна робота, асоціативний кущ, прийом «Мозговий штурм», робота в групах, лабораторний дослід 2 «Окиснення глюкози свіжоодержаним купрум(ІІ) гідроксидом».

 

Матеріали: глюкоза, сахароза, сульфат міді, гідроксид натрію, амоніачний розчин Ag2O , вода.

 

Обладнання: штатив із пробірками, пробіркотримач, шпатель, піпетка, пальник. картки із завданнями для груп,

 

Базові поняття та терміни:, вуглеводи, глюкоза, сахароза.

 

                                                           Хід уроку

  1. Організаційний етап

 

Привітання, перевірка готовності учнів до уроку, налаштування їх на робочий лад.

 

11.Перевірка домашнього завдання

 

IIІ. Оголошення теми і мети уроку

 

IУ. Актуалізація опорних знань

 

Самостійна робота

І варіант

1. Тести

1. Естери вищих карбонових кислот і гліцеролу — це:

 

а) вуглеводи;

б) білки;

в) жири;

г) мило.

2. До складу рідких жирів входять залишки:

а) нижчих насичених карбонових кислот;

б) вищих насичених карбонових кислот;

в) нижчих ненасичених карбонових кислот;

г) вищих ненасичених карбонових кислот.

3. Спільна властивість жирів та естерів — це реакція:

а) гідрування;

б) гідролізу;

в) приєднання;

г) заміщення.

4. До рослинних жирів належить:

а) яловичий;

б) свинячий;

в) оливкова;

г) баранячий.

5. Вкажіть формулу пальмітинової кислоти:

а) C6H13COOH;

б) C12H25COOH;

в) C17H35COOH;

г) C15H31COOH.

6. Вкажіть формулу твердого мила:

а) C17H35COOH;

б) C17H35COOK;

в) C15H31COONa;

г) C2H5OH.

7. Задача.

Яка маса етанової кислоти прореагує з 9,2 г етанолу?

 

II варіант

1. Тести

1. Вкажіть речовину, яка приймає участь у реакції омилення жирів:

а) C2H5OH;

б) KOH;

в) C6H12O6;

г) C17H35COOH.

2. Вкажіть реакцію, яка лежить в основі виробництва маргарину:

а) гідроліз;

б) етерифікація;

в) гідрування;

г) обміну.

3. Вкажіть формулу рідкого мила:

а) C17H35COOH;

б) C17H35COOK;

в) C15H31COONa;

г) C2H5OH.

4. До фізичних властивостей жирів не належить така:

а) розчинні у воді;

б) легші за воду;

в) розчинні в органічних розчинниках;

г) рідини.

5. Вкажіть речовину, з якою реагують і гліцерол, і оцтова кислота:

а) CuO;

б) CuSO4;

в) KOH;

г) CO2.

6. До складу твердих жирів входять залишки:

а) нижчих насичених карбонових кислот;

б) вищих насичених карбонових кислот;

в) нижчих ненасичених карбонових кислот;

г) вищих ненасичених карбонових кислот.

7. Задача.

Яка маса метанолу прореагує з 14,8 г пропанової кислоти?

 

  «Мозговий штурм» - бліц опитування (екран)

.1. Дайте визначення класу спиртів.

2. Які спирти належать до одноатомних, а які — до багатоатомних?

3. Яка якісна реакція на багатоатомні спирти?

4. Яку групу атомів називають функціональною?

5. Яка функціональна група характерна для альдегідів?

6.Яка загальна формула альдегідів

7. Хімічні властивості альдегідів.

8.Якісна реакція на альдегіди.

9. Які речовини називають карбоновими кислотами7

10.Назвіть функціональну групу, що входить до складу карбонових кислот?

11.Яка загальна формула. карбонових кислот?

12. Які речовини називаються естерами?

13. Що таке жири?

14.Класифікація жирів.

15. Хімічні властивості жирів.

 

V. Мотивація навчальної діяльності

 

Ø Асоціативний кущ з теми «Вуглеводи»

Пропонуємо учням назвати поняття, які у них асоціюються з темою. З курсу біології вони вже знайомі з вуглеводами.

