Крохмалю і целюлоза – природні полімери. Якісні реакції на глюкозу і крохмаль. Застосування вуглеводів, їхня біологічна роль.

Дата____/____/_____                  Клас  9             ПІБ вчителя Андрієвська Л. Г.

Урок 54

Тема. Крохмалю і целюлоза – природні полімери.  Якісні реакції на глюкозу і крохмаль. Застосування вуглеводів, їхня біологічна роль.

Цілі:

-   Формування ключових компетентностей:

-   саморозвитку й самоосвіти — створення проблемних ситуацій;

-   інформаційної — вміння робити короткий раціональний запис, робити висновки та узагальнення.

- комунікативної – вміння висловлювати думку.

-   Формування предметних компетентностей: : розширити знання учнів про органічні сполуки, їх будову і  властивості на прикладі природних полімерів – крохмалю й целюлози;  дати уявлення про полімерну будову молекул крохмалю й целюлози; розкрити зв'язок між властивостями, будовою та застосуванням крохмалю й  целюлози; розвивати логічне мислення, вміння аналізувати,узагальнювати,  розширювати кругозір учнів. Розвинути вміння доводити наявність крохмалю у продуктах.

Тип уроку. Вивчення нового матеріалу.

Обладнання: Таблиця «Класифікація вуглеводів», опорні конспекти – таблиці з зображення будови молекул крохмалю та целюлози, хімічні склянки, штатив з пробірками, вода, крохмаль, целюлоза (вата), спиртовий розчин йоду, піпетки.

Девіз: Найкращий з усіх скарбів – знання.  Його не можна ні вкрасти, ні загубити, ні знищити!            Г. Сковорода

Хід уроку

І. Організаційний етап.

  Визначте і запишіть у своїх зошитах готовність до заняття з огляду на ваші знання і психологічний стан, чи налаштовані ви працювати, який у кожного з вас настрій на початку уроку і яким він буде в кінці уроку:

Радісний! Я хочу все зрозуміти!	Спокійний! Якщо захочу, все зрозумію!	Бадьорий! Мені не цікаво, робити нічого не буду!
Червоний колір	Блакитний колір	Жовтий колір

Учні відмічають свій настрій на початку уроку. (табличка може подаватись на слайді).

ІІ.  Актуалізація опорних знань учнів.

Фронтальне бліц – опитування.

1.     На які три класи поділяються вуглеводні? (моносахариди, дисахариди, полісахариди)

2.     Назвіть молекулярну формулу глюкози (С₆Н₁₂О₆).

3.     Назвіть молекулярну формулу сахарози (С₁₂Н₂₂О₁₁)

4.     Чому  глюкозу називають виноградним цукром? (Найбільший вміст глюкози у винограді)

5.     Які речовини утворюються в процесі бродіння глюкози? ( Вуглекислий газ і етиловий спирт)

6.     Чому варення солодше за цукор, хоча вариться воно з цукром  який розбавляється ягодами? (бо в ягодах міститься глюкоза)

7.     Де у природі зустрічається сахароза? (Входить до складу цукрової тростини, цукрового буряку, є у плодах рослин, березовому та кленовому соці)

ІІІ.   Мотивація навчальної діяльності

Слова «крохмаль» і «целюлоза» відомі кожному. Крохмаль – основний вуглевод нашої їжі, однак він безпосередньо не засвоюється організмом. Як і жири, крохмаль спочатку гідролізується. Цей процес починається вже під час пережовування їжі під дією ферменту, що є в слині. Потім гідроліз крохмалю продовжується в шлунку й кишечнику. Целюлоза, або клітковина, - ще більш поширений вуглевод, ніж крохмаль. З неї складаються в основному стінки рослинних клітин. Масова частка целюлози у деревині становить біля 60%, у ваті і фільтрувальному папері – 90%.

Сьогодні ми з вами розглянемо основні хімічні і фізичні властивості та застосування крохмалю та целюлози.

ІV.  Вивчення нового матеріалу.

План.

1. Полімерна будова крохмалю та целюлози.

2. Поняття про гідроліз вуглеводнів.

3. Гідроліз крохмалю та целюлози.

4. Хімічні властивості крохмалю, целюлози.

1. У крохмалі і целюлозі молекули мономерів сполучені в молекули полімерів за до­помогою оксигенових містків.

2. Гідроліз вуглеводнів — розщеплення водою молекул дисахаридів і полісахаридів на моносахариди.

