Урок по химии на тему "Полисахаридтер. Крахмал мен целлюлоза" 11 класс

№ 47 сабақ Химия Күні: Сабақ тақырыбы:  Сілтеме: Полисахаридтер. Крахмал мен целлюлоза 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                                                     Жалпы мақсаттар:  крахмалды мысалға ала отырып, табиғи полимер жайлы ұғымды тереңірек түсіну. Олардың құрамы, құрылысы, қасиеттерін қарастырып,  қолданылуын білу. Күтілетін  нәтижесі крахмалды мысалға ала отырып, табиғи полимер жайлы ұғымды тереңірек түсіну. Олардың құрамы, құрылысы, қасиеттерін қарастырып,  қолданылуын біледі. Сабақта  қолданылатын  модульдер Сабақтың  көрнекілігі Ұйымдастыру  кезеңі Қызығушылықты   ояту 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. І­тапсырма. Сұрақ – жауап. 1.   Сахарозаны неліктен дисахаридке жаткызады? 2.   Сахарозаның физикалык касиеттерін айтып беріңдер. 3.   Сахароза кандай реакцияларға қатысады? 4.   Сахарозаны кай заттың көмегімен сапалык анықтауға болады? 5.   Сахароза табиғатта кандай өсімдіктердің құрамында кездеседі жөне  оны калай бөліп алады? 6.   Сахарозаның колданылуын айтыңдар. 7.   Сахарозаның кандай изомерлерін білесіңдер? 8.   Крахмал кандай зат? Құрылысына мысалдар келтіріңдер. 9.   Крахмал кайда түзіледі? 10. Крахмалдың касиеттерін айтып беріңдер. 11. Гидролиздену өнімдері және крахмалды аныктау әдістері кандай? 12. Крахмалдың табиғатта кездесуі және қолданылуы туралы айтып  беріңдер. ІІ­тапсырма. Есеп шығару. 1. 102,6 г сахароза гидролизденгенде алынған глюкозаны  тотықтырғанда түзілген күмістің массасы Шешуі: C12Н22О11 + Н2О → C6Н12О6 + C6Н12О6 М(C12Н22О11) = 342 г/моль М(С6Н12О6) = 180 г/моль 2М(Ag) = 216 г/моль      х г С6Н12О6 ­­­­­ 102,6 г C12Н22О11  180 г С6Н12О6 ­­­­­ 342 г C12Н22О11 х=180г∙102,6г С6Н12О6 + Аg2O NH₃ → =54г 342г  С6Н12О7 + 2Ag↓      х г Ag­­­­ 54 г С6Н12О6 216 г Ag ­­­­  180 г С6Н12О6 х=216г∙654г 180г =64,8г 2. 300 г 10­тік глюкоза ерітіндісін әзірлеу үшін гидролизденетін  сахарозаның массасы Шешуі: C12Н22О11 + Н2О → C6Н12О6 + C6Н12О6 М(C12Н22О11) = 342 г/моль М(С6Н12О6) = 180 г/моль m (С6Н12О6) = 0,1 ∙ 300 г= 30 г   х г C12Н22О11   ­­­­­  30 г С6Н12О6  342 г C12Н22О11  ­­­­­   180 г С6Н12О6 х=342г∙30г 3. Егер 500 г крахмал жұмсалған болса, (C6H10O5)nC6H12O6C2H5OH 180г =57г өзгерістері нәтижесінде түзілетін спирттің массасы  → nC6Н12О6 Шешуі: (C6Н10О5)n + nH2O  М(C6Н10О5) = 162 г/моль 2М(C2Н5ОН) = 92 г/моль М(C6Н12О6) = 180 г/моль   х г C6Н12О6­­­­ 500 г C6Н10О5 180 г C6Н12О6 ­­­­  162 г C6Н10О5 162г =556г  2→ C2Н5ОН  + 2СО2 х=180г∙500г C6Н12О6    х г C2Н5ОН   ­­­­ 556 г C6Н12О6 92 г C2Н5ОН  ­­­­  180 г C6Н12О6 х=92г∙556г ІІІ­тапсырма. Тест жұмысы (5­сұрақтан) І­нұсқа 180г =284г 1. Сахароза гидролизінде түзіледі: А) глюкозаның 2 молекуласы; В) глюкоза және фруктоза; С) глюкоза және галактоза;    Д) глюкоза және рибоза. 2. Сүт құрамына кіретін сахароза изомері:  А) фруктоза; В) дезоксирибоза;С) лактоза;Д) целлюлоза. 3. Гидролизге үшырамайтын көмірсу:  А) фруктоза;В) мальтоза;С) сахароза; Д) крахмал. 4. Глюкозадан айырмашылығы сахароза тотықсыздандырғыштық қасиет  көрсетпейді, себебі: А) моносахарид емес;В) гидроксил тобының көп мөлшерінен тұрады;  С) оның молекуласында альдегид тобы болмайды; Д) ол глюкозадан  ауыр. 5. Крахмал молекуласының қүрылымы: А) тек сызықты;В) тек тармақталған;С) сызыкты және тармақталған;Д) кристалдық. ІІ­нұсқа 1. Тамақ өнімі ретінде қолданылмайтын көмірсу:  А) фруктоза;В) целлюлоза;С) сахароза;Д) крахмал. 2. Сахароза дегеніміз: А) ақ түсті, суда жақсы еритін зат, дәмі жоқ; В) ақ түсті, дәмі тәтті,  ерімейтін зат; С) түссіз, кристалдық, суда еритін, дәмі тәтті зат; Д) ақ түсті, суда  еритін, дәмі тәтті зат. 3. Крахмалды сапалық анықтауға арналған реагент: А) сутек;В) бром суы;С) йод ерітіндісі;Д) күміс оксидінің аммиакты  ерітіндісі. 4. Қүрамында крахмал коп болатын осімдік: А) картоп;В) бидай;С) жүгері;Д) күріш. 5. Крахмал гидролизінің соңғы өнімі: А) фруктоза; В) глюкоза;С) мальтоза;Д) сахароза. ІV­тапсырма. Сәйкестікті табыңдар. 1. Реттік санмен сахарозаны қант қызылшасынан бөліп алу сатыларының және химиялық қасиеттерінің жартылай теңдеуі берілген. Әріптермен  реакция нәтижесінде түзілетін заттар белгіленген. Жұпта. Жауабы: 1 С 2 А 3 В Жаңа  сабақ Полисахаридтер, гликандар — молекуласында гликозидті байланысқан  10­нан артық моносахарид қалдықтары бар көмірсулар.  Полисахаридтердің молек. массасы бірнеше мыңнан (ламинарин, инулин)  бірнеше млн­ға дейін (гиалурон қышқылы, гликоген) жетеді.  Полисахаридтерге моносахаридтердің бір ғана түрінен немесе әр түрінен  құралатын целлюлоза, крахмал, хитин, пектиндік заттар,  гликопротеиндер, гепарин, т.б. жатады. Полисахаридтер сілтіге төзімді,  қышқылда диполимерленеді, суда жақсы ериді. П­дің биологиялық  маңызы әр алуан. Полисахаридтер табиғи жоғары молекулалы қосылыстар.  Полисахаридтердің жалпы формуласы (С6Н10О5)n, көптеген моносахарид  молекуласының қалдықтарынан тұрады. Макромолекуладағы  моносахаридтер қалдықтары полисахаридтерде де оттек "көпіршесі"  арқылы жалғасқан: ...R — О — R — О — R... Өсімдіктер мен жануарлар организмінде ферменттердің әсерінен  фотосинтез нәтижесінде түзілген моносахарид молекулалары  поликонденсацияланып, полисахаридтер түзіледі: 6СО2 + 6Н2О  nС6Н12О6   С→ 6Н12О6 + 6О2  (С→ 6Н10О5)n + nH2O Полисахаридтердің маңызды өкілі — крахмал мен целлюлоза. Крахмал (С6Н10О5)n табиғатта кең тараған полисахарид. Күріште 80%­ке  дейін, бидай мен жүгеріде 70—75%, картоп түйіндерінде 20% крахмал  болады. Гликоген. Бұл көмірсу крахмалдың аналогы. Крахмал негізінде  өсімдіктерде болса, гликоген адам мен жануарлар бауырының  тканьдерінде глюкозадан түзіледі. Гликоген ақ түсті ұнтақ, йодпен әрекеттескенде қою қызыл түске боялады. Ол крахмал тәрізді  гидролизденеді. Клетчатка (целлюлоза). Клетчатка немесе целлюлоза формуласы  (С6Н10О5)n барлық өсімдіктердің құрамында болады, олар клетка  қабықшасын түзеді. Клетчатка суда, эфирде, спиртте ерімейді,  сұйытылған қышқылдар мен сілтілердің ерітінділеріне төзімді болады.     Клетчатка тек қана Швейцар реактивінде (сұйытылған Сu(OH)2,  концентрлі  NH3 және концентрлі H2SO4) ериді. Таза клетчатка  молекулалық массасы 100 000 және одан да астам, түссіз, иіссіз,  талшықты, ақ түсті зат. Целлюлозаның әр буынында 3 гидроксил тобы  болады, олар минералды қышқылдармен, органикалық қышқылдармен  күрделі эфир түзуге қатысады:  С6Н7О2(ОН)3 +  3HNO3 С6Н7О2(NО2)3 + 3Н2О  Тринитроцеллюлоза алынады, егер бір не екі гидроксил топтары  қышқылдарға алмасса, сәйкесінше нитро­, динитроцеллюлоза түзіледі.  Сірке қышқылымен әрекеттесіп, ацето­, диацето­, триацетоцеллюлоза  түзеді. Целлюлоза толық тотығу реакциясына түссе, көмір қышқыл газы  және су түзіледі: (С6Н10О5)n + nO2  → 6 nСO2  +  5 n Н2O Минералды қышқылдарымен гидролизденеді: (C6H10O5)n HOH [H+] целлобиоза β­D­глюкопираноза Клетчатканы алуан түрлі өсімдіктерден алады. Ол адам  организмінде қорытылмайды, ал жануарлар организмінде ас қорыту  органдарындағы микроорганизмдердің, ферменттерінің әсерімен  қорытылады. Клетчатка өнеркәсіпте кең қолданылады. Крахмалдың құрылысы Крахмал — табиғи полимер. Ол екі полисахаридтен: амилоза мен  аминопектиннен тұрады  Полимерлену дәрежесі — n­нің мәні крахмалдың әр түрлі молекуласында  шамамен 200­ден 2000­ға дейін болады. Крахмалдың молекулалық  массасы бірнеше жүз мыңнан (амилоза) миллионға дейін (амилопектин)  жетеді. Крахмалдың макромолекуласы циклді  тұрады. Крахмал түзілу процесінің сызбанұсқасы: α ­глюкозаның қалдықтарынан  Яғни, крахмалдың қарапайым буыны, ­ C6H10O5 ­ Крахмалды алу.Өндірісте крахмалды картоптан немесе жүгеріден алады. Картоптан крахмал алу үшін оны ұнтақтап турап, сүзгіге салып, сумен  шаяды. Сумен шайылған крахмалды ыдыстарда тұнғаннан кейін бөліп  алып кептіреді. Крахмалдың қасиеттері Крахмал салқын суда ерімейтін ақ түсті ұнтақ зат. Ыстық суда ісініп,  коллоид ерітінді — клейстер түзеді. Крахмалдың маңызды химиялық қасиеттерінің бірі — йодпен  әрекеттескенде көк түстің пайда болуы. Оны картоптың немесе ақ нанның кесіндісіне, крахмал клейстріне йод ерітіндісін тамызып көруге болады.  Бұл реакцияны тағам өнімдерінде крахмалдың бар­жоғын анықтау үшін  қолданады. Крахмал минерал қышқылдың (H2SО4) немесе ферменттердің әсерінен  гидролизденіп, глюкоза түзеді: (С6Н10О5)n + nH2O   C→ 6H12O6 Реакция жағдайына байланысты әр түрлі аралық өнімдер түзіліп, гидролиз сатылап жүруі мүмкін: (С6Н10О5)n   (C→ 6Н10О5)m   → xС12Н22O11   → nС6Н12O6 Макромолекуланың ыдырауы біртіндеп іске асады, әуелі ірі молекулалы  қосылыс декстрин, содан кейін дисахарид мальтоза және гидролиздің  соңғы өнімі глюкоза түзіледі. Крахмалдың маңызы мен қолданылуы Крахмал — негізгі азығымыздың бірі. Бірақ оны организм бірден сіңіре  алмайды. Тағамның құрамындағы крахмал майлар сияқты әуелі  гидролизге ұшырайды. Гидролиздену процесі тамақты шайнағанда  сілекеймен бөлінетін ферменттердің әсерінен ауызда басталады.  Гидролиздену одан әрі асқазан мен ішекте жалғасады. Түзілген глюкоза  ішектен қанға сіңіп, одан бүкіл организмге тарайды. Глюкозаның артық  мөлшері гликогенге "жануар крахмалына" айналып, бауырда қор болып  жиналады. Оның құрамы крахмал сияқты (С6Н10О5)n бірақ құрылысы  крахмалдан тармақты (45, б­сурет) және молекулалық массасы да үлкен  болады. Организмнің гликоген жинауы шектеулі. Адам салмағының 1 килограмына 50—60 г гликоген жиналған соң, одан артық мөлшері майға айналып, адам толысып кетуі мүмкін. Гликоген қажеттілікке байланысты глюкозаға  айналып, биохимиялық процестерге қатысады. Крахмал гидролизінің аралық өнімдері декстрин мен мальтозаны организм оңай сіңіреді. Тамақ дайындаған кезде крахмал декстринге айналады. Нан  өнімдерін және картопты пісірген кезде крахмалдың аздап  гидролизденуінен декстрин түзіледі. Өнеркәсіпте крахмалды гидролиздеп, сірне мен глюкозаға айналдырады.  Ол үшін крахмалға сұйылтылған күкірт қышқылын қосып қыздырады.  Күкірт қышқылының артық мөлшерін бормен бейтараптап, кальций  сульфатына айналдырып бөліп тастайды. Егер гидролизді соңына дейін  жүргізбесе, декстрин мен глюкозаның қоспасы сірне алынады. Сірнеден  кондитер тағамдарын, кәмпиттер, мармелад, джем, тосап жасайды. Декстрин желім ретінде пайдаланылады. Крахмал мата өнеркәсібінде  қолданылады. Ыстық үтіктің әсерінен крахмал декстринге айналып, жұқа  қабықша түзеді. Ол матаға әр береді және тез кірлеуден сақтайды. Крахмалдан химия өнеркәсібінде глюкоза, этил спиртін, ацетон және  лимон қышқылын алады. Крахмал қағаз және картон өндірісінде  қолданылады. Крахмал І­тапсырма. Крахмал мен целлюлозаны салыстырып келтірілген кестені толтырыңдар: Салыстыру белгілері Целлюлоза Құрамы (глюкозанын циклді формуласы  аркылы жазыңдар) Полимерлену дөрежесі Салыстырмалы молекулалык массасы Суда ерігіштігі Гидролиздену реакциясы Жану реакциясы Табиғатта таралуы Формативті бағалау: екі жұлдыз, бір ұсыныс. Топтағы  оқушылар бағалау парақшаларына   критерий арқылы  бағалайды Бүгінгі сабақта  не  үйрендім?  Оқушы рефлексиясы  §3.19 Тапсырмалар Бағалау Кері байланыс  Үйге тапсырма