Відеозапитання

Кажуть, що непалець Н. Тенцінг і новозеландець Є. Хілларі, які першими піднялись на вершину Евереста, спочатку, після незвичайно важкого сходження, з’їли декілька шматочків… цукру.

Відповідь. Цукор. Хімічна назва  - сахароза (С12Н22О11

       І належить сахароза до оксигеновмісних органічних сполук - сахаридів, вам вони відомі як   вуглеводи – органічні сполуки, що входять до складу живих організмів.

У природі деякі органічні речовини утворюються в рослинах під дією сонячного світла. З курсу біології ви вже знаєте як називають ці речовини? Вуглеводи. Які речовини відносять до вуглеводів? Це глюкоза, сахароза, а також крохмаль і целюлоза. Це окремий клас речовин, які відрізняються і за будовою, і за властивостями від вуглеводнів. Отже, тема уроку — «Вуглеводи», на якому ми розглянемо поняття вуглеводи, їх класифікацію, ознайомимося з молекулярною та відкритою формою формул глюкози, її фізичними властивостями, поширенням і утворенням у природі, вивчимо якісні реакції на глюкозу, її застосування та біологічну роль.

 

VІ. Вивчення нового матеріалу

 

1. Вуглеводи. Будова, фізичні властивості

        Сьогодні ми говоритимемо про вуглеводи — складні оксигеновмісні органічні сполуки.

У рослинах міститься до 80 % вуглеводів, в організмі тварин і людини — до 20 %. Їжа людини на 70 % складається з вуглеводів.

         Вуглеводи — найважливіші природні сполуки, що характеризуються біологічною активністю, відіграють важливу роль у житті рослин, тварин, людини.

       Які функції вуглеводів у живих організмах?

Назва «вуглеводи» походить ще з ХІХ ст. від слів   «вуглець» і «вода». Ці речовини утворюються при повному термічному розкладі вуглеводів за відсутності повітря.   Крім того математичний аналіз формул глюкози С6Н12О6  та сахарози С12Н22О11 пояснює склад вуглеводів як сполук Карбону з водою: Cx(H2O)y .

     Вуглеводи(сахариди)   сполуки  Карбону, Гідрогену, Оксигену, в яких співвідношення між Гідрогеном і Оксигеном таке  як у води - Cn (Н2O)m.

2. Класифікація вуглеводів

Учні самостійно наводять приклади, роблять висновки про застосування вуглеводів, роблять повідомлення про поширення вуглеводів у природі.

                          C:\Users\Леново\Desktop\image242.jpg

                 3. Фізичні властивості глюкози.

Демонстрація глюкози. Біла кристалічна речовина, добре розчинна у воді, має низьку температуру плавлення (tпл(глюкоза) = 146°С)

5. Глюкоза

1) Будова молекули (вчитель пояснює будову молекули глюкози)

C6H12O6 — це молекулярна формула глюкози. У кристалічному стані молекули глюкози мають циклічну будову. У водних розчинах існують альдегідна та циклічні форми (α- та β-форми, переважає β-форма).

C:\Users\Леново\Desktop\180px-DL-Glucose_num.svg.pngC:\Users\Леново\Desktop\400px-Glucose_equilibrium.png

Отже, молекула глюкози містить у своєму складі альдегідну групу (карбонільну) та 5 гідроксогруп. Глюкоза за будовою є альдегідоспиртом.

Є ще речовини з формулою C6H12O6. Наприклад, фруктоза. Але будова у неї інша, отже, вона є ізомером глюкози. (Можна підготувати невеличкі повідомлення про фруктозу.)

 

Експериментальна перевірка ( робота в групах)

 

Отримайте купрум(ІІ) гідроксид, подіявши на розчин купрум (ІІ) сульфату лугом. До осаду, що утворився, додайте трохи розчину глюкози і перемішайте суміш. Що відбувається? В який колір забарвлюється розчин? Порівняйте ознаки цієї реакції з якісною реакцією на гліцерин. Які висновки про будову молекули глюкози можна зробити на цій підставі?