(С₆Н₁₀О₅)_n + nН₂О ^kt→ (С₆Н₁₀О₅)_m → С₁₂Н₂₂О₁₁ → С₆Н₁₂О₆

крохмаль                                            декстрини                мальтоза                       глюкоза

3.Гідроліз целюлози та крохмалю:

(С₆Н₁₀О₅)_n + nH₂O ^кат.→ nС₆H₁₂O₆.

Гідроліз целюлози, відомий також під назвою оцукрення —дуже важлива властивість целюлози, він дає змогу добувати з деревної тирси і стружок глюкозу, а зброджуванням останньої—етиловий спирт. Суміш декстринів з глюкозою—патока.

Кінцевим продуктом гідролізу крохмалю є глюкоза. Звідси можна зробити висновок, що макромолекула крохмалю побудована із залишків молекул глюкози.

4. а) Повне окиснення до вуглекислого газу і води:

(С₆Н₁₀0₅)_n + 6_nО₂→6_nСO₂ +5_nH₂O + Q;

б)Взаємодія з йодом (якісна реакція на крохмаль)

 Крохмаль + І₂ (розчин) → синє забарвлення;

в)  При   нагріванні  деревини   без   доступу  повітря утворюються метан, метанол, ацетон, оцтова кислота та інші речовини.

г) Целюлоза і крохмаль завдяки наявності в їхніх молекулах спиртових гідроксильних груп із кислотами утворюють складні ефіри:

- Ефіри крохмалю не мають практичного значення.

                                Наскрізна змістова лінія Громадянська відповідальність.

Застосування глюкози

 Так як глюкоза легко засвоюється організмом, її використовують в медицині для підтримання життєдіяльності ослабленого організму в якості укріплюючого лікувального засобу при явищах серцевої недостатності, шоці, вона входить до складу кровозамінників та протишокових рідин. Її розчин уводять прямо в кров, оскільки саме вона переносить глюкозу до клітин.

-         Широко застосовують глюкозу в кондитерській промисловості – виготовлення мармеладу, карамелі, печива.

-          Використовують для сріблення дзеркал та ялинкових іграшок.

-         В текстильній промисловості в якості відновника.

-         Для оброблення тканин і шкір.

-         Реакцію взаємодії глюкози з купрум (ІІ) гідроксидом використовують для виявлення цукру в сечі.

-         Велике значення мають процеси бродіння глюкози. При квашенні капусти, огірків, скисанні молока відбувається молочнокисле бродіння, таке ж як при силосуванні кормів. Якщо силосна маса недостатньо втрамбована, то під впливом повітря відбувається маслянокисле бродіння і корм стає непридатним.

-         На практиці використовують також спиртове бродіння глюкози при виробництві пива.

 Вуглеводи—природні сполуки, які відіграють важливу роль у житті людини, тварин і рослин. Вони  дуже поширені в природі, особливо в рослинному світі: 80 % сухої маси рослин становлять вуглеводи. Вуглеводи входять до складу їжі і є одним з найважливіших харчових продуктів людини. Потреба людини в енергії покривається при харчуванні за рахунок вуглеводів. Використовують в різноманітних цілях, наприклад:

§   Як продукт харчування.

§   У  будівництві.                  

§   Для одержання патоки.  

§   Для виготовлення тканин, ниток.

§   Для приготування клею, обробки  тканин, крохмалення білизни.    

§   Виготовлення паперу.

§   Добувають етанол, а з нього - каучук.

§   У виробництві етилового спирту.      

§   У медицині при виготовленні мазей, присипки.

§   Ефіри використовуються для виробництва штучних волокон, кіноплівки, нітролаків, пороху.

ІV.  Уточнення і розширення вивченого матеріалу

Виконання лабораторних робіт №12, 13, 14.

Лабораторна робота № 12. Взаємодія глюкози з купрум (ІІ) гідроксидом.

У пробірку налийте 1 мл розчину гідроксиду натрію і до­дайте кілька крапель розчину купруму(ІІ) сульфату. Спосте­рігайте утворення блакитного осаду купруму (ІІ) гідроксиду. До осаду до­дайте розчин глюкози і суміш збовтайте. Спостерігайте утво­рення прозорого розчину синього кольору (рівняння реакції не записуємо через складність будови продукту).

