Головна » Хімія

Вуглеводи. Глюкоза. Будова глюкози як альдегідоспирту. Циклічна форма глюкози. Короткі відомості про фруктозу, рибозу та дезоксирибозу

Мета: дати загальне поняття про вуглеводи як речовини з подвійними властивостями, спираючись на знання учнів про функціональні групи, якісні реакції на багатоатомні спирти та альдегіди, способи встановлення будови молекул. Розглянути лінійну та циклічну форми глюкози. Дати короткі відомості про фруктозу, рибозу та дезоксирибозу, розглянути значення вуглеводів у природі та життєдіяльності живих організмів. Закріпити практичні вміння та навички щодо виконання хімічного експерименту. Розвивати логічне мислення, спостережливість, вміння аналізувати та узагальнювати, удосконалювати  хімічну мову.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Метод: словесний з використанням лабораторного експерименту.

Міжпредметні зв’язки: біологія, основи здоров’я, трудове навчання, креслення.

Обладнання та реактиви: таблиці «Будова молекули глюкози»,

«Класифікація вуглеводів», глюкоза, фруктоза, купрум (ІІ) сульфат, натрій гідроксид, метилоранж, натрій карбонат, спиртівка, штатив з пробірками, пробіркотримач, проектор, екран, ноутбук, комплекти «Моделі атомів для складання молекул».

Хід  уроку

І. Організація класу

ІІ. Актуалізація опорних знань, умінь та навичок

     «Мозковий штурм »:

Що називається функціональною групою?
Які функціональні групи ви вивчили?
Яка якісна реакція на багатоатомні спирти? На альдегіди?
Що називається фотосинтезом?
Які речовини утворюються в результаті фотосинтезу?
Які речовини називаються ізомерами?

  ІІІ. Мотивація навчально – пізнавальної діяльності

          Сьогодні ми розпочинаємо вивчати природні сполуки, які відіграють важливу роль в житті людей, тварин, рослин, в органічному синтезі, у харчовій промисловості, в медицині і навіть у будівництві. Ці речовини називаються вуглеводи. До вуглеводів відносять глюкозу, фруктозу, сахарозу, крохмаль, целюлозу та ін. Назва «вуглеводи» походить ще з ХІХ ст. від слів   «вуглець» і «вода». Ці речовини утворюються при повному термічному розкладі вуглеводів за відсутності повітря.

ІV. Опрацювання нового матеріалу

          Вуглеводи – найпоширеніші органічні сполуки в природі, склад яких відповідає загальній формулі CnH2mOm, або Cn (Н2O)m.

Класифікація  вуглеводів   (на слайді)

Вуглеводи

 

Прості                                                    Складні

 

             моносахариди:                         дисахариди:                          полісахариди:

             глюкоза                                       сахароза                                  крохмаль

             фруктоза                                      мальтоза                                 целюлоза

             рибоза                                           лактоза                                    глікоген

             дезоксирибоза                                                                 пектинові речовини

                                                                                                                    інулін

          Молекулярна формула глюкози C6H12O6. Її будову, наявність функціональних груп ми визначимо за допомогою хімічного евристичного експерименту.

Хімічний експеримент

Встановити, до якого класу органічних речовин належить глюкоза: до кислот, до альдегідів, чи багатоатомних спиртів?

В – І

Визначити наявність у глюкозі карбоксильної групи  (дія на індикатор, взаємодія з натрій карбонатом).

В – ІІ

Визначити наявність у глюкозі спиртових груп  (взаємодія з купрум (ІІ) гідроксидом).

В – ІІІ

Визначити наявність у глюкозі альдегідної (карбонільної ) групи (взаємодія з купрум (ІІ) гідроксидом при нагріванні).

Узагальнення результатів хімічного експерименту:

В – І  Ознаки реакції відсутні.

В – ІІ Утворення прозорого розчину синього кольору.

В – ІІІ Утворення розчину цегляного кольору, а згодом – осаду.

      - Про наявність яких функціональних груп свідчать ці досліди?

Отже, до складу глюкози входять спиртові групи та альдегідна група. Глюкоза – альдегідоспирт, її молекула має таку будову:

                               OH                   O

H2C – CH – CH – CH – CH – C

 OH    OH    OH              OH          H

Виготовлення кулестержневої моделі молекули глюкози.

       Однак, деяких реакцій, характерних для альдегідів, глюкоза не дає. Справа в тому, що в молекулі глюкози відбувається внутрішньомолекулярна взаємодія гідроксильної групи з карбонільною групою, завдяки чому глюкоза існує не тільки у відкритій ланцюговій формі, а й у циклічних α та β формах, які відрізняються розміщенням гідроксильних груп відносно площини кільця. Циклічну будову молекула глюкози має у кристалічному стані, у водних розчинах вона існує у двох різних формах, які взаємно переходять одна в одну:

(на слайді)

    - У чому відмінність у будові  α і β  - циклічних форм глюкози?

        До моносахаридів належить і фруктоза C6H12O6, або фруктовий цукор. Це ізомер і супутник глюкози у багатьох плодах, ягодах, входить до складу меду.   На відміну від глюкози фруктоза є кетоноспиртом, до її складу входить функціональна кетонна група:

    CH2 – CH – CH – CH – C – CH2

    OH     OH    OH    OH    O    OH

   Рибоза C5H10O5  і  дезоксирибоза C5H10O4 є важливими моносахаридами. Залишки циклічних форм їх молекул входять до складу рибонуклеїнових (РНК) та дезоксирибонуклеїнових (ДНК) кислот.

                                                     O

        CH2 – CH – CH – CH – C

        OH      OH   OH    OH          H

                           Рибоза

                                                      O

       CH2 – CH – CH – CH2 – C

       OH     OH     OH                    H

                          Дезоксирибоза

Чи схожі ці моносахариди за будовою з молекулою глюкози?

Учнівська презентація «Значення вуглеводів для живих організмів».

Короткий зміст презентації.

Вуглеводи складають 80 % сухої маси рослин, у добовому раціоні людини їх міститься 60 – 75%, що становить 50 – 60% калорійності.

При згоранні:

    1 г вуглеводів виділяється 4,1 ккал,

    1 г жирів – 9, 3 ккал,

    1 г білків – 4,1 ккал енергії.

     Достатня кількість вуглеводів сприяє згоранню жирів. При достатній кількості вуглеводів глюкоза відкладається у вигляді глікогену в печінці, м’язах. Глікоген – резервний запас вуглеводів.

   Вуглеводи всмоктуються в тонкому кишківнику у вигляді моносахаридів, які утворюються під дією ферментів із дисахаридів та полісахаридів.   

       Потреба організму у вуглеводах: 1/3 – легкозасвоювані, 2/3 – полісахариди (крохмаль). При повній відсутності вуглеводів вони можуть синтезуватися з білків і жирів (гліконеогенез). Надлишкове вживання вуглеводів призводить до порушення обміну речовин, перенапруження інсулінового апарату, збільшення синтезу холестерину, ожиріння, появи цукру в сечі. При надлишку клітковини  посилюється бродіння в кишківнику.

V. Уточнення інформації

Які сполуки називаються вуглеводами?
Яка класифікація вуглеводів?
Які функціональні групи характерні для моносахаридів?

     VI. Оперування поняттями

У чому полягає відмінність у будові молекул глюкози і фруктози?
Які речовини проявлятимуть більш схожі хімічні властивості: глюкоза і фруктоза, чи глюкоза і рибоза? Пояснити.
Заповнити таблицю, відмітивши наявність функціональних груп:

 

    VII. Закріплення інформації

Обчислити масові частки хімічних елементів у молекулі глюкози.
Яке значення глюкози у життєвих процесах організмів тварин і людини?

       VIIІ. Домашнє завдання

Вивчити § 28, с.196 –198 (до хімічних властивостей), № 244.


Теги: Секелик Н.Д., Вуглеводи, Глюкоза
Навчальний предмет: Хімія
Переглядів/завантажень: 1190/164


Схожі навчальні матеріали:
Всього коментарів: 0
avatar