Урок химии в 10 класс "Углеводы" с элементами исследовательской деятельности

Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1.      Организационный момент

Ознакомление учащихся с темой урока.

Мы начинаем изучение класса органических соединений, который называется – углеводы.

2.Актуализация опорных знаний

- Что вам известно об углеводах из курса биологии?

- Что вы знаете о нахождении углеводов в природе и их значении?

- Что обозначает термин – углеводы? Как его можно расшифровать?

- Почему класс этих веществ получил такое название?

- Какие углеводы вы знаете? На какие группы можно поделить углеводы по составу и свойствам?

2.      Изучение нового материала

Углеводы являются, пожалуй, первым из изучаемых классов природных веществ, столь распространённых в природе и хорошо известных каждому ребёнку. Вместе с тем это уже достаточно сложные полифункциональные соединения с громоздкими формулами, требующими не только понимания, но и запоминания. 

Что же такое углеводы? Учащиеся записывают определение.

Перед тем как провести классификацию углеводов, необходимо в общих чертах выяснить природу содержащихся в их молекулах функциональных групп. Из курса химии 9-го класса вам известна молекулярная формула глюкозы: С6Н12О6.

Следовательно, глюкоза относится к кислородсодержащим органическим веществам. В состав каких функциональных групп входит атом кислорода?

 Классификация углеводов:

1.      Простые (моносахариды)

а) Пентозы

- рибоза

- глюкоза

б) Гексозы

- фруктоза

- сахароза

2.      Сложные

а) Дисахариды

- гликоген

б) Полисахариды

- крахмал

- дезоксирибоза

           Определение моносахаридов (по учебнику).                                                                                                     

Напишите уравнение гидролиза сахарозы

Учитель выдаёт тетради для лабораторных работ. Сегодня мы с вами выполним очень интересные опыты которыми вы заинтересовались когда употребляли мороженное.

Учащиеся проводят лабораторный опыт

Опыт 1. Обнаружение углеводов в мороженом

У каждого на столах стоит стаканчик с номером исследуемого мороженного:

№1 «Пломбир настоящий, клубника со сливками»

№2 «Рожок сахарный»

№3 «Мелония»

№4 «Юбилейное»

В пробирку наливают 1 мл растаявшего мороженого и добавляют 5-7 мл дистиллированной воды, закрывают её пробкой и встряхивают и затем фильтруют 2 мл смеси и добавляют к фильтрату 1 мл 2 М раствора NaOH и 2 – 3 капли 10% - ного раствора CuSO₄. Пробирку встряхивают.

Что наблюдаем? 

Гидроксид меди (II) при этом восстанавливается до оранжевого CuOH, который затем разлагается до Cu₂O красного цвета. В ходе реакции может образоваться и медь («медное зеркало»).

Полученный раствор нагревают на спиртовке.

Делают вывод.

Опыт 2. Обнаружение крахмала в вафельном стаканчике.

     Берут  вафельный стаканчик и капают на него 1 – 2 капли спиртового раствора йода из аптечки.

Что наблюдаем?

Ребята оформляют всё в тетради и сдают.

(В ходе проведения опытов учащихся заинтересовала данная работа и у них появился интерес, в дальнейшем разработать исследовательский проект по мороженному). 

Учащиеся работают с учебником.

Физические свойства глюкозы

Бесцветное кристаллическое вещество сладкого вкуса, растворимое в воде, растворимо в концентрированном растворе хлорида цинка и концентрированном растворе серной кислоты.

В промышленности глюкозу получают гидролизом крахмала. В природе глюкоза образуется растениями в процессе фотосинтеза.

Химические свойства глюкозы, как и любого другого органического вещества, определяются ее строением. Глюкоза обладает двойственной функцией, являясь и альдегидом, и многоатомным спиртом, поэтому для нее характерны свойства и многоатомных спиртов, и альдегидов.

Биологическое значение углеводов очень велико:

- Углеводы выполняют пластическую функцию, то есть участвуют в построении костей, клеток, ферментов. Они составляют 2-3%  от веса.

- В крови содержится (0,1 - 0,12%) глюкозы. От концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Животные получают крахмал, клетчатку, сахарозу.

Углеводы играют значительную роль в современной промышленности – технологии и продукты, в которых используются углеводы, не загрязняют окружающей среды, не приносят ей ущерб.