Лабораторна робота № 13. Відношення  крохмалю до води (розчинність, утворення клейстеру). У пробірку насипте трохи крохмалю, добавте холодної води. Розмішайте суміш, дайте їй відстоятися. Що спостерігається? Чи розчинився крохмаль у холодній воді?

Закип'ятіть воду у склянці. Вилийте суміш із пробірки, пере­мішуючи, у гарячу воду. Що спостерігається? Зробіть висновок про відношення крохмалю до води.

Збережіть крохмальний клейстер для наступного досліду.

Лабораторна робота № 13. Взаємодія крохмалю з йодом.

До заздалегідь приготовленого крохмального клейстеру до­дайте краплину спиртового розчину йоду. Спостерігайте появу синього забарвлення.

Ця реакція використовується для виявлення крохмалю або йоду.

ІV.  Узагальнення й систематизація знань учнів.

Виконання різнорівневих завдань.

1.     Завдання: заповнити таблицю.

Порівняльна характеристика крохмалю і целюлози.

Показник	Крохмаль	Целюлоза
Молекулярна формула
Лінійна чи розгалужена будова молекули
Фізичні властивості
Взаємодія з йодом
Придатність до споживання в їжу

             Наскрізна змістова лінія Підприємливість і фінансова грамотність.

2.     Задача

Яку масу глюкози  можна одержати з  100 г деревної тирси , що  містить 90% целюлози ?

3.     Серед запропонованих властивостей виберіть властивості притаманні крохмалю та целюлозі.

Серед запропонованих властивостей виберіть властивості притаманні 1        В                                   2. В крохмалю                           целюлозі 1       білий порошок,  2        формула (С6Н10О5)n,  3       волокниста речовина, 4       має розгалужену макроструктуру, 5       має  лінійну макроструктуру, 6       молекулярна маса близько сотень тисяч,   7       молекулярна маса близько десятків мільйонів, 8       розчині в холодні воді, 9       розчині в гарячі воді, 10  утворює клейстер, 11  горить, 12  взаємодіє з йодом, 13   гідролізується.

Серед запропонованих властивостей виберіть властивості притаманні 1        В                                     2. В крохмалю                           целюлозі 1       білий порошок,  2        формула (С6Н10О5)n,  3       волокниста речовина, 4       має розгалужену макроструктуру, 5       має  лінійну макроструктуру, 6       молекулярна маса близько сотень тисяч,   7       молекулярна маса близько десятків мільйонів, 8       розчині в холодні воді, 9       розчині в гарячі воді, 10  утворює клейстер, 11  горить, 12  взаємодіє з йодом, 13   гідролізується.

V.  Узагальнення вивченого.

Робота з контрольним тестом.

1.        Молекула целюлози має будову:

А) лінійну            Б) розгалужену

2. Під час гідролізу крохмалю утворюється:

А) етиловий спирт           Б) глюкоза

3. Зазначте мономерну ланку целюлози:

А) С₆Н₁₂О₆                Б) С₆Н₁₀О₅

4. Целюлоза добре перетравлюється в організмі:

А) тварин           Б) людини

Правильні відповіді: 1а, 2б, 3б, 4а.

VІ. Домашнє завдання

Опрацювати  відповідний  параграфи підручника 

Задача (3-4 рівень)

Масова частка  крохмалю в картоплі становить 20% . Яку масу глюкози можна добути з картоплі масою 1500 кг?

Список використаних джерел :

1. Хімія.7 - 9 класи – Програма для загальноосвітніх навчальних закладів. Хімія. 7-9 класи (оновлена), затверджена наказом МОН України від 07.06.2017 № 804. (http://mon.gov.ua/activity/education/zagalna-serednya/navchalni-programi-5-9-klas-2017.html)

2. Критерії оцінювання навчальних досягнень учнів у системі загальної середньої освіти,— К.; Ірпінь, 2004,— 176 с.

3. Державний стандарт  Постанова Кабінету Міністрів України від 23 листопада 2011 року № 1392 «Про затвердження Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти».

4. Савчин М. М., Ковальчук Н. І. Хімія. Вимірник навчальних досягнень. Діагностично-тренувальні завдання. 9 клас,— Л.: ВНТЛ-Класика, 2004,— 336 с.

5. Ярошенко О. Новицкая В. И. Задания и упражнения по химии: Учебное пособие для средних школ,— К.: Станица, 1997,— 180 с.

6. http://www.chem.asu.ru

7. http://www.nanoworld.org.ru