Конспект урока по теме:
«УГЛЕВОДЫ. ГЛЮКОЗА»
Цели и задачи:
Дидактические:
Развивающие:
Продолжить формировать ОУУН:
Ход урока I. Организационный момент II. Мотивационно-ориентационныйАктуализация познавательной деятельности.
«Химическая разминка», сопровождается слайдовой презентацией.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ БЛОК
Активизация мыслительной деятельности.
Характеристика глюкозы.
Раскрытие причинно следственной связи:
состав → строение → свойства → применение → получение
Объяснение учебного материала сопровождается слайдовой презентацией (приложение 1).
III ПРАКТИЧЕСКИЙ БЛОК.
ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА
УГЛЕВОДЫ. ГЛЮКОЗА
II (учебный текст)
Изучите учебный текст
I . Классификация углеводов
По способности к гидролизу углеводы классифицируют на группы:
Простые – моносахариды:
глюкоза – С 6 Н 12 О 6 , фруктоза - С 6 Н 12 О 6 .
1. Дисахариды (сахароза- С 12 Н 22 О 11 , .
2. Полисахариды (крахмал – (С 6 Н 10 О 5) n , целлюлоза -(С 6 Н 10 О 5) n ,
Дисахарид (С 12 Н 22 О 11 ,)+ вода → глюкоза (С 6 Н 12 О 6).
Полисахариды (С 6 Н 10 О 5) n + вода →глюкоза (nС 6 Н 12 О 6).
II . ГЛЮКОЗА
Нахождение в природе: плоды и ягоды
Физические свойства: Ц (белый), З (нет), растворима в Н 2 О, В (сладкий)
Молекулярный состав глюкозы С 6 Н 12 О 6 .
Особенностью строения является наличие:
В начале XIX века ученые установили формулу глюкозы С 6 Н 12 О 6 .
Предположите химическое строение глюкозы.
Учащиеся делают предположения :
Глюкоза – кислородосодержащее органическое соединение, следовательно, может содержать такие функциональные группы, как спиртовая, альдегидная, кетонная, кислотная.
Чтобы доказать наличие или отсутствие этих групп в молекуле глюкозы надо провести качественные реакции (вспоминаем качественные реакции на перечисленные функциональные группы).
альдегидной группы – СОН (сходство с альдегидами);
пяти гидроксильных групп -ОН (сходство с многоатомными спиртами).
ГЛЮКОЗА – АЛЬДЕГИДОСПИРТ.
Качественные реакции
Cu(ОН) 2 , ярко синий цвет (на гидроксильные группы).
Сu(ОН) 2 при нагревании, изменение цвета с синего на желтый и красный (на альдегидную группу).
Ag 2 О (серебряное зеркало, на альдегидную группу)
Реакции по альдегидной группе
1) Взаимодействие с аммиачным раствором Ag 2 O (реакция серебренного зеркала):
СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СОН + Ag 2 O → СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СООН + +2Ag↓
2) Взаимодействие Cu ( OH ) 2 (при нагревании):
СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СОН + 2Сu(ОН) 2 → СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СООН + Сu 2 О + 2Н 2 О
Реакции по гидроксильным группам (сходство с многоатомными спиртами).
Образование комплексных соединений синего цвета с Сu(ОН) 2 гидроксидом меди (II) – качественная реакция на гидроксильные группы.
РЕАКЦИИ БРОЖЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ
а) спиртовое брожение C 6 H 12 O 6 ® 2C 2 H 5 OH + 2CO 2
б) молочнокислое брожение C 6 H 12 O 6 ® 2CH 3 -CH(OH)-COOH
В связи с рассмотрением химических свойств глюкозы интересно вспомнить эпизод из романа Валентина Пикуля “Нечистая сила”, где идет речь о неудачной попытке отравления Распутина в 1916 году.“Лазоверт со скрипом натянул резиновые перчатки, растер в порошок кристаллы цианистого калия… Доктор щедро и густо насыщал внутренность пирожных страшным ядом.
…Распутин с неохотой съел пирожное с ядом. Понравилось – потянулся за вторым. Юсупов внутренне напрягся, готовый увидеть перед собой труп. Но Распутин спокойно доедал восьмой птифур…
Яд беспомощен! Гришка выпил и сожрал все, что отравлено. Но только рыгает и появилось сильное слюнотечение… ”Герои Пикуля решили, что Григорий Распутин и впрямь святой или заговоренный . Однако это не так.Распутина спасло то, что доктор не знал, что люди с давних времен при опасности отравления цианидами держали за щекой кусочек сахара. А в 1915 году немецкие ученые Рупп и Гольце обнаружили, что, как и всякий альдегид, глюкоза взаимодействует с цианидами и циановодородом с образованием нетоксичного циангидрин
Применяется глюкоза медицине, в пищевой и химической промышленности.
ГЛЮКОЗА.
И
зучив характеристику углеводов, используя учебный текст и материал учебника, преобразуйте изученный материал в блочный конспект
ГЛЮКОЗА.
Проверьте качество составленного вами блочного конспект, исправьте ошибки.
1. Глюкоза С 6 Н 12 О 6 является:
а) полисахаридом, б) дисахаридом, в) моносахаридом.
2. Распознавание глюкозы осуществляется с помощью:
а) йодной воды; б) раствора марганцовки, в) аммиачного раствора оксида серебра.
3.Основными источниками углеводов являются:
а) нефть и каменный уголь; б) животные организмы; в) растительные организмы.
