Урок по химии на тему "Дисахаридтер. Казакстандагы кант өнеркәсібі" 11 класс

№ 46 сабақ Химия Күні: Сабақ тақырыбы:  Сілтеме: Жалпы мақсаттар:  Күтілетін  нәтижесі Сабақта  қолданылатын  модульдер Сабақтың  көрнекілігі Ұйымдастыру  кезеңі Дисахаридтер. Қазақстандағықант өнеркәсібі Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану­математика бағытындағы  11 – сыныбына арналған оқулық «Химия» Алматы «Мектеп» 2015ж,  Н.Нұрахметов, К.Сарманова, К.Жексембина, орта мектептің 8­11 сынып  оқушыларына арналған оқу құралы Химия есептері мен жаттығуларының  жинағы Алматы «Мектеп » 2008ж. Ә. Темірболатова, «Химия пәніндегі  есептерді шешудің әдіс­тәсілдері мен мысалдары» әдістемелік оқу  құралы, Н.Исабаев, Т.Исмайлова. Электрондық  оқулық. 11­сынып,  interneturok.ru /ru/ school/chemistry/ 11­klass                                                     сахарозаны мысалға ала отырып, оның құрылысымен және қант  қызылшасынан қант алу технологиясымен танысу сахарозаны мысалға ала отырып, оның құрылысымен және қант  қызылшасынан қант алу технологиясымен танысады Оқыту мен оқудағы жаңа тәсілдер:  топтық жұмыс,  диалогтық оқыту, сергіту сәті; СТО:  Блум таксономиясы бойынша жұмыстандыру Оқыту мен оқуда АКТ қолдану компьютер, ғаламтор Оқушылардың жас ерекшеліктеріне сәйкес оқыту және оқу: деңгейлі  тапсырмалар Оқыту үшін бағалау және оқуды бағалау: ынталандыру, кері байланыс; Талантты және дарынды балаларды оқыту: кеңейтілген тапсырмалар Оқытуды басқару және көшбасшылық: мұғалім мен оқушы бірге  көшбасшы Интерактивті тақта,   маркер, қарындаш, плакаттар, слайдтар.  11­сынып  электрондық оқулық. АКТ­ны пайдаланып, жас ерекшеліктеріне сай  сұрақтар мен тапсырмалар, ББү кестесі  Оқушылармен  сәлемдесу,  түгелдеу.  Оқушыларды  топқа бөлу  элементер таңбасы арқылы.   Оқушыларға бағалау парақшалары таратылады. Қызығушылықты   ояту І­тапсырма. Сұрақ­жауап. Рибоза Дезоксирибоза 1. Көмірсулардың биологиялық маңызы қандай? 2. "Көмірсу" атауы қайдан шыққанын түсіндіріңдер. 3. Көмірсулар деп кандай заттарды айтамыз және олар қалай жіктеледі? 4. Көмірсулардың әр түріне: моносахаридтерге, дисахаридтерге,  полисахаридтерге мысалдар келтіріңдер. 5. Глюкозаны не себепті альдегид­спирт деп атайды? 6. Глюкозаны кандай заттардан алады? 7. Глюкозаның физикалык касиеттерін айтып беріңдер. 8. Глюкозаның химиялық касиеттерін топтарға бөліп карастыру себебі  недедеп ойлайсыңдар? ІІ­тапсырма. Өзіндік жұмысы. І­деңгей 1. Глюкозаның табиғатта түзілу және глюкозаны өнеркәсіпте алу  процестерін сипаттаңдар. 2. Глюкозаның сірке қышқылымен түзетін толық эфирінің құрылым  формуласын жазыңдар. ІІ­деңгей 1. Глюкозаның ерітіндісін: а) формальдегидтің ерітіндісінен; ә) глицериннің ерітіндісінен калай  айыруға болады? Реакциялардың жүру жағдайларын көрсетіп  сипаттаңдар. 