Суббота, 25.11.2017, 12:24
Официальный сайт Муниципального казенного учреждения
«Организационно-методический центр учреждений образования
Балаковского муниципального района Саратовской области»
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Категории раздела
Математика [1]
История и обществознание [2]
Русский язык [4]
Литература [1]
Иностранные языки [3]
Начальные классы [18]
Химия [5]
Физика [1]
Музыка [0]
Физическая культура [2]
Информатика [0]
Краеведение [1]
Биология [5]
Экология [2]
Педагогам!
Форма входа
О погоде
GISMETEO: Погода по г.Балаково
Наш опрос
Оцените наш сайт
Всего ответов: 632
Рамблер ТОП100
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Копирайт
www.copyright.ru
Главная » Статьи » Методика преподавания школьных предметов » Химия

Классификация углеводов. Моносахариды. Глюкоза
Тема урока: «Классификация углеводов. Моносахариды. Глюкоза»
Тип урока: Урок формирования знаний
ЭОР: ресурсы Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (http://school-collection.edu.ru/)
Необходимые программы: Power Point-2007; проигрыватель Flash8-en; проигрыватель Java Runtime Environment 1.5; проигрыватель для просмотра видеофрагментов (например KMPlayer).
Подготовила Яковлева Ольга Алексеевна, учитель химии, МОУ "СОШ № 28" г. Балаково Саратовской области
Рекомендовано к публикации предметным жюри межмуниципального конкурса "Лучшая методическая разработка с использованием ИКТ - 2011".

Тема: Классификация углеводов. Моносахариды. Глюкоза.
Класс: 10
Тип урока: урок формирования знаний
Технологии: ЭОР Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (http://school-collection.edu.ru).
Технологические особенности: для просмотра ЭОР необходимо установить на компьютере следующие программы: Power Point-2007; проигрыватель Flash8-en; проигрыватель Java Runtime Environment 1.5; проигрыватель для просмотра видеофрагментов (например KMPlayer).
Цель урока: систематизировать знания об углеводах, как классе органических соединений; изучить строение, свойства, способы получения и применение моносахаридов на примере глюкозы.
Задачи урока:
Образовательные:
актуализировать знания о классификации углеводов;
исследовать химические свойства глюкозы и на основании этого сделать вывод о её строении;
изучить способы получения и применение глюкозы;
проконтролировать степень усвоения знаний с помощью теста.
Воспитательные:
формировать мировоззрение учащихся;
воспитывать самостоятельность, чувство собственного достоинства.
Развивающие:
совершенствовать умения и навыки при проведении химического эксперимента с соблюдением правил техники безопасности;
развивать память, речь, мышление, умение анализировать, сопоставлять, делать выводы;
совершенствовать навыки решения тестовых заданий;
развивать познавательный интерес, творческие способности, уверенность в своих силах, настойчивость.
Тип урока: урок формирования знаний
Методы обучения: использование ЦОР, химический эксперимент, метод исследования, фронтальная беседа, фронтальный опрос.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, пробирки, держатель для пробирок, спиртовка.
Реактивы: растворы медного купороса CuSO4 ∙ 5H2O, гидроксида натрия NaOH, глюкозы C6H12O6.
Ход урока.

Организационный этап.
Актуализация знаний. Постановка цели.
Вступление учителя:

Человеческий организм не может не только расти и развиваться, но и просто существовать без притока органических веществ. В отличие от растений и подобно животным, он не может сам создавать органические соединения из неорганического сырья. Кроме того, организму требуется энергия – как для обеспечения соответствующей температуры тела, так и для совершения работы, следовательно, пища – жизнь.
Вопросы классу:
Из чего состоит наша пища?
Какие вещества являются главными поставщиками энергии организму человека?
Наша пища состоит из очень большого числа различных химических веществ: белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ. Среди них имеются соединения, которые определяют её энергетическую и биологическую ценность, участвуют в формировании структуры, вкуса, цвета и аромата пищевых продуктов.
Главными поставщиками энергии организму человека являются углеводы. Углеводами богаты зерновые и бобовые культуры, картофель, фрукты и овощи. Считается, что на 60% потребности человека в энергии должны обеспечиваться углеводами. В день человек должен получать не менее 500 г углеводов.
Сегодня на уроке мы должны систематизировать знания об углеводах, как о классе органических соединений, особенностях их строения и свойств. И начнём мы с определения и классификации.
Введение знаний.
Углеводы – кислородсодержащие органические вещества, большинство которых отвечает общей формуле Сn(H2O)m.
Т.е. углеводы как бы состоят из углерода и воды, отсюда и название класса. Это название появилось на основе элементного анализа первых известных углеводов. В дальнейшем было установлено, что существуют углеводы, в молекулах которых не соблюдается указанное соотношение, например дезоксирибоза C5H10O4. Известны также соединения, состав которых соответствует приведённой общей формуле, но они не принадлежат к классу углеводов (формальдегид, уксусная кислота). Однако название «углеводы» укоренилось и в настоящее время является общепризнанным.
Углеводы – это чрезвычайно разнообразный класс соединений, как по составу, так и по строению их молекул.
Классификация углеводов.
По способности к гидролизу углеводы можно разделить на 3 основные группы:
1. Моносахариды
2. Полисахариды
3. Олигосахариды
Учащиеся записывают в тетради схему и примеры.
Моносахариды – углеводы, являющиеся по строению альдегидоспиртами или кетоноспиртами, которые не подвергаются гидролизу. В зависимости от числа атомов углерода делятся на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы.
Примеры: глюкоза (виноградный сахар) C6H12O6 – белое кристаллическое вещество, содержится в соке винограда и других фруктах.
Использование ЭОР (можно продемонстрировать некоторые структурные формулы в качестве примера, формулы глюкозы и фруктозы лучше показать в разделах «строение»):
Трехмерные химические формулы:
Глюкоза (линейная форма) (№ 104073)
Глюкопираноза (№ 103942)
Фруктоза (фруктовый сахар) C6H12O6 – белое кристаллическое вещество, составляет значительную часть мёда.
Фруктоза (линейная форма) (№ 103999)
Фруктофураноза (№ 104018)
Рибоза C5H10O5 – входит в состав РНК.
Рибоза (линейная форма) (№ 103926)
Рибоза (циклическая форма) (№ 103849)
Дезоксирибоза C5H10O4 – входит в состав ДНК.
Дезоксирибоза (циклическая форма) (№ 103827)
Олигосахариды – полимерные углеводы, построенные из небольшого числа (2 – 10) остатков моносахаридов.
Примеры: сахароза С12H22O11 (свекловичный или тростниковый сахар) – дисахарид, белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, сладкое на вкус. Содержится в большинстве растений. В живых организмах под действием ферментов сначала подвергается гидролизу до моносахаридов, которые затем окисляются до углекислого газа и воды с выделением большого количества энергии.
Лактоза С12H22O11 (молочный сахар) – дисахарид, входит в состав молока и молочных продуктов.
Мальтоза С12H22O11 (солодовый сахар) – входит в состав солода, мёда.
Использование ЭОР:
Трехмерные химические формулы:
Сахароза (№104016) Лактоза (№104064) Мальтоза (№104075)
Полисахариды – это высокомолекулярные углеводы, построенные из остатков моносахаридов. Могут иметь разветвлённое и линейное строение.
Примеры: крахмал (C6H10O5)n - полисахарид, построенный из звеньев α-глюкозы, белый порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде набухает и образует крахмальный клейстер. Содержится в растениях и является ценным питательным веществом. Под воздействием ферментов в организме гидролизуется до глюкозы.
Использование ЭОР:
Трехмерная химическая формула: Крахмал № 103817
Целлюлоза (C6H10O5)n – полисахарид, построенный из звеньев β-глюкозы, твёрдое волокнистое вещество, нерастворимое в воде. Служит «строительным материалом» для стенок растительной клетки, является самым распространённым органическим веществом на Земле. Применяется для изготовления хлопчатобумажных тканей и бумаги.
Целлюлоза (№ 103845)
Применение крахмала. (№124460)
Применение природных волокон, содержащих целлюлозу. (№125462)
Применение сложных эфиров целлюлозы. (№125466)
Изучение моносахаридов продолжим на примере глюкозы.
Нахождение в природе (проводится фронтальная беседа).
В свободном виде глюкоза содержится почти во всех органах зеленых растений. Особенно её много в соке винограда (отсюда название «виноградный сахар»). Мёд в основном состоит из смеси глюкозы и фруктозы. Также глюкоза содержится цветочном нектаре, некоторых фруктах и овощах.
В крови человека и животных содержится около 0,1% глюкозы (80 – 120 мг в 100 мл крови). Превышение содержания глюкозы в крови уровня 180 мг на 100 мл крови свидетельствует о нарушении углеводного обмена и развитии сахарного диабета.
Глюкоза. Нахождение в природе. (№125436)
Исследование строения глюкозы.
К демонстрационному столу вызывается 1 учащийся, которому будет предложено решить экспериментальную задачу:
Докажите опытным путем с помощью предложенных реактивов (растворы CuSO4, NaOH), что виноградный сок содержит глюкозу. Проведите соответствующие химические реакции, отметьте их признаки. Какое строение молекулы глюкозы доказывают проведенные реакции?
В это время остальные учащиеся смотрят видеофрагмент «Определение глюкозы в виноградном соке» (использование ЦОР: видеофрагмент № 54862)
В процессе выполнения эксперимента и просмотра видеофрагмента учащиеся должны сделать вывод о том, что в состав глюкозы входят функциональные группы многоатомных спиртов (гидроксогруппа –ОН) и альдегидов ( альдегидная группа ).
Строение глюкозы.
Простейшая формула глюкозы: СН2О
Молекулярная формула глюкозы: С6Н12О6
М(С6Н12О6)=180 г/моль
Трехмерные химические формулы:
Глюкоза (линейная форма) (№ 104073)
Глюкоза – это альдегидоспирт, содержит функциональные группы спиртов – OH, и альдегидов -СОН)
Кристаллическая глюкоза состоит из линейных (альдегидных) молекул, а в растворе существуют молекулы циклического строения.


В водном растворе глюкозы в динамическом равновесии находятся три её изомерные формы: α-форма, линейная форма и β-форма.

Использование ЭОР: трехмерная формула Глюкопираноза (№ 103942); флеш-анимация «Равновесие трёх форм глюкозы в одном растворе» (№125439) (для использования данного ресурса в презентации нужно выполнить следующие действия: Экран → переключение программ).
Изомерия глюкозы:
Изомером глюкозы является фруктоза («фруктовый сахар»), составляющая значительную часть мёда, а также содержащаяся в цветочном нектаре.
В молекуле фруктозы содержатся характерные функциональные группы спиртов –ОН и кетонов (фруктоза – кетоноспирт).
Трехмерные химические формулы:
Фруктоза (линейная форма) (№ 103999)
Фруктофураноза (№ 104018)
Получение глюкозы:
В природе глюкоза образуется в результате фотосинтеза:
6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2-Q
(к доске вызывается 1 учащийся, который записывает уравнение реакции на доске, остальные делают это в тетради).
Первый синтез простейших углеводов из формальдегида был произведён А. М. Бутлеровым в 1861 г.:
(уравнение демонстрируется учителем в презентации)
На производстве глюкозу получают гидролизом крахмала в присутствии серной кислоты:
(C6H10O5)n + nH2O □(→┴(H_2 SO_4 ) ) nC6H12O6 (уравнение демонстрируется учителем в презентации).
Физические свойства глюкозы:
Вопрос классу: Какие физические свойства глюкозы вам известны?
Глюкоза - бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворяется в воде. Из водного раствора она выделяется в виде кристаллогидрата: С6H12O6 ∙ (H2O)n. По сравнению со свекловичным сахаром она менее сладкая.
Химические свойства глюкозы:
Гликолиз:
Вопрос классу:
Из курса биологии вы знаете, что глюкоза является своеобразным аккумулятором солнечной энергии. Поразмышляйте, что происходит с глюкозой в организме человека?
Около 70% глюкозы, содержащейся в крови человека, подвергается в тканях медленному окислению с выделением энергии и образованием конечных продуктов – углекислого газа и воды.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2920 кДж (уравнение записывается одним из учащихся на доске)
Энергия, выделяемая при гликолизе, в значительной степени обеспечивает энергетические потребности живых организмов.
Свойства глюкозы как многоатомного спирта:
Глюкоза даёт качественную реакцию многоатомных спиртов – со свежеполученным гидроксидом меди (II) образует ярко-синий раствор.
Использование ЭОР:
Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II) (видеофрагмент №54867)
Глюкоза реагирует с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров (пять гидроксильных групп глюкозы вступают в реакцию с кислотами).
Свойства глюкозы как альдегида:
Вопрос классу:
Глюкоза применяется в производстве зеркал и елочных украшений. Какая xимическая реакция лежит в основе этого производства?
Глюкоза реагирует с оксидом серебра (I) в аммиачном растворе (реакция "серебряного зеркала”):
Использование ЭОР:
«Окисление глюкозы оксидом серебра (I)» (видеофрагмент №54865)
CH2OH-(CHOH)4-COH + Ag2O ® CH2OH-(CHOH)4-COOH + 2Ag¯ (уравнение записывается одним из учащихся на доске)
Окисляется гидроксидом меди (II) (с выпадением красного осадка):
CH2OH(CHOH)4-COH + 2Cu(OH)2 ® CH2OH(CHOH)4-COOH + Cu2O + 2H2O (уравнение записывается одним из учащихся на доске)
В начале XX в. медики уже знали, что сахар – это «белая смерть», однако очень медленная и сладкая. Однако, хорошенько изучив таблицу Д.И.Менделеева, они нашли несколько полноценных заменителей сахара, не отличающихся от него по вкусу, но не вызывающих диабета и разрушения зубов.
Вопрос классу:
Как называется один из заменителей сахара, вы узнаете, разгадав шараду:
Слог мой первый метлой выметают.
Слогом вторым информатик считает.
В целом скажу, дорогие друзья,
Для многих больных вместо сахара я. (сорбит)
Как же связана глюкоза с заменителем сахара?
Под действием восстановителей глюкоза превращается в шестиатомный спирт сорбит:
CH2OH-(CHOH)4-COH + H2 → CH2OH-(CHOH)4-CH2OH
(уравнение демонстрируется учителем в презентации)
Брожение – специфическое свойство некоторых углеводов:
а) спиртовое брожение
C6H12O6 ® 2CH3-CH2-OH+ 2CO2­
этанол
б) молочнокислое брожение
C6H12O6 ® 2CH3-CH(OH)-COOH
молочная кислота
в) маслянокислое брожение
C6H12O6 ® C3H7COOH+2H2­+2CO2­
масляная кислота
г) лимоннокислое брожение
C6H12O6 ® HOOC-CH2-C(OH)(COOH)-CH2-COOH+2H2O
лимонная кислота
(уравнения реакций демонстрируются учителем в презентации)
Применение глюкозы:
Проводится обобщающая беседа, в ходе которой формулируются основные области применения глюкозы:
в медицине в качестве общеукрепляющего лечебного средства;
в пищевой промышленности для изготовления кондитерских изделий, вин;
в текстильной промышленности для придания блеска тканям;
глюкоза – восстановитель при производстве зеркал и ёлочных украшений;
в микробиологии для размножения кормовых дрожжей.
Применение глюкозы в микробиологической промышленности.(№125448)
Применение глюкозы в медицине. (№125445)
Применение глюкозы в пищевой промышленности. (№125413)
Проверка знаний (подведение итогов обучения).
(проводится фронтальный опрос).
Использование ЭОР:
Тест «Химические свойства глюкозы» (№ 125441) (для использования данного ресурса в презентации на некоторых компьютерах нужно выполнить следующие действия: Экран → переключение программ).
Домашнее задание и его инструктаж:
Решите задачу: Какова масса молочной кислоты, образующейся при брожении глюкозы массой 300 г, содержащей 5% примесей?
Осуществите превращения:
С6H12O6 → A → CH3COOC2H5
Список использованных источников:
Габриелян О.С. , Маскаев Ф.Н., Теренин С.Ю. «Химия-10» М.: «Дрофа», 2005
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. Химия, 10 класс. http://school-collection.edu.ru/catalog/pupil/?subject=31:
Трехмерные химические формулы:
Глюкоза (линейная форма) (№104073)
Глюкопираноза (№103942)
Фруктоза (линейная форма) (№103999)
Фруктофураноза (№104018)
Рибоза (линейная форма) (№103926)
Рибоза (циклическая форма) (№103849)
Дезоксирибоза (циклическая форма) (№103827)
Сахароза (№104016)
Лактоза (№104064)
Мальтоза (№104075)
Крахмал (№103817)
Целлюлоза (№103845)
Flash-анимации:
«Равновесие трёх форм глюкозы в одном растворе» (№125439)
Тест «Химические свойства глюкозы» (№ 125441)
Видеофрагменты:
«Определение глюкозы в виноградном соке» (видеофрагмент № 54862)
Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II) (видеофрагмент №54867)
«Окисление глюкозы оксидом серебра (I)» (видеофрагмент №54865)
Изображения:
Применение крахмала. (№124460)