4. В названных углеводов используют суффикс:
а) – овая; б) – оза; в) - аза; г) - ол
4. Как отличить растворы глюкозы и фруктозы:
а) йодной водой; б) нагреванием с раствором оксида серебра; в) раствором хлорида железа (III).
Я успел выполнить работу! Я молодчина! Я хорошо подготовился к уроку!
Я с работой не справился в следствии плохой подготовки к уроку.
На следующем уроке я буду чувствовать себя так!
Домашнее заданиеПользуясь учебником и опорным конспектом, подготовиться дать характеристику классу углеводов и глюкозе.
Творческое задание. Составьте схему (таблицу, диаграмму, комикс) применения глюкозы в повседневной жизни человека и в промышленности.
Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Карцова А.А. Органическая химия. 10 класс. – М.: Просвещение, 2002.
Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя химии. 10 класс. – М.: Блик-плюс, 2001.
Грузинов Е.В. Сахар, который мы едим. – Химия: еженедельное приложение к газете “Первое сентября” – №20 – 1996.
Книга для чтения по химии, ч. II – Составители К.Я. Парменов, Л.М. Сморгонский и Л.А. Цветков – 2-е изд. перераб.- Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР – Москва, 1956.
Общая биология: Учебник для 10-11 кл. с углубленным изучением биологии в шк./ Л.В. Высоцкая, С.М. Глаголев, Г.М. Дымшиц и др.; Под редакцией В.К. Шумного и др. – 3-е изд., перераб.- М.: Просвещение, 2001. – 462 с.: ил. – стр.30-35.
Потапов В.М. Органическая химия: Пособие для учителя. – 3-е издание, перераб. – М.: Просвещение, 1983.
Самоанализ урока по теме: «Углеводы. Глюкоза» .
Класс 11 А.
Дата проведения урока 02.12.10.
Цели и задачи:
Дидактические:
опираясь на знания обучающихся по кислородсодержащим соединениям, дать представление о глюкозе, как наиболее ярком представителе класса углеводов;
акцентировать внимание обучающихся на причинно - следственной связи: состав → строение → свойства → применение → получение
Развивающие:
Продолжить формировать ОУУН:
давать качественную и количественную характеристику изучаемого объекта;
устанавливать причинно – следственные связи;
организовывать самостоятельную учебную деятельность.
Краткая характеристика данного класса
Смыслотворческая деятельность занимает ведущее положение в познании как смысла жизни так и учебного процесса, потребность в самосовершенствовании, самоутверждении и самовыражении, у обучающихся на достаточном уровне. Большинство обучающихся достаточно мотивированы на учебную деятельность, учатся с желанием. Развиты навыки самоорганизации на уроке. Но так как обучение в школе происходило несколько лет назад, необходимого объема знаний для восприятия предмета недостаточно.
Урок и задания к нему были подобраны с учетом индивидуальных и возрастных особенностей обучающихся, с целью создания комфортных условий на уроке для каждого обучающегося. Основой данного урока является прослушивание лекции и работа учащихся по составлению блочного конспекта.. Схема блочного конспекта включала пошагово организацию работы каждого ученика в течение всего урока. Задания сформулированы так, что бы возможно было установить причинно-следственные связи., установить соответствие.
Работа на уроке бала направлена на формирование главного умения – уметь учиться.
С целью проверки качества усвоения лекции, была проведена тестовая работа с последующей самопрверкой и подведены итоги..
Реализация принципов обучения
На уроке реализовался принцип доступности обучения и индивидуализации, через дифференциацию. Соблюдался принцип систематичности и последовательности формирования ЗУН отраженный в структуре инструкционных карт.
Методы обучения
На уроке использовались словесно – наглядные методы, практические методы учения.
Методы, используемые при проведении урока, выбраны с учетом возрастных и индивидуальных особенностей учащихся, с учетом их подготовленности, позволяющие прогнозировать результаты обучения и развитияо бучающихся, и соответствуют задачам урока, характеру и содержанию учебного материала, уровню знаний и умений учащихся, материальному обеспечению урока,
индивидуальным особенностям, возможностям и подготовленности учащихся, бюджету времени
Общие результаты урока
План урока выполнен, цели урока реализованы.
Назарова Алена Михайловна
СШ № 2 п. Бестобе
Тема: «Глюкоза. Химические свойства, применение, биологическое значение
11 класс
Тип урока. Комбинированный урок.
Цели урока: создание условий для выявления особенностей строения, физических и химических свойств глюкозы;
Задачи:
Образовательные: – изучить строение глюкозы; закрепить знания учащихся о зависимости химических свойств от строения; применение и биологическая роль на основе проведения опытов и компьютерной презентации; показать взаимосвязь химических свойств и функций углеводов в физиологических процессах,
Развивающая: развивать информационно-познавательную компетентность учащихся; развивать навыки по написанию уравнений химических реакций и химическую речь, способность аргументировано отвечать на вопросы; формировать интеллектуальные умения: мыслить, сравнивать, анализировать, выделять главное, обобщать.
Воспитательные: воспитывать трудолюбие, культуру труда, культуру речи; воспитывать коллективизм, самостоятельность; способствовать сотрудничеству учащихся друг с другом; воспитание нравственных качеств, на примере научных открытий и личных качеств учёных; расширить и углубить кругозор об углеводах; способствовать формированию коммуникативной культуры учащихся.
Тип урока: изучение нового материала
Методы обучения: проблемно-поисковая беседа, химический эксперимент
Методы обучения:
1. По характеру познавательной деятельности: исследовательский.