2. Глюкоза ашыған кезде және бұлшық ет шаршап жұмыс істегенде сүт  қышқылы  СН3—СН(ОН)—СООН түзіледі. Сүт қышқылының: а) натриймен; ә) натрий гидроксидімен реакцияласу теңдеулерін  жазыңдар. Реакция нәтижесінде түзілетін заттар бірдей ме, әлде әр түрлі  ме? ІІІ­деңгей 1. Кестені толтырып пентозаларды сипаттаңдар: Сипаттамасы Молекулалык формуласы Құрылым формуласы Құрамы мен кұрылысындығы  айырмашылыктар Физикалық қасиеттері Химиялык касиеттері Биологиялық манызы мен колданылуы ІV­деңгей 1. Томендегі айналуларды: → → а)  крахмал   глюкоза  →  натрий ацетаты; этил эфирі  этанол  ацетальдегид   сірке қышқылы  → → →  сірке крахмал   глюкоза  → → → →  этилен  →   →  глюкоза   СО→ 2  этил спирті   2→ C2Н5ОН  + 2СО2 ә) СО2 полиэтилен  орындауға мүмкіндік беретін реакция теңдеулерін құрастырыңдар.  Реакциялардың жүру жағдайларын көрсетіп, типтерін анықтаңдар. ІІІ­тапсырма. Есеп шығару. 1. 500 мл спирт (=0,8 г/мл) алу үшін жұмсалатын глюкозаның  массасы Шешуі: C6Н12О6  2М(C2Н5ОН) = 92 г/моль М(C6Н12О6) = 180 г/моль m (C2Н5ОH) =500 мл ∙ 0,8 г/мл= 400 г   х г C6Н12О6­­­­ 400 г C2Н5ОH 180 г C6Н12О6 ­­­­  92 г C2Н5ОH х=180г∙400г 92г =782,6г 2. Глюкозаның тотығу реакциясының термохимиялық теңдеуі   С6Н12О6 +6О2 6СО→ болса, жұмсалған отегінің (қ.ж.) көлемі Шешуі: С6Н12О6 + 6О2  V(О2) =  134,4 л/моль    х л О2   ­­­­­­ 731,5 кДж 134,4 л О2 ­­­­ 2926 кДж х=134,4л∙731,5кДж 3. 16 г метил спиртін толық жаққанда түзілетіндей газ алу үшін,  2926кДж =33,6 2 + 6Н2О + 2926 кДж  6СО→ 2 +6Н2О+2926 кДж егер 731,5 кДж жылу бөлінген   спирттік ашу үшін қажет глюкозаның массасы   2СО→ 2 + 4Н2О 64г =22г  2→ C2Н5ОН  + 2СО2 Шешуі: 2CН3ОН+ 3О2  2М(CН3ОН) = 64 г/моль  2М(CО2) = 88 г/моль      х г СО2­­­­ 16 г CН3ОН   88 г СО2  ­­­­  64 г CН3ОН х=88г∙16г C6Н12О6  М(C6Н12О6) = 180 г/моль 2М(CО2) = 88 г/моль 22 г CО2­­­­ х г C6Н12О6  88 гCО2 ­­­­  180 г C6Н12О6 х=22г∙180г 44г =45г 4. 180 г 20%­тті глюкоза ерітіндісі күміс (I) оксидінің аммиактағы  ерітіндісімен әрекеттескенде 40 г күміс түзілген болса, күмістің  шығымы (%) Шешуі: С6Н12О6 + Аg2O NH₃ М(С6Н12О6) = 180 г/моль 2М(Ag) = 216 г/моль  m(С6Н12О6)=180 г ∙ 0,2 = 36 г → С6Н12О7 + 2Ag↓ х г Ag­­­­ 36 г С6Н12О6 216 г Ag ­­­­  180 г С6Н12О6 х=216г∙36г 180г =43,2г 40 г Ag­­­­ х %  43,2 г Ag ­­­­  100 %  х=40г∙100 ІV­тапсырма.Кесте толтіру. 1. Берілген кестені толтырып, глюкозаның химиялық қасиеттерін  сипаттаңдар. 43,2г =92,59 Глюкозаның альдегидтердің қасиеттеріне  ұқсас қасиеттері Глюкозаның көп атомды спирттердің қасиеттеріне 1. 2. ұқсас қасиеттері 1. 2. 