Запишите домашнее задание

Учебник Габриелян О.С.  10 кл.  § 22.

Упр. 5

Тема урока: Углеводы

Отвечают на вопросы учителя.

Углеводы, или сахариды, — одна из основных групп органических соединений. Они входят в состав клеток всех живых организмов. В растительных клетках преобладают сложные углеводы-полисахариды, в животных — больше белков и жиров.

Углеводы являются источником энергии для осуществления жизненных процессов. Состоят из углерода, водорода и кислорода. Хорошо растворимы в воде. Углеводами являются - глюкоза и животный крахмал.

Углеводы — органические соединения, состоящие из одной или многих молекул простых сахаров.

Название «углеводы» сложилось исторически. В соответствии с формулой формально можно считать, что углеводы состоят из угля и воды, их общая формула С_n(Н₂О)_m.

1.      Моносахариды:

- глюкоза

- фруктоза

- рибоза

2.      Дисахариды:

- сахароза

3.      Полисахариды:

- крахмал

- целлюлоза

Углеводы – природные соединения, большая часть которых имеет состав: Сn(H2O)m             

Называют гидроксильную, карбоксильную, карбонильную группы.

Записываю в тетради.

Классификация углеводов:

1.      Простые (моносахариды)

а) Пентозы

- рибоза

- глюкоза

б) Гексозы

- фруктоза

- сахароза

2.      Сложные

а) Дисахариды

- гликоген

б) Полисахариды

- крахмал

- дезоксирибоза

Дисахарид – сахароза  С12Н22О11, которую в зависимости от природного источника,  называют   свекловичным или тростниковым сахаром. Молекулы дисахаридов можно представить как продукты конденсации двух молекул моносахаридов с отщеплением молекулы воды от двух гидроксильных групп.

С12Н22О11+ Н2О          2С6Н12О6

дисахарид                          гексоза

Полисахариды  - крахмал  (С6Н10 О5)n.  Полный гидролиз – до образования глюкозы. Частичный гидролиз – до образования  декстрин (продуктов с меньшей молекулярной массой, чем крахмал).

Опыт 1. Обнаружение углеводов в мороженном

В пробирку наливают 1 мл растаявшего мороженого и добавляют 5-7 мл дистиллированной воды, закрывают её пробкой и встряхивают и затем фильтруют 2 мл смеси и добавляют к фильтрату 1 мл 2 М раствора NaOH и 2 – 3 капли 10% - ного раствора CuSO₄. Пробирку встряхивают.

Образуется ярко – синий раствор (качественная реакция на многоатомные спирты).

Реакцию дают углеводы, входящие в состав мороженого, например лактоза и сахароза.

Учащиеся делаю вывод: Дисахарид лактоза, содержащийся в молоке в альдегидной форме, окисляется до Cu(OH)₂ с образованием различных продуктов окисления и деструкции.

Вывод: По окраске мы определили что,

в результате окисления моно и дисахаридов, содержащихся в молоке, содержания углеводов больше в рожке сахарном, меньше  в  «Мелонии». 

Появляется темно – фиолетовое окрашивание – качественная реакция на крахмал.

Ставят проблему: какие еще химические свойства проявляет глюкоза и чем она отличается от альдегидов и многоатомных спиртов?

 Что глюкоза как альдегид восстанавливается до спиртов, проявляет специфические свойства: брожение.

Учащиеся анализируют и записывают структурную формулу глюкозы:

         Н    Н    Н    Н     Н

 Н – С – С – С – С – С – С = О      

        ОН ОН ОН ОН ОН   Н

Физические свойства глюкозы

Бесцветное кристаллическое вещество сладкого вкуса, растворимое в воде, растворимо в концентрированном растворе хлорида цинка и концентрированном растворе серной кислоты.

Биологическое значение углеводов очень велико:

- Углеводы выполняют пластическую функцию, то есть участвуют в построении костей, клеток, ферментов. Они составляют 2-3%  от веса.

- В крови содержится (0,1 - 0,12%) глюкозы. От концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Животные получают крахмал, клетчатку, сахарозу.

Углеводы играют значительную роль в современной промышленности – технологии и продукты, в которых используются углеводы, не загрязняют окружающей среды, не приносят ей ущерб.

Запишите домашнее задание:

Учебник Габриелян О.С.  10 кл.  § 22.

Упр. 5