2. По виду источников знаний: словесно-наглядный, практический.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, штатив с пробирками, спиртовка, опорный конспект "Глюкоза" . образовательный интернет-ресурс: http//school-collection.edu.ru/collection/ Реактивы: глюкоза (раствор), гидроксид натрия (20% раствор), сульфат меди (II) (2% раствор), уксусная кислота (раствор), аммиачный раствор оксида серебра.
План урока
1.Организационный момент. Приветствие учителя
2.Проверка домашнего задания
3.Актуализация опорных знаний. Формирование совместно с учащимися темы и цели изучаемого материала. Мотивация учащихся к её усвоению
4. Выполняют опыты, афишируют результаты
5. Закрепление. Контроль
6. Рефлексия. Подведение итогов
7. Домашнее задание
Ход урока
1. Организационный момент.
Учитель. Химия - наука изучающая вещества. На каждом уроке мы наблюдаем, описываем различные вещества, изучаем их свойства. Поэтому и сегодня главным участником нашего урока будет химическое вещество. Какая же польза для каждого из нас от этого урока?
Возможность совершенствовать навыки химического эксперимента;
Расширить, систематизировать свои знания об углеводах;
Возможность совершенствовать навыки решения задач по химии.
2. Воспроизведение опорных знаний по теме: "Углеводы".
Фронтальный опрос: слайд № 1
1.Что вам известно из курса химии и биологии об углеводах?
Первые исследованные представители этого класса соответствовали формуле С n (Н 2 О) m Объясните?
2. Какие соединения называют углеводами?
3. Какие химические элементы входят в состав углеводов?
4. Альдегиды? Спирты? Общая формула?
5. Фотосинтез. Составьте уравнение фотосинтеза, в чем его сущность? Слайд 2,3
6.. Классификация углеводов? Слайд 3, 4,5,6
3. Актуализация опорных знаний, восприятие и осмысление новой информации.
Решим задачу: Вещество в пробирке имеет следующий качественный состав: W ( C ) = 40% W ( H ) = 6,7 % W ( O ) = 53,3 %
Молекулярная масса неизвестного вещества 180 г/моль.
Найдите формулу неизвестного вещества? ( С 6 Н 12 О 6 ) слайд 7.8
Как вы думаете, какова тема нашего сегодняшнего занятия?
Верно, сегодня мы будем изучать группу одних из самых важных компонентов пищи, без которых немыслима наша жизнь – моносахариды, а точнее, глюкозу, и немного коснемся её изомеров.
Формулируем тему вместе с учащимися. Слайд 9
На доске 3 колонки
Знаю
Незнаю
Хочу узнать
Давайте заполним их.
В группах обсудите и скажите: что вы знаете по этой теме, а чего не знаете, но могли бы сегодня узнать?
Таким образом, что мы сегодня должны вспомнить, а может быть, и углубить знания по данным вопросам?
– Какие вопросы мы должны изучить? Формулируют цель Слайд10,11
Обратиться к колонке “Знаю”, Обратиться к колонке “Не знаю”
Составляем примерный план изучения темы Слайд 12
Посмотрите на формулу? Слайд 13
Какие функциональные группы вы видите?
Обращаю внимание на необходимость установления связи между строением, свойствами и применением.
Какие качественные реакции характерны для данных функциональных групп? Слайд14
Сейчас мы экспериментально проверим, присутствуют ли данные функциональные группы в молекуле глюкозы. Перед вами – продукты, содержащие глюкозу. Проверьте их на наличие данных функциональных групп. (1и 3 группа альдегидную, 2 и 4 группа гидроксильную)
Напоминаем правила Техники Безопасности.
Проверяем результаты опытов. Что у вас получилось? Что говорят о составе глюкозы результаты опыта?
Мы выяснили, что глюкоза содержит альдегидную и спиртовые группы и помним, что глюкоза является гексозой? Значит, она является альдегидоспиртом.
Реакции глюкозы как многоатомного спирта:
Лабораторный опыт №1
а) Взаимодействие с Cu(OH) 2 - качественная реакция на многоатомные спирты; слайд 15, 16
Цель: подтвердить наличие в составе молекулы глюкозы гидроксильных групп.
Вывод: наличие каких функциональных групп доказывает реакция глюкозы с гидроксидом меди (II)?
Глюкоза + свежеосажденный Cu(OH) 2 = ярко-синий раствор глюконата меди (II); слайд 17
б) Взаимодействие глюкозы с карбоновыми кислотами. Реакция этерификации (демонстрационный эксперимент);
Глюкоза + карбоновые кислоты = сложные эфиры;
Реакции глюкозы как альдегида:
Лабораторный опыт №2
а) Реакция окисления Cu(OH) 2 при нагрев. - качественная реакция на альдегиды; слайд 13
Реактивы: раствор гидроксида натрия, раствор сульфата меди (II), раствор глюкозы.
Вывод: наличие каких функциональных групп доказывает реакция глюкозы с Cu(OH) 2 при нагревании.
Лабораторный опыт №3 слайд 14
б) Окисление. Реакция "серебряного зеркала";
Цель: подтвердить наличие в составе молекулы глюкозы альдегидной группы.
Реактивы: раствор глюкозы, аммиачный раствор оксида серебра.
Вывод: наличие каких функциональных групп доказывает реакция "серебряного зеркала".