2. Қосымша әдебиеттерді пайдаланып, көмірсутектерді сипаттап,  төмендегі кестені толтырыңдар: Молекулалық  формуласы Маңызы Көмірсулар Моносахаридтер Глюкоза  Фруктоза  Рибоза  Дезоксирибоза Дисахаридтер Сахароза Лактоза Мальтоза Полисахаридтер Крахмал  Гликоген  Целлюлоза  крахмал   глюкоза  этил спирті   этилен → → → → →  глюкоза  V­тапсырма. Іске асыру. Төмендегі айналуларды: СО2   Орындауға мүмкіндік беретін реакция теңдеулерін құрастырыңдар. Шешуі: 1. 2C2Н5ОН  + 2СО2→C6Н12О6 2. nC6Н12О6 3. (C6Н10О5)n + nH2O  4. C6Н12О6   → (C6Н10О5)n + nH2O  → nC6Н12О6  → 2C2Н5ОН  + 2СО2 5. С2Н5ОН H₂SO₄‚t VІ­тапсырма. Тест жұмысы (5­сұрақтан) І­нұсқа С2Н4+ Н2О → 1. Гидролизге ұшырамайтын сахарид: А) фруктоза;В) сахароза;С) крахмал;Д) целлюлоза. 2. Глюкоза молекуласында тұйык түрде де, ашық түрде де болатын  функционалдық топ: А) альдегидті;В) гидроксилді;С) карбонилді;Д) карбоксилді. 3.  Фруктоза молекуласында ашық түрде болатын функционалдық топ: А) альдегидті;В) карбонилді;С) карбоксилді;Д) метиленді. 4. Глюкозаның тұйық түрдегі молекуласында болатын функционалдық  топ: А) гидроксил тобы;В) гидроксил жөне альдегид тобы;  С) гидроксил жөне карбонил тобы; Д) гидроксил жөне карбоксил тобы. β 5.  Глюкозаның  және   түрлерінің арасындағы айырмашылық: А) бірінші түрі сызықты, екіншісі — тұйық құрылымды;  В) молекулаларында гидроксил тобының әр түрлі саныболады;  С) молекулаларыңда тізбекті көміртек атомының саны әр түрлі;  Д) молекулалардағы гидроксил топтары әр түрлі орналаскан. ІІ­нұсқа α 1. Глюкозаның альдегид тобы тотықсызданғанда түзілетін зат: А) фруктоза;В) СО2 және су;С) сорбит;Д) глюкон қышкылы. 2. Глюкон қышқылы түзіледі: А) глюкоза тотыккаңда;В) глюкоза тотыксызданғанда; С) глюкоза сусызданганда;Д) глюкоза этерификациясында. 3.  Тамақ өнеркәсібінде сүттен айран, қаймақ, сүзбе алған кездегі  глюкозаның ашуы: А) спирттік;В) сүт қышқылды;С) май қышқылды;Д) лимон қышқылды. 4. Қалдығы нуклеин қышқылының құрамына кіретін көмірсу: А) сахароза; В) крахмал;С) дизоксирибоза;Д) глюкоза. 5.  Рибоза мен дизоксирибозаның бір­бірінен айырмашылығы: А) біріншісі — сызықты құрылымды, екіншісі — тұйық; В) молекулада көміртек атомының әр түрлі саны болады;  С) молекулада сутек атомының әр түрлі саны болады;  Д) молекулада оттек атомының әр түрлі саны болады. Жаңа  сабақ Дисахаридтер – құрамында екі моносахарид қалдығы бар көмірсулар.  Тотықсызданбайтын (сахароза, трегалоза) және тотықсызданатын  (лактоза, мальтоза) кейбір Дисахаридтер табиғатта бос күйінде таралған.  Жоғары олигосахаридтерді немесе полисахаридтерді біртіндеп  гидролиздеу арқылы алады. Дисахаридтер молекулалары өзара оттек атомы арқылы жалғасқан  моносахаридтердің екі қалдығынан құралады. Құрылыстары жай  эфирлерді еске түсіреді: R' ­ О ­ R" R' мен R”— моносахаридтер қалдықтары оттек "көпіршесі" арқылы  жалғасқан. Дисахаридтерге: сахароза, лактоза, мальтоза, т.б. жатады.  