Индивидуальный образовательный маршрут. Глюкоза

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Индивидуальный образовательный маршрут. Глюкоза Углеводы   синтезируются   растениями   в   процессе фотосинтеза из неорганических веществ – углекислого газа и   воды.   В   наш   организм   углеводы   поступают преимущественно с растительной пищей. Знаете ли вы,  что…  впервые термин  «углеводы»  был предложен  профессором  Тартусского  университета  К. Г. Шмидтом в  1844 году.  В то время  предполагали, что все углеводы  имеют общую  формулу  Сm(H2O)n, то есть  углерод + вода.  Отсюда  и название  «углеводы». Но в  дальнейшем  оказалось, что к  углеводам  относится  также ряд  соединений,  содержащих   глюкоза  Одним   из   наиболее   распространенных   в   природе углеводов   является  С6Н12О6.   Глюкоза обусловливает   сладкий   вкус   плодов   и   ягод.   Особенно много   ее   в   винограде.   Глюкоза   занимает   одно   из центральных   мест   в   обмене   веществ   всех   живых организмов. – Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   1   «Ознакомление   с физическими свойствами глюкозы». Насыпьте в пробирку порошок глюкозы (¼ шпателя). Рассмотрите   внешний   вид   глюкозы.   К   порошку   глюкозы прилейте   2   мл   воды.   Что   наблюдаете?   О   чем свидетельствует хорошая растворимость глюкозы в воде? Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   2   «Ознакомление   с раствор   химическими свойствами глюкозы».     полученный Исследуйте глюкозы универсальным   индикатором.   О   чем   свидетельствует окраска   индикатора?   Какая   функциональная   группа отсутствует   в   составе   молекулы   глюкозы?   К   раствору глюкозы прилейте 2–3 мл гидроксида натрия и добавьте 2– 3   капли   сульфата   меди   (II).   Смесь   перемешайте.   О   чем свидетельствует признак реакции? На­грейте содержимое пробирки на пламени спиртовки. Что наблюдаете? О чем свидетельствуют происходящие изменения? Молекула   глюкозы   содержит   пять   гидроксильных групп и одну альдегидную группу. Таким образом, глюкоза является альдегидоспиртом.атомы водорода и кислорода в  несколько ином  соотно­ шении. Составьте структурную формулу глюкозы, приняв во внимание, что ее углеродный скелет имеет неразветвленное строение и у каждого углеродного атома располагается по одной   функциональной   группе.   Вы   записали   формулу Фишера. Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   3 «Обнаружение глюкозы во фруктовых соках». Свежевыжатый   сок   яблок,   малины   или   винограда пропустите   через   марлю.   Разбавьте   соки   вдвое   водой   и дополнительно   профильтруйте,   чтобы   полностью избавиться   от   мякоти.   Налейте   в   пробирки   по   1   мл полученных растворов, добавьте в каждую пробирку по 1 мл гидроксида натрия и по 3–4 капли сульфата меди (II). Наблюдайте   за   изменением   окраски   жидкости.   Нагрейте пробирки   с  жидкостями   на  пламени   спиртовки.  В  каких соках вы обнаружили глюкозу? Знаете ли вы,  что… глюкоза является необходимой  составной частью крови животных  и человека (в  крови человека  содержится 0,08– 0,09 % глюкозы),  причем  превышение  нормы ее  содержания  приводит к  тяжелому  заболева­ нию – сахарному  диабету; недо­ Для   глюкозы   и   других   моносахаридов   характерно также   циклическое   строение   молекулы.   Первый   атом углерода и кислород при пятом углеродном атоме могут взаимодействовать   друг   с   другом,   образуя   циклическую форму   глюкозы   с   возникновением   новой   гидроксильной группы,   которая   получила   название  полуацетальный (гликозидный)   гидроксил.   Различают     формы α моносахаридов:     ­формы,     у     которых     гликозидный гидроксид  расположен под плоскостью цикла, и  ­формы, у   которых   гликозидный     гидроксил     находится     над плоскостью  цикла (см. рис.).   две   β α ­форма гликозидный гидроксил β ­форма Образование циклических форм глюкозы Циклические   формы   глюкозы   (и   другихмоносахаридов) записывают в виде формул Хеуорса. Находясь в циклической форме, моносахариды могут объединяться друг с другом, образуя ди­ и полисахариды. статок же  (падение  содержания  глюкозы в крови  человека ниже  0,06 %) ведет к  судорогам  и обморокам. 1. Ответьте на вопросы. 1.1. Почему глюкозу называют «виноградным сахаром»? 1.2. Почему глюкоза является веществом с двойственной функцией? 1.3. С  помощью  свежеосажденного  гидроксида  меди  (II)  можно доказать наличие в глюкозе как альдегидной, так и нескольких гидроксильных групп. В чем заключается отличие в условии проведения этих реакций? 2. Выполните упражнения. 2.1. В   середине   XIX   века   в   составе   меда   был   обнаружен   углевод,   очень похожий   на   глюкозу,   но   в   отличие   от   нее   трудно   кристаллизующийся.   Его назвали   плодовым   сахаром,   позже   химики   назвали   его   фруктозой.   Фруктоза является   изомером   глюкозы,   карбонильная   группа   фруктозы   находится   у второго углеродного атома. Напишите молекулярную и структурную (формулу Фишера) формулы фруктозы. 2.2. Другим   изомером   глюкозы   является   галактоза.   Она   отличается   от глюкозы   положением   гидроксильной   группы   при   четвертом   атоме   углерода. Напишите молекулярную и структурную (формулу Фишера) формулы галактозы. 3. Решите задачи. 3.1. Рассчитайте максимальную массу глюкозы, которая может образоваться в   процессе   фотосинтеза   при   поглощении   134,4   м3  углекислого   газа   (н.   у.). Суммарное уравнение фотосинтеза:  6СО2 + 6Н2О     С6Н12О6 + 6О2 3.2. Глюкоза   является   ценным   питательным   продуктом.   В   организме   она подвергается   сложным   биохимическим   превращениям,   в   результате   которых освобождается   энергия.   Упрощенно   процесс   окисления   глюкозы   в   организме можно выразить следующим уравнением:С6Н12О6 + 6О2   6СО→ 2 + 6Н2О + Q Вычислите объем кислорода, который затратится на полное окисление 36 г глюкозы. 3.3. В   медицине   глюкозу   используют   в   качестве   питательного   вещества   – непосредственно   вводят   в   кровь   капельным   методом.   Рассчитайте   массу глюкозы и воды, которые необходимо взять для приготовления 500 г 5%­ного раствора глюкозы.