в) Восстановление. Реакция гидрирования; (в/ф)
Мы выяснили, что глюкоза содержит альдегидную и спиртовые группы и помним, что глюкоза является гексозой? Значит, она является альдегидоспиртом. Слайд 18
5 группа запишет и объяснит специфические свойства глюкозы
Реакции брожения: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое. Слайд 19
Назовите еще один простой сахар, который мы уже упоминали, изомер глюкозы, фруктоза. Группа С = О называется кетоновой. Фруктоза является кетоноспиртом, поэтому в реакцию “серебряного зеркала” она не вступает. Входит, в основном, в состав меда и фруктов. Слайд 20
Существует ещё один вид изомерии глюкозы. Это циклические формы, ά– и β-формы. Слайд 21,22,23
О них мы послушаем сообщение, которое приготовили ребята заранее.
В циклической форме находится вся кристаллическая глюкоза, причем около 70% – в β-форме. В ά– форме находится растворенная глюкоза.
Какие моносахариды, кроме глюкозы, вы еще знаете из курса физиологии питания? Где они содержатся? Слайд 24
Физические свойства. Опишите пожалуйста. Давайте посмотрим что получилось. Слайд 25
Выберите названия моносахаридов, назовите формулы. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название материала, используемого в медицине. Слайд 26,27
Физминутка для глаз слайд 28,29
Применение глюкозы слайд 30
При переходе к слайду "Применение глюкозы" обращаю внимание на гиперссылки на сайт Интернета.
В кондитерской промышленности (мягкие конфеты, мармелад, торты);
В пищевой промышленности (соки, ликеры, безалкогольные напитки, в производстве мороженного - увеличивает его твердость, в хлебопечении - улучшает брожение, замедляет очерствение);
В медицине (витамин С, сорбит);
В ветеринарии;
В текстильной промышленности (производство вискозы).
Биологическое значение глюкозы слайд 31, 32
При переходе к слайду "Биологическое значение глюкозы" обращаю внимание на гиперссылки на сайт Интернета.
Одна из основных функций глюкозы в живых организмах - обеспечение их энергией. При окислении 1 грамма углеводов выделяется 4,1 ккал энергии и 0,4 грамма воды;
Пластическая роль - участвует в построении костей, клеток, ферментов;
Скелетным мышцам глюкоза нужна для "запуска";
Нервные клетки, в том числе и клетки головного мозга работают только на глюкозе;
В крови содержится 100-110 мг глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
4. Закрепление
Работа с учебником стр. 121 № 7
1. Сколько граммов глюкозы необходимо для окисления гидроксида меди(2), если в результате реакции образовалось 160 г. оксида меди (1) ?
2.Напишите уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения (работа в парах)
СН 4 СО 2 С 6 Н 12 О 6 С 2 Н 5 ОН С 2 Н 4 С 2 Н 5 С l С 4 Н 10
3.Знание химических свойств. Слайд 33,34
Контроль Тестирование слайд 35
1 .Превращение носит название
С 6 Н 12 О 6 → 2 СН 3 – СН – СООН
ОН
1) молочнокислое брожение глюкозы 2) окисление глюкоз ы
3) деструкция сахарозы 4) спиртовое брожение глюкозы
2. Глюкоза относится к
1) полисахаридам 2) дисахаридам 3) олигосахаридам 4) моносахаридам
3 .Глюкоза относится к моносахаридам группы
4.Какой углевод в организме человека играет главную роль в энергетическом обмене
1) фруктоза 2) сахароза 3) крахмал 4) глюкоза
5 .В какой из предложенных групп все вещества являются углеводами:
1) сахароза, целлюлоза, муравьиная кислота
2) ацетат натрия, уксусная кислота, тринитроцеллюлоза
3) диэтиловый эфир, ацетат калия, этиленгликоль
4) глюкоза, крахмал, целлюлоза
Самоконтроль слайд 3 6
Рефлексия слайд 37
Подумайте и дайте ответ на вопросы:
1. Какие вопросы вызвали у Вас лично затруднение,
2. Какие задания выполнять было проще всего?
3. Что нового узнали Вы сегодня на уроке?
Домашнее задание слайд 38
§ 22 (с. 115 - 121) Упр 9 с 121 упр. 8 (с. 121) *
Сделать презентацию по темам: слайд 39
1 . Почему сахара сладкие?
Настоящий мёд или подделка?
3. Белок, спасающий от смерти.
– Благодарю всех за работу! И еще один момент. Послушайте весьма интересный отрывок из книги В. Пикуля “Нечистая сила” .
Как вы думаете, почему Григорий Распутин не умер от цианистого калия? Версий много. Но с давних пор при опасности отравления цианидами рекомендовали держать во рту кусочек сахара. Ученые доказали, что глюкоза при взаимодействии с цианидами образует нетоксичные соединения – циангидриды калия. Вы знали об этом? Мы еще раз убедились, что химия – наука чрезвычайно полезная как в профессиональном, так и во многих других планах, даже в сохранении собственной жизни. Поэтому желаю дальнейших успехов в её изучении. Говорят свои версии слайд 41
Подведение итогов урока
Список литературы.
1.Р.Н. Жумадилова, С.К. Алимжанова Химия-11,ОГН Алматы «Мектеп» 2007.
2.Н.Н. Нурахметов, Н.А. Заграничная Химия рабочая тетрадь Алматы «Мектеп» 2009 стр 90-98
3.А. Темирбулатова, Н.Нурахметов Химия -11, ЕМЦ Алматы «Мектеп» 2007
4. Новошинский И.И. Новошинская Н.С. Органическая химия. Пособие для старшеклассников и абитуриентов. - М. "Оникс 21 век" "Мир и Образование" 2006г.
5.Габриелян О.С. Остроумов И.Г. Настольная книга учителя химии 10 класс: учебное пособие для учителей и студентов старших курсов педагогических вузов. - М. "Блик и КО" 2005г.
6.Дьячков П. Тесты. Химия (8 -11 классы). - М. АСТ "Астрель", "Олимп" 2000г.
7.Журин А.А. Лабораторные опыты и практические работы по химии. Учебное пособие. - М. "Аквариум" 2002г.
8.Хомченко И.Г. Сборник задач и упражнений по химии. - М. "Издательство новая волна" 2002г.
Образовательный интернет-ресурс: http//school-collection.edu.ru/collection/
Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение Пензенской области
«Пензенский колледж архитектуры и строительства»
Методическая разработка конспекта урока
по теме: «Углеводы. Глюкоза».
Выполнила преподаватель: Пивкина Н.В.
г. Пенза. 2017 г.
Тип урока. Урок изучения нового материала.
Цели:
образовательные:
Сформировать у учащихся знания об углеводах, их составе. Рассмотреть зависимость химических свойств углеводов от строения молекул. Качественные реакции на глюкозу.Получение глюкозы. Дать представление о биологической роли углеводов, их значении в жизни человека.
развивающие:
Продолжить развивать у учащихся мыслительные операции: умение связывать уже имеющиеся знания с вновь приобретенными, умение выделять главное в изученном материале, обобщать изученный материал и делать выводы.
воспитательные:
Воспитание ответственного отношения к учебе, стремления к творческой, познавательной деятельности, развивать умения вести диалог, отстаивать свою точку зрения, работать в группе; воспитывать аккуратность, чувства товарищества, коллективизма, уважительного отношения друг к другу.
Методы. Словесные, наглядные, проблемно-поисковые, самостоятельная работа.
Оборудование и реактивы:
На столах обучающихся: спиртовка, пробирки, держатель для пробирки, спички, растворы глюкозы, CuSO4, NaОН, аммиачный раствор оксида серебра.
На столе преподавателя: растворы глюкозы, формалина, фуксинсернистой кислоты, шаростержневая модель молекулы глюкозы.
Ход урока.
1. Организационный момент.
2. Мотивация занятия.
Ребята, попробуйте угадать сами тему сегодняшнего урока. Вещество, о котором мы будем говорить, находится у меня на столе, его очень много в организме человека, в зеленых растениях.
Обучающиеся (предполагают): Белки. Жиры. Углеводы.
Это интереснейшее и нужное вещество - глюкоза. Тема урока: «Углеводы.Глюкоза».
3. Изучение нового материала.
Углеводы служат важным источником питания: мы потребляем зерно, или скармливаем его животным, в организме которых крахмал превращается в белки и жиры. Самая гигиеничная одежда сделана из целлюлозы или продуктов на её основе: хлопка и льна, вискозного волокна или ацетатного шелка. Деревянные дома и мебель построены из той же целлюлозы, образующей древесину. В основе производства фото- и кинопленки все та же целлюлоза. Книги, газеты, денежные банкноты - всё это продукция целлюлозно-бумажной промышленности. Значит, углеводы обеспечивают нас всем необходимым.
Кроме того, углеводы участвуют в построении сложных белков, ферментов, гормонов. Углеводами являются и такие жизненно необходимые вещества, как гепарин (он играет важнейшую роль - предотвращает свертывание крови), агар-агар (его получают из морских водорослей и применяют в микробиологической и кондитерской промышленности).
Единственным источником энергии на Земле (помимо ядерной) является энергия Солнца, а единственным способом его аккумулирования для обеспечения жизнедеятельности всех живых организмом является процесс фотосинтеза, протекающий в клетках растений и приводящий к синтезу углеводов из воды и углекислого газа. Кстати, именно при этом превращении образуется кислород, без которого жизнь на нашей планете была бы невозможна.
Итак, углеводы - это обширный класс природных соединений, которые играют важную роль в жизни человека, животных и растений.
Название «углеводы» эти соединения получили потому, что состав многих из них выражается общей формулой Сn(H2O)m, т.е. формально являются соединениями углерода и воды. С развитием химии углеводов обнаружены соединения, состав которых не отвечает приведенной формуле, но обладающие свойствами веществ своего класса (например, дезоксирибоза С5Н10О4). В то же время есть вещества, соответствующие общей формуле углеводов, но не проявляющие их свойства (например, спирт инозит С6Н12О6).
А теперь наш кабине превращается в научную лабораторию, где будут работать четыре отдела над одной темой, и каждый отдел должен найти ответы на вопросы:
1) К какому классу относится глюкоза?
2) Каковы ее физические и химические свойства?
3) Как можно получить глюкозу?
4) Какое значение глюкоза имеет для человека?
Вопрос: К какому классу относится глюкоза?
Обучающиеся высказывают несколько точек зрения.
. Это вещество не имеет функциональной группы кислот, т.к. сладкое на вкус.
. Если сладкое, может быть, сходно с глицерином и имеет гидроксильные группы ОН.
. Это вещество содержит группы: NO2, NH2, альдегидную.
Благодарю вас за ответы. Чтобы проверить на практике, какая гипотеза будет правильной, предлагаю провести небольшой эксперимент.
Обучающиеся проводят опыты с имеющимися на столе реактивами.
К раствору глюкозы приливают свежеосажденный гидроксид меди и сообщают, что глюкоза - многоатомный спирт.
К раствору глюкозы приливают аммиачный раствор серебра и нагревают. Проделав опыт, утверждают, что это альдегид.
Возникает дискуссия, мнения ребят разделились.
Так к какому классу относится глюкоза?
Выдвижение гипотез.
. Глюкоза - это многоатомный спирт.
. Глюкоза - это альдегид.
Решение проблемы.
Обучающиеся делают открытие, что глюкоза имеет свойства и многоатомных спиртов, и альдегидов.
А теперь сами попытайтесь составить структурную формулу, если молекулярная формула: С6 Н12 О6 .
Во время фронтальной беседы выясняем, что в составе молекулы глюкозы входит одна альдегидная группа и пять гидроксильных групп.
Структурная формула:
Если глюкоза - альдегидоспирт, то она должна давать, очевидно, и другие реакции альдегидов.
Преподаватель проводит демонстрационный опыт. В раствор глюкозы приливает бесцветный раствор фуксинсернистой кислоты. Красное окрашивание не проявляется.
Для проверки к раствору формалина (альдегид) приливает раствор фуксинсернистой кислоты - появляется красное окрашивание.
Итак, свойства зависят от строения. Как показали исследования, в растворе глюкозы имеются молекулы не только с открытой цепью атомов, но и другая конфигурация, когда исчезает альдегидная группа, а именно - циклическое. Что же представляют собой циклические молекулы глюкозы? Вы выяснили строение молекулы линейной, а может ли она образовать кольцо?
Ученики высказывают несколько мнений.
. Да, т.к. происходит вращение атома углерода.
. Если разорвется двойная связь, концы могут соединиться в цикл.
. Нет, т.к. двойная связь находится с одной стороны молекулы.
Возникает проблемная ситуация.
Решение проблемы.
На столе имеется линейная шаростержневая модель глюкозы. Попробуйте построить циклическую форму глюкозы.
Предположения учащихся.
. Изменилось положение группы ОН у последнего С-атома.
. Нет, у первого атома, где перестраивались атомы.
А почему это происходит?
Почти одновременно и все сразу выдвигают одну гипотезу: происходит вращение атома углерода.
Попробуйте это сделать на шаростержневой моделе.
Ребята убеждаются, что сделать это невозможно.
Опять возникает противоречие, которые обучающиеся объяснить не могут. Но выдвигают гипотезу: пока молекула имеет линейное строение, вращение атомов углерода возможно, а в циклической форме это сделать нельзя.
Да, вращение С-атома возможно только в открытой форме, совместно с альдегидной группой. В результате взаимодействия первого и пятого атомов углерода появляется новая ОН-группа у первого атома, которая может занять два положения: над и под плоскостью цикла. Поэтому возможны две циклические формы глюкозы - -форма (ОН-группы при 1-м и 2-м атомах углерода расположены по одну сторону кольца молекулы) и -форма (группы ОН находятся по разные стороны):
Между -формой и -формой глюкозы существует равновесие, они могут превращаться одна в другую через альдегидную - переходную - форму. Занесите эти данные в свой конспект.
Изучение свойств глюкозы.
Выясняя строение молекулы, ребята определили следующие химические свойства глюкозы:
1) взаимодействует с Сu(ОН)2, при нагревании образует красный осадок;
Продуктом окисления является глюконовая кислота (соль этой кислоты - глюконат кальция - известное лекарственное средство).
CH=O COOH
│ t0 │
(CHOH)4 + 2Cu(OH)2 → (CHOH)4 + Cu2O↓ + 2H2O
│ голубой │ кирпично-красный
CH2OH CH2OH
Эти реакции являются качественными на глюкозу как альдегид.
2) взаимодействует с Ag2O в аммиачном растворе с образованием свободного серебра реакция «серебряного зеркала» (качественная реакция).
CH=O COOH
│ NH4OH, t0 │
(CHOH)4 + Ag2O → (CHOH)4
CH2OH CH2OH
3) образование шестиатомного спирта под действием восстановителя. Реакции с участием альдегидной группы глюкозы
восстановление (гидрирование) с образованием многоатомного спирта сорбита
СН=О СН2ОН
│ kat, t0 │
(СНОН)4 + Н2 → (СНОН)4
СН2ОН СН2ОН
4) Пользуясь материалами учебника, дополните химические свойства глюкозы как многоатомного спирта.
взаимодействие с Cu(OH)2 на холоду с образованием глюконата меди (II) - качественная реакция на глюкозу как многоатомный спирт.
Каждая группа записывает уравнения химических реакций в тетрадь.
Есть у глюкозы другие свойства? Вспомните из жизненных ситуаций или воспользуйтесь учебником.
Предположения учащихся.
. Брожение варенья.
. Спирт образуется при брожении винограда.
. Молоко, если долго стоит, тоже приобретает резкий запах кислого и спиртного.
Используя материал учебника, внесите в тетрадь специфические свойства глюкозы: спиртовое брожение, молочно-кислое и масляно-кислое брожение.
Брожение (ферментация) моносахаридов.
а) спиртовое брожение
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2
б) маслянокислое брожение
С6Н12О6 → СН3 ─СН2 ─СН2 ─СООН + 2Н2 + 2СО2
в) молочнокислое брожение
С6Н12О6 → 2СН3 ─ СН ─ СООН
ОН
Получение глюкозы.
Можно ли получить глюкозу из известного вам вещества формалина?
Возникает активная дискуссия, высказывается несколько противоположных мнений.
. Нет, т.к. формалин убивает все живое, а глюкоза поддерживает жизнь.
. Можно, но эту глюкозу нельзя будет в пищу употреблять.
. В химии все возможно.
. Можно, т.к. при химической реакции образуется новое вещество с новыми свойствами.
. Нет, у этих веществ свойства совсем разные.
Спасибо за гипотезы. Какая из них правильная, вы убедитесь сами.
Но великий русский химик А.М.Бутлеров увидел в этом веществе один из источников жизни: в растворах слабых оснований молекулы формалина, соединяясь друг с другом, образуют цепочку углеводов: 6HCOOH = C6H12O6 + 3O2.
Итак:
1)исскуственным путем можно получить при нагревании формальдегида с известковым молоком.
2) в природе глюкоза получается путем фотосинтеза.
3) в промышленности путем гидролиза крахмала.
Значение в жизни человека (применение глюкозы).
Многие применения глюкозы основаны на ее свойствах. Работая с учебником, обучающиеся дополняют свой конспект.
Биологическая роль глюкозы
D-глюкоза (виноградный сахар) широко распространена в природе: содержится в винограде и других плодах, в меде. Она является обязательным компонентом крови и тканей животных и непосредственным источником энергии для клеточных реакций. Уровень глюкозы в крови человека постоянен и находится в пределах 0,08-0,11%. Во всем объеме крови взрослого человека содержится 5-6 г. глюкозы. Такого количества достаточно для покрытия энергетических затрат организма в течение 15 мин. его жизнедеятельности. При некоторых патологиях, например, при заболевании сахарным диабетом, содержание глюкозы в крови повышается, и избыток её выводится с мочой. При этом количество глюкозы в моче может возрасти до 12% против обычного - 0,1%.
4. Закрепление изученного материала.
1. Почему глюкозу называют виноградным сахаром?
2. Как можно определить, спелое яблоко или нет, не пробуя его на вкус?
Гипотезы учащихся.
. Зеленое - значит, неспелое, красное - спелое.
. Рыхлое - спелое, твердое - нет.
. Провести химические реакции.
Учитель. Какие реакции нужно провести? Какое на вкус спелое яблоко?
Гипотезы ребят.
. Сладкое, т.к. содержит углеводы - глюкозу.
. Значит, реакцию надо провести на наличие глюкозы.
. Качественную реакцию на глюкозу.
. Нагреть со свежеосажденным гидроксидом меди мякоть яблока, и если будет красный осадок - спелое.
Решение проблемы.
Проверим экспериментально, чья гипотеза верна. Возьмите пробирку с протертым яблоком и убедитесь в его спелости.
Ребята, проделав качественную реакцию на глюкозу, убеждаются, что яблоко спелое.
5. Домашнее задание . Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Крахмал - этанол уксусный альдегид - уксусная кислота - ацетат магния.
Тема урока: "Глюкоза"
Тип урока: получение новых знаний.
Цель урока: формирование знаний о строении, физических и химических свойствах глюкозы, о роли углеводов в жизни человека и животных, об областях применения глюкозы.
Задачи:
Воспитательная: продолжить формирование у учащихся научно-материального мировоззрения, подтвердить единство природы, выражающегося во взаимных превращениях неорганических и органических веществ (фотосинтез); расширить и углубить кругозор об углеводах.
Образовательная: изучить строение глюкозы; выделить особые свойства глюкозы; выявить незаменимую роль глюкозы в жизни человека и животных; научить самостоятельно составлять уравнения реакций.
Развивающая: развивать навыки экспериментальной работы, умения сравнивать, обобщать, делать самостоятельные выводы.
Методическая цель: продемонстрировать возможности использования на уроке информационно- коммуникационных технологий, педагогики сотрудничества, игровых технологий, проблемного обучения.
Межпредметные связи: биология
Учебно-методическое обеспечение урока:
Технические средства обучения: проектор, экран, компьютер, реактивы: глюкоза (кристаллическая), раствор гидроксида натрия, сульфата меди, спиртовка, химическая посуда, штатив с пробирками, спиртовка,вода, пробиркодержатель, спички, муляжи фруктов или натуральные образцы.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
II. Актуализация прежних знаний
Разминка. Вступительное слово преподавателя.
1. Какие классы кислородосодержащих органических веществ мы изучили?
2. Под каким номером находится вещество, содержащее функциональную группу альдегидов?
3. Под каким номером находится вещество, содержащее функциональную группу карбоновых кислот?
4. Под каким номером находится вещество, содержащее функциональную группу спиртов: а) одноатомных, б) многоатомных?
5. Под каким номером изображена формула вещества, которое является реактивом на альдегидную группу?
6. А под каким номером находится вещество, которое является реактивом на многоатомные спирты?
III. Подготовка к изучению нового материала:
Учитель:
Сегодня мы с вами вспомним детство и послушаем сказку.
Ролевая игра: роли: 1. ведущий (лучше учитель); 2.углеводород Гексан; 3.девушка Глюкоза; 4.сыщик.
Ведущий: В большом царстве углеводородов случилась беда - разорился старый углеводород Гексан. От тоски и безысходности он начал чахнуть и болеть. Ему не могли ничем помочь самые лучшие лекари. И вдруг однажды перед ним оказалась красивая, белолицая девушка, она улыбнулась и сказала: Глюкоза: "Не печалься, я помогу тебе вернуть богатство и силы! Я осыплю тебя серебром, только прикажи доставить сюда аммиачный раствор оксида серебра".
Ведущий: Удивился Гексан, но просьбу выполнил. И действительно, через некоторое время посыпались на пол серебряные монеты. От удивления старик даже рот открыл, сказать ничего не может. А девушка продолжает: Глюкоза: "Чтобы твои силы восстановились - ешь виноград".
Гексан : "Кто ты? Как тебя зовут?"
Глюкоза: Я твоя дальняя родственница, у меня такой же углеродный скелет, живу я в царстве кислородсодержащих соединений, и имя мое в переводе с греческого значит " сладкая".
Ведущий: Больше она ничего не сказала, улыбнулась на прощание и исчезла. Только огромное количество серебра убеждало старика в том, что эта встреча была явью, а не сном. А когда старик стал есть виноград, к нему действительно вернулись силы.
Одна мысль не давала ему покоя - кто эта незнакомка? Позвал он лучшего сыщика, рассказал ему все и приказал узнать ее состав, строение и свойства. "А иначе, - говорит - не сносить тебе головы".
Сыщик взялся за дело с радостью, потому что хорошо знал греческий язык и сразу смекнул.
Сыщик: Сладкая значит "glukus"-Глюкоза. Она содержится в винограде –значит это виноградный сахар.
Определим физические свойства глюкозы:
На столе стоят штатив с пробирками. Возьмем пробирку с глюкозой. Какого цвета вещество? Какое агрегатное состояние? (белый порошок)
Проверим на растворимость – добавим в пробирку воды. Что происходит?
Делаем вывод: Глюкоза – белое порошкообразное вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде.
IV.Объяснение нового материала
Сыщик установил ее родословную - она относится к классу Углеводы - это старинное название класса органических веществ, их формула C n (H2O) m..
Классификация углеводов: интерактивная схема с сайта Ф Ц И О Р http://fcior.edu.ru/search.page?phrase=%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B%20%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F моносахариды, дисахариды и олигосахариды, полисахариды (примеры углеводородов: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза, сахароза, крахмал, целлюлоза).
Химическая формула:
Проблемная ситуация: Почему глюкоза оставила после себя много серебра? В результате какой реакции выделяется чистое серебро? (реакция «серебрянного зеркала»). На наличие какой функциональной группы она указывает? (альдегидная группа). Вывод : в глюкозе есть альдегидная группа.
Демонстрация опыта: глюкоза + аммиачный раствор оксида серебра. Сколько
же атомов углерода в молекуле глюкозы? (такой же углеродный скелет как и у гексана.) Значит 6. Реагирует с 5 молекулами уксусной кислоты, образуя сложный эфир, значит в ней 5 групп – ОН, следовательно глюкоза –это альдегидоспирт. Составляем структурную формулу.
Химические свойства глюкозы: (работа с учебником и тетрадью).
реакция «серебряного зеркала»
реакция «медного зеркала»
реакция на многоатомный спирт
Специфические свойства - спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, полное брожение глюкозы .
Значение глюкозы в природе, в жизни животных, растений и человека. Применение глюкозы. (сообщения группы учащихся).
V. Формирование умений и навыков, закрепление первичных знаний.
1.Эксперимент. Обнаружение глюкозы в ягодах и фруктах.
Оборудование: свежий виноград, разбавленные растворы сульфата меди (II) и гидроксида натрия, пробирка, пробиркодержатель, спиртовка.
Выжать из винограда сок в широкую пробирку. Разбавить сок вдвое водой и прилить к полученному раствору равный объем щелочи и 1 мл раствора сульфата меди (II). Нагреть пробирку со смесью в пламени горелки. Образуется желтый, а затем красный осадок:
2СuОН = Сu 2 О + Н 2 О
Вывод: в виноградном соке содержится глюкоза.
2.Размышление-загадка
Лаборант приготовила реактивы и вышла из кабинета. Здесь Трехатомный спирт, сойдя с полочки, подошел к столу и забрал свой реактив. Увидев это, Глюкоза возмутилась: “Что вы делаете, зачем берете чужое, это же мой распознаватель!”
“Позвольте, позвольте, вмешаться в ваш спор”– промолвил Формальдегид, – “Это же мое вещество”.
Вопросы:
Кто был из них прав?
О каком веществе они спорили?
Как разрешить этот спор?
Задания:
1. Напишите формулы всех веществ, участвующих в споре (глицерин, глюкоза, формальдегид, гидроксид меди)
2. Запишите уравнения возможных реакций.
Преподаватель делает самопроверку, уравнения реакций - на слайде.
2СuОН = Сu 2 О + Н 2 О
Красный
СН2-СН-СН2 + Cи(ОН) 2 глицерат меди (р-р ярко-синего цвета)
ОН ОН ОН
Н-СОН + 2Cи(ОН) 2 Н-СООН + Си 2 О +2Н 2 О
4. Выполнить тест http://fcior.edu.ru/card/1577/testy-po-teme-monosaharidy.html
VI.Рефлексивное задание.
Пятиминутное эссе.
Выполнить следующие два задания: написать, что узнали по данной теме, и задать один вопрос, на который они так и не получили ответ. Учитель сразу же собирает работы и может использовать их при планировании следующего урока.
VII.Подведение итогов занятия
Проводится обобщение деятельности групп и отдельных учащихся. Отмечаются наиболее удачные моменты урока и требующие доработки. Оценивается степень достижения целей.
Домашнее задание:
Конспект; осуществить превращения:
1 вариант:
Углерод → оксид углерода(IV) → глюкоза → сахароза
2 вариант:
Оксид кальция → карбид кальция → ацетилен→ углекислый газ→ глюкоза
Подготовить сообщение о применении полисахаридов (опережающее задание).
Дополнительное задание:
1.Какой объем оксида углерода(IV) (н.у.) выделится при спиртовом брожении глюкозы массой 72г., если массовая доля примесей в ней составляет10% ?
2.При спиртовом брожении глюкозы получилось 115г. этанола. Какой объем (н.у.)оксида углерода(IV) выделится при этом?
4. Cu(ОН) 2 нагревание |