Дисахаридтердің құрылысы мен кейбір қасиеттерін сахарозаның  мысалында қарастырайық . Дисахаридтер деп гидролиздегенде екі молекула  моносахаридтерге ыдырайтын көмірсуларды атайды. Дисахаридтерге  сахароза (тағам ретінде қолданылатын қант), мальтоза, лактоза (сүт  қанты) және целлюбиоза жатады. Олардың жалпы формуласы С12Н22О11.  Табиғатта ең көп тараған дисахарид­ сахароза. Осы дисахаридтер  гидролизденгенде келесі моносахаридтер түзіледі. →   глюкоза + фруктоза Сахароза +Н2О  →  глюкоза + галактоза Лактоза +Н2О   →   глюкоза + глюкоза Мальтоза+ Н2О  Мальтоза. Бос күйінде табиғатта кездеспейді, крахмал толық  гидролизбегенде түзіледі. Мальтоза гидролизденіп екі глюкозаның  молекуласын түзеді. Целлобиоза. Мальтоза тәріздес дисахарид, айрмашылығы тек  ­β глюкозадан тұрады. Табиғатта клетчатканың құрамында кездеседі,  сондықтан клетчатканы гидролиздеу арқылы алады. Сахароза табиғатта өсімдіктерде өте жиі кездеседі. Ол  гидролизденіп, глюкоза мен фруктозаға ыдырайды. CH2OH H OH H OH H H O H CH2OH H O O OH сахароза OH α­D­глюкопиранозид β­D­фруктофуранозы H OH H CH2OH С12Н22О11 + Н2О   Сахароза                     глюкоза              фруктоза   С→ 6Н12О6    +         С6Н12О6 Сахароза ақ түсті, дәмі тәтті, суда жақсы еритін кристалды зат.  Сахарозада бос жартылай ацетальды гидроксил топтары болмағандықтан,  оның тотықсыздандырғыш қасиеті жоқ. Сахароза  тотықсыздандырылмайтын дисахаридке жатады. Сахорозаның химиялық қасиеттері оның құрамындағы  функционалдық топтарға байланысты. Сахарозаның құрамында  гидроксотоптарының болуына байланысты ол глюкоза сияқты мыс  гидроксидімен әрекеттесіп, көк түсті мыс сахаратын түзеді. Ал  қышқылдарымен әрекеттесіп, күрделі эфирлер түзіледі. Сахарозада  альдегид тобы болмағандықтан ол күміс (І) оксидімен әрекеттеспейді. Лактоза (сүт қанты). Тек сүтте ғана кездесетін дисахарид. Лактозаны сүт сарысуын кристалдау арқылы алады. Лактозаның  тәттілігі қанттан 6 есе төмен, суда жақсы еритін, өте нәрлі зат. Лактоза  гидролизденген глюкоза мен галактозаға ыдырайды. Лактозаның молекуласындағы альдегид тобын тотықтырып,  лактобион қышқылын алуға болады. Қыздырғанда лактоза күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісімен күміс айна реакциясына түседі, ал Фелинг  сұйығымен әрекеттескенде реакцияның нәтижесінде мыс (І) оксиді  бөлініп шығады. Сондықтан ол тотықсыздандырылатын дисахаридке  жатады. Полисахаридтер деп гидролизденгенде n ­ молекула  моносахаридтерге ыдырайтын жоғары молекулалық көмірсуларды  атайды.     Полисахаридтердің маңызды өкілдеріне крахмал, гликоген,  клетчатка жатады. Жалпы формуласы (С6Н10О5)n. Полисахаридтер  үлкен молекулалы қосылыстар, суда ерімейді. Крахмал (С6Н10О5)n ­ табиғатта ең көп тараған көмірсу, адамдар  мен жануарлар үшін негізгі қоректік зат. Крахмал суда ерімейтін ақ ұнтақ, ыстық суда ісініп, клейстер түзеді, йодпен әрекеттескенде көк түс пайда  болады. Крахмал түйіршіктері екі полисахаридтен: амилозадан (10­20%)  және амилопектиннен (80­90%) тұрады.  Амилаза – сызықты мономер, 200­350 мономер буындарынан тұрады, D­ глюкопиранозды қалдықтары  байланысқан: α  – 1,4­глюкозидті байланыспен  H OH CH2OH O H H OH H OH H + H OH H O CH2OH O H H OH H OH H H OH OH CH2OH O H H OH H H O CH2OH O H H OH H OH H OH H H O n CH2OH H OH H Амилопектин – тармақталған структуралы полимер,  молекуласында 1000 және одан да көп D­глюкоза қалдығы бар.  Полисахаридтер тізбегінде глюкоза қалдықтары  байланыстармен қосылған, ал бүйректегі тармақтары негізгі тізбекпен  1,6­глюкозидті байланыспен байланысқан.   α  – 1,4­глюкозидті   – α Крахмалды кондитер өндірісінде, этил, бутил спирттерін алуға, лимон  қышқылын, глицерин алуға қолданады.  Крахмал гидролизденгенде аралық заттар, ерімтал крахмал  декстриндерге, содан кейін мальтозаға ыдырайды. (C6H10O5)n (C6H10O5)x декстрин C12H22O11 мальтоза α­D­глюкопираноза C6H12O6 Организмде крахмал ас қорытатын жолдарда ферменттердің әсерінен  гидролизденіп глюкоза мен мальтозаға ыдырайды. Крахмал көп атомды  спирттерге тән реакцияларға түседі, жай және күрделі эфирлер түзеді. Тапсырмалар І­тапсырма.   1 2 3 4  Сәйкестендіру:  Сүт қанты Гидролизденгенде глюкозаның екі  молекуласы түзіледі Пентозаға жатады Қант қызылшасынан және қант  қамысынан алады Жеміс қанты 5 6 Шу зауытынан өнім шығарыла бастады 7 8 Тараз қант зауыты салынды Тәтілігі 48 болады А Ә Б В Г Ғ Д Е  Рибоза 1936ж Фруктоза Мальтоза 1963ж Лактоза  Сахароза Глицерин Жауабы: 1ғ, 2в, 3а, 4д, 5б, 6г, 7ә, 8е ІІ­тапсырма. «Шағын тест» әдісі  1.Сахарозаның физикалық қасиеттері: А)суда нашар еритін ақ түсті кристалл зат ә) суда жақсы еритін тәтті  сұйықтық,  б) суда жақсы еритін тәтті, ақ түсті кристалл зат. 2.Гидролизденгенде глюкоза мен галактоза түзетін дисахарид: А) сахароза, ә)лактоза б)мальтоза 3.Сахароза мыс (ІІ) гидроксидімен еріткенде көп атомды спирттерге  тән .... ерітінді түзеді:А)ашық көк түсті, Ә) қызғылт түсті б)  әрекеттеспейді. 4. Талдықорған қант зауыты іске қосылды:А)1933ж,  ә) 1934ж    б)1942ж 5.Сахароза қандай затпен тұнбаға түспейтін сахарат түзеді. А) калий гидроксиді ә)кальций карбонаты б) кальций гидроксиді 6.Қазақстанда алғаш қай қалада қант зауыты іске қосылды. А) Жамбылда ә)Меркеде б)Алматыда 7.Сахарозаның «күміс айна реакциясына түспеу себебі: А) альдегд тобы жоқ,  ә)гидроксил тобы жоқ б)карбоксил тобы жоқ 8.Сахароза қандай зат алатын негізгі өнім болып табылады: А) глицерин, Ә)этиленгликоль   б)этил спирті 1б, 2ә, 3а, 4ә, 5б, 6ә, 7а, 8б Формативті бағалау: екі жұлдыз, бір ұсыныс. Топтағы  оқушылар бағалау парақшаларына   критерий арқылы  бағалайды Бүгінгі сабақта  не  үйрендім?  Оқушы рефлексиясы  §3.18 Бағалау Кері байланыс  Үйге тапсырма