 

 Лабор. Дослід №11

Визначити наявність у глюкозі спиртових груп

Cu(OH)2

Прозорий  синій розчин

 

+

Висновок

Отже, до складу глюкози входять спиртові групи 

 2) Хімічні властивості глюкози → застосування

Хімічні властивості. Пропонуємо учням передбачити хімічні властивості глюкози. Глюкоза має два види функціональних груп — альдегідну та гідроксильні, отже, вступає в реакції, характерні для альдегідів та багатоатомних спиртів.

І. Реакції за участі альдегідної групи.

а) Як альдегід глюкоза вступає в реакцію «срібного дзеркала», утворюється глюконова кислота.

СН2-(СНОН)4-СОН+Аg2О→ СН2-(СНОН)4-СООН+ 2Аg↓

     2.Якісною реакцією на глюкозу: взаємодія   з купруму (II) гідроксидом (Cu(OH)2) з утворенням яскраво-синього  комплексу   користуються під час фарбування й апретування тканин і шкір.

Пояснення застосування глюкози  у виробництві дзеркал та іграшок (сріблення) ви отримаєте при більш детальному вивченні вуглеводів у 11 класі.

1. Застосування та біологічне значення глюкози.

У чистому вигляді глюкоза міститься в солодких ягодах і фруктах.

У природі глюкоза поряд з іншими вуглеводами утворюється в листі рослин у процесі фотосинтезу, що відбувається під дією сонячного світла:

У процесі цієї реакції акумулюється енергія Сонця.

Глюкоза є цінним поживним продуктом. В організмі вона піддається складним біохімічним перетворенням, у результаті яких утворюються вуглекислий газ і вода, при цьому виділяється енергія згідно з підсумковим рівнянням:

 

C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + 2800 кДж.

 

Цей процес перебігає поступово, і тому енергія виділяється повільно.

Оскільки глюкоза легко засвоюється організмом, її використовують у медицині як лікарський засіб при явищах серцевої слабкості, шоку, вона входить до складу кровозамінних і протишокових рідин.

Широко застосовують глюкозу в кондитерській справі (виготовлення мармеладу, карамелі, пряників тощо), у текстильній промисловості як відновник, як вихідний продукт при виробництві аскорбінової і гліконових кислот, для синтезу ряду похідних цукрів та ін. Велике значення мають процеси бродіння глюкози. Так, наприклад, при квашенні капусти,огірків, молока відбувається молочнокисле бродіння глюкози, так само як і при силосуванні кормів. Якщо масу, що піддається силосуванню,недостатньо ущільнити, то під впливом повітря відбувається масляно-кисле бродіння і корм стає непридатним до застосування. На практиці використовується також спиртове бродіння глюкози, наприклад, при виробництві пива.

Одержують глюкозу гідролізом крохмалю або целюлози. Звичайними методами органічної хімії синтезувати глюкозу набагато складніше. Уперше цей синтез реалізував Еміль Фішер.

 

    Парна роботаозв’язування задач (керована практика)

А зараз ви матимете можливість отримати інформацію про застосування глюкози, що ґрунтується на хімічній  властивості, вказаній у задачі практичного змісту.

Завдання: розв’язати задачу, встановити хімічну властивість і межі її застосування, результат надати у вигляді  таблиці.

 

      Рівняння хімічної реакції

Застосування

 

 

 Реакція повного окислення 

Глюкоза — цінна поживна речовина. У результаті її окиснення в тканинах вивільняється енергія, необхідна для нормальної життєдіяльності організмів.

 

Задача 1.Термохімічне рівняння реакції окиснення глюкози має вигляд:

 C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2800 кДж.

Скільки енергії виділяється при окисненні 1 г глюкози?

 

Глюкоза застосовується в медицині для приготування лікувальних препаратів, консервування крові, внутрішньовенного вливання тощо,  кондитерському виробництві. 

Реакція бродіння (неповного окислення глюкози)

Важливе значення для життєдіяльності людини й тварин мають реакції бродіння глюкози-  розкладання на простіші органічні речовини під дією ферментів, що містяться в бактеріях або дріжджових грибках. Так, при бродінні ягід або фруктів утворюється етиловий спирт, який використовують для виготовлення вина. А вуглекислий газ, що також є продуктом цієї реакції, сприяє приготуванню пухкого здобного тіста.

 

  Задача 2.  При бродінні глюкози отримано 23 г етанолу. Який об’єм вуглекислого газу (н. у.) при цьому виділився? 

                      

C6H12O6               2C2H5   +   2CO2

 

Молочнокисле бродіння

Ця реакція відбувається при скисанні молока й пов’язана з виготовленням цілого ряду молочнокислих продуктів — кисляку, йогуртів, сиру та сметани. Молочнокисле бродіння відбувається при квашенні силосу, капусти та інших овочів, що запобігає розвитку гнильних бактерій і сприяє тривалому зберіганню продуктів. Воно також може відбуватися в роті, що

спричиняє карієс.

 

  Задача 3.  Яка маса молочної кислоти утвориться з 20 г глюкози

 

 C6H12O6               2CH3 -  СН(OН) - СООН  

                                         Молочна кислота

 

3) Добування

Завдання: розв’язати задачу, встановити спосіб добування, результат надати у вигляді  таблиці.

 

Рівняння хімічної реакції

Назва процесу добування

 

 

 

Задача 4. Визначіть масу глюкози, яка утворюється  при поглинанні березою 132 г карбон (IV) оксиду в процесі фотосинтезу

 

6CO2 + 6H2O         C6H12O6 + 6O2   

  

V. Первинне застосування набутих знань (керована практика)

Колективна робота (робота в групах на швидкість реакції і правильної відповіді)

  1. Пояснити походження назви «вуглеводи».

Відповідь. Вуглеводи(сахариди) –   сполуки  Карбону, Гідрогену, Оксигену, в яких співвідношення між Гідрогеном і Оксигеном таке  як у води - Cn (Н2O)m.

  1. Як класифікують вуглеводи за здатністю гідролізу?

Відповідь. Моносахариди, дисахариди, полісахариди.

  1. Пояснити подібність і відмінність процесів фотосинтезу, що відбувається в зелених рослинах і окислення глюкози в організмі людини?

Відповідь. Фотосинтез: 6CO2 + 6H2O + 2800 кДж. →  C6H12O6 + 6O2

Окислення: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2800 кДж.

  1. Назвати продукти спиртового і молочнокислого бродіння глюкози.

Відповідь. Продукти спиртового бродіння глюкози: етиловий спирт,  молочнокислого бродіння глюкози: молочна кислота.

     5. Чому під час фізичної праці людині стає спекотно?

Відповідь: В організмі людини постійно здійснюється процес окиснення глюкози. Частина енергії виділяється у вигляді тепла. Під час фізичної праці цей процес відбувається швидше, тому тепла виділяється більше, і людині стає спекотно.

      6. Чому брак глюкози в організмі викликає втрату свідомості?

Відповідь: Глюкоза — джерело енергії, а нервові клітини особливо відчувають її нестачу, тому й можлива втрата свідомості.

       7. Чому для вгамування спраги під час фізичної праці краще пити виноградний сік?

Відповідь: Виноградний сік — це і вода, і джерело глюкози. Тому він угамовує спрагу й постачає організму глюкозу.

       8. Яким чином можна виявити глюкозу в продуктах?

VІІ. Підбиття підсумків уроку

Підбиваємо підсумки уроку, оцінюємо роботу учнів на уроці.

 

VIІІ. Домашнє завдання: параграф 23  впр. 170, 171

Навчальні проекти:

№ 13. Вуглеводи у харчових продуктах: виявлення і біологічне значення.

№ 14. Виробництво цукру.

 

 


 

 

Тема:Вуглеводи.Класифікація вуглеводів, їх утворення і поширення у природі. Глюкоза: молекулярна формула та її відкрита форма. Хімічні властивості глюкози. Способи одержання глюкози.              Страница 1

 

docx
Пов’язані теми
Хімія, 10 клас, Розробки уроків
Додано
25 січня 2021
Переглядів
3924
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку