Конспект урока по химии в 10 классе «Моносахарид глюкоза. Физические и химические свойства глюкозы и ее применение»
Конспект урока по химии в 10 классе
Тема «Моносахарид глюкоза. Физические и химические свойства глюкозы и ее применение»
Цель урока: получить представление о полифункциональных веществах на примере глюкозы. Доказать двойственную природу химических свойств глюкозы.
Задачи.
Образовательные:
продолжить формирование понятия углеводы;
знать классификацию углеводов, состав строение глюкозы;
уметь на основании строения предсказывать свойства глюкозы, составлять уравнения окисления, восстановления, брожения;
познакомиться с разновидностью изомерии – динамической (таутомерией).
Развивающие:
Совершенствовать умения
анализировать формулы органических соединений, называть функциональные группы и определять принадлежность веществ к определенному классу;
работать со схемами и таблицами, выявлять признаки химических реакций, осуществлять синтез информации, устанавливать причинно-следственные связи;
развивать критическое мышление учащихся.
Воспитывающие:
формировать у учащихся научно-материального мировоззрения, подтвердить единство природы, выражающегося во взаимных превращениях неорганических и органических веществ (фотосинтез);
воспитание познавательной активности, чувства ответственности, уважения друг к другу, взаимопонимания, взаимоподдержки, уверенности в себе;
воспитание культуры общения.
Тип урока: изучение нового материала.
Технология: проблемного обучения
Оборудование: компьютер, экран, проектор, мультимедийная презентация.
|
Дидактические цели данного этапа. |
Деятельность учителя |
Деятельность ученика |
Используемые средства |
|||||||||||
|
1.Этап организационный |
||||||||||||||
|
Формировать положительный настрой у учащихся |
Приветствует учащихся |
|||||||||||||
|
2.Этап актуализации знаний |
||||||||||||||
|
Подготовить учащихся к работе на уроке. Актуализация опорных знаний, умений и навыков. |
На интерактивной доске слова: крахмал, глюкоза, углеводы, олигосахариды, рибоза, целлюлоза, сахароза, моносахариды, полисахариды. Составить схему классификации изученных Вами на прошлом уроке веществ. Объяснить, что является основой классификации. Что такое функциональная группа? Приведите примеры веществ с разными функциональными группами? Проведите связь между свойствами вещества и функциональной группой на примере одного вещества. Мы недаром с вами повторили понятие функциональной группы и ее влияние на свойства. Сегодня на уроке речь пойдет об удивительном веществе: «виноградном сахаре, количество атомов углерода в его молекуле равно шести, это самый распространенный углевод в природе, ценный пищевой продукт» Ваши предположения. Что вы можете сказать еще об этом веществе? Что вам известно? |
Работают в парах, составляют схему классификации. Опираясь на знания по биологии, учащиеся предполагают, что это вещество глюкоза. Называют известные им факты о глюкозе. |
Интерактивная доска. |
|||||||||||
|
3.Основная часть |
||||||||||||||
|
Усвоить новые знания и способы действия на уровне применения в знакомой и измененной ситуации через самостоятельное выполнение заданий Использовать различные способы закрепления знаний, вопросов, требующих мыслительной активности, творческого осмысления материала. Обращение учителя по поводу ответа ученика к классу с требованием дополнить, уточнить, исправить, взглянуть на изучаемую проблему с иной стороны. Уметь узнавать и соотносить факты с понятиями, правилами и идеями. |
Для того, чтобы вывести формулу глюкозы, решите задачу: какова формула углеводорода, если массовая доля углерода равна 40%, водорода – 6,7%, кислорода- 53,3%. Молярная масса 180 г\моль. Итак молекулярная формула глюкозы С6 H12 O6. Для того, чтобы определить какие функциональные группы входят в состав глюкозы я предлагаю провести вам 2 лабораторных опыта, соблюдая технику безопасности при работе со спиртовкой. Инструкция для выполнения лабораторных опытов. 1.Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди(II). Налейте в пробирку 2-3 мл раствора глюкозы и столько же разбавленного раствора гидроксида натрия. Затем добавьте несколько капель раствора сульфата меди(II). Что наблюдаете? Ответьте на вопросы: качественную реакцию на какую функциональную группу вы продемонстрировали? Сделайте вывод. 2.В пробирку налейте 1 мл раствора нитрата серебра и добавляйте по каплям разбавленный раствор аммиака. Затем прилейте 1-1,5 мл глюкозы. Осторожно нагрейте. Что наблюдаете? Качественную реакцию на какую функциональную группу вы продемонстрировали? Сделайте вывод. Запишите структурную формулу глюкозы: а) соедините все шесть атомов углерода последовательно друг с другом; б) один из крайних атомов углерода образует альдегидную группу; в) к остальным пяти атомам углерода присоедините по одной гидроксогруппе; (обращаю внимание, что у третьего атома углерода гидроксогруппа расположена сверху). г) добавьте к каждому атому углерода недостающие атомы водорода. Таким образом, вы записали линейную формулу глюкозы (в таком состоянии она присутствует в кристаллической глюкозе), в водном растворе существуют ее циклические изомеры. Существование в растворе глюкозы молекул циклического строения можно объяснить тем, что молекулы глюкозы в следствие вращения атомов углерода вокруг сигма – связей принимают различную форму и гидроксогруппа 5–го атома углерода приближается к альдегидной группе и под ее воздействием спи- связь в альдегидной группе разрывается и цепь замыкается в цикл. В циклической формуле глюкозы альдегидной группы нет. Задание: составьте структурную формулу циклической глюкозы. Для молекул глюкозы характерна так называемая таутомерия(динамическая изомерия) В молекуле глюкозы с открытой цепью альдегидная группа может легко вращаться вокруг сигма связи между 1и 2 атомами углерода, в молекулах циклической формы такое вращение невозможно, циклическая форма молекулы глюкозы может иметь различное пространственное расположении гидроксогрупп: Гидроксогруппы 1 иго и 2-го атома углерода расположены по одну сторону кольца (α– глюкоза) По разные стороны (β-глюкоза) Сделайте вывод о пространственном строении молекул глюкозы. В водном растворе существую линейная и циклические формы глюкозы, они переходят друг в друга и находятся в равновесии. Таким образом, можно сделать вывод: 1) глюкоза – моносахарид, гексоза, многофункциональное соединение, а именно альдегидоспирт, состав которого можно доказать качественными реакциями на многоатомные спирты и альдегиды. 2) молекулы глюкозы могут иметь линейное и циклическое строение (изомерия глюкозы) Мы выяснили, что глюкоза обладает свойствами и спиртов и альдегидов. Заполним таблицу:
В начале урока, я вам сказала, что глюкоза – это самый распространенный углевод в природе. Давайте попытаемся это доказать. Перед вами на столах текст. Работая с текстом, необходимо составить опорный конспект «Глюкоза: нахождение в природе и ее применение». |
Решают задачу в тетради. И записываю формулу на доске Какой качественный и количественный состав глюкозы? Проводят лабораторные опыты Результаты и выводы записывают в тетради. Вывод: в молекуле глюкозы есть спиртовые группы и альдегидная, это подтверждается качественными реакциями на многоатомные спирты и альдегиды. Т.о глюкоза является многофункциональным соединением – альдегидоспиртом. Записывают структурную линейную формулу глюкозы. Записывают структурную формулу циклического строения. Молекулы глюкозы существую в 2-х формах: линейной (кристаллическая глюкоза) и циклической (в водном растворе). В зависимости от расположения гидроксильных групп различают α – и β – глюкоза ДЗ: найдите ответ на вопрос «Характерен ли для глюкозы межклассовый вид изомерии? Если да, то свой ответ подтвердите примерами. Заполнение таблицы идет с опорой на знания учащихся ( свойства спиртов, альдегидов) Самостоятельная работа с текстом. |
На столах у учащихся наборы с химическими реактивами и оборудованием: раствор глюкозы, сульфат меди, гидроксид натрия, раствор аммиака, нитрат серебра; пробирки. Инструкция для выполнения работы. Слайд 1. «Специфические свойства глюкозы» работа со слайдом. Текст |
|||||||||||
|
5.Этап рефлексии |
||||||||||||||
|
Осознать значимость полученных знаний на уроке |
Учащимся предлагаю закончит фразу: Я узнал… Я понял… Я умею… Я могу… Я сомневаюсь… |
|||||||||||||
|
6.Домашнее задание |
||||||||||||||
|
Параграф 14, упр.9(б,в), 10 стр109 |
||||||||||||||
|
Слайд 1 |
Слайд 2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
Приложение 1.
Текст для самостоятельной работы
Глюкоза (C6H12O6) («виноградный сахар», декстроза) встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, отчего и произошло название этого вида сахара. Является шестиатомным сахаром (гексозой). Глюкоза является самым распространённым углеводом.
В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется в процессе фотосинтеза в присутствии хлорофилла, содержащего атом магния:
6СО2 + Н2О = С6Н12О6 + 6О2 – Q.
В особом виде глюкоза содержится почти во всех органах зелёных растений. Особенно её много в виноградном соке, поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мёд в основном состоит из смеси глюкозы с фруктозой. В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови (0.1 - 0.12 %) и служит основным источником энергии для клеток и тканей организма. Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы — инсулина, уменьшающего содержание этого углевода в крови. В связанном виде глюкоза имеется в сахарозе, мальтозе, лактозе, целлюлозе, крахмале и других ди- и полисахаридах.
Первый синтез глюкозы из формальдегида в присутствии гидроксида кальция был произведён А. М. Бутлеровым в 1861 году. Глюкоза может быть получена гидролизом природных веществ, в состав которых она входит. В производстве её получают гидролизом картофельного и кукурузного крахмала кислотами. В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется в результате реакции фотосинтеза.
Глюкоза — белое кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде. Из водного раствора она выделяется в виде кристаллогидрата C6H12O6 · H2O. Растворима так же в органических растворителях, аммиачном растворе гидроксида меди — Cu(NH3)4(OH)2, в концентрированном растворе хлорида цинка и концентрированном растворе серной кислоты.
Большие таблетки глюкозы с витамином С известны всем. Когда такую таблетку отправляют в рот, не стоит забывать, что это в первую очередь медицинский препарат, а потом уж средство удовлетворения потребности в сладком.
Глюкоза легко проникает в кровь, не задерживаясь в пищеварительной системе. Она поддерживает организм, нормализует расстроенное пищеварение, поэтому очень часто входит в состав лекарств. Этот моносахарид извлекают из свекольной, картофельной, кукурузной патоки и даже из древесных опилок. Правда, в последнем случае глюкозу используют как промежуточный продукт при дальнейшем её биохимическом превращении в этиловый спирт.
Глюкоза – важный пищевой продукт, за счёт которого организм человека получает большую часть необходимой ему энергии.
Глюкоза является ценным питательным продуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям, в результате которых образуется диоксид углерода и вода, при этом выделяется энергия. Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства. Глюкоза наиболее быстро и легко в организме используется для образования гликогена – животного жира, для питания тканей мозга, работающих мышц, в том числе сердечной мышцы, для поддержания необходимого уровня сахара крови и создания запасов гликогена печени. Она служит эффективным средством поддержания питания послеоперационных, ослабленных и других тяжелобольных, Во всех случаях большого физического напряжения глюкоза может использоваться как источник энергии и быстрого удовлетворения потребности организма в сахаре.
Глюкоза так же используется при явлениях сердечной слабости, шоке, она входит в состав кровозаменяющих и противошоковых жидкостей. Глюкозу используют при интоксикации (например, при пищевом отравлении или инфекции), так как она является универсальным антитоксическим средством.
Широко применяют глюкозу в кондитерском деле (изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.), в текстильной промышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и гликоновых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д.
Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению. На практике используется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива.
Приложение 2
|
Тест по теме "Глюкоза". I вариант. 1. Глюкоза С6Н12О6 является: а) полисахаридом б) дисахаридом в) моносахаридом 2. Какие вещества являются изомерами по отношению друг к другу: а) глюкоза и сахароза б) глюкоза и целлюлоза в) глюкоза и фруктоза 3. Распознавание глюкозы осуществляется с помощью: а) йодной воды б) раствора марганцовки в) аммиачного раствора оксида серебра 4. Молекулы глюкозы могут быть: а) линейными и циклическими б) только линейными в) только циклическими 5. Какой объем оксида углерода (IV) (н.у.) выделится при спиртованном брожении глюкозы количеством вещества 5 моль? а) 2,24л б) 22л в) 224л г) 2240л |
Тест по теме "Глюкоза". II вариант. Основными источниками углеводов являются: а) нефть и каменный уголь; б) животные организмы; в) растительные организмы. 2. В названных углеводов используют суффикс: а) - овая б) - оза в) - аза г) - ол 3. Назовите вещество А, образующееся в результате превращений: СО2 + Н2О -> Х1 -> А а) этанол б) уксусная кислота в) молочная кислота 4. Как отличить растворы глюкозы и фруктозы: а) йодной водой б) нагреванием с раствором оксида серебра в) раствором хлорида железа (III). 5. Какой объем оксида углерода (IV) (н.у.) выделится при спиртовом брожении глюкозы массой 3,6г? а) 22,4л б) 89,6л в) 224л г) 0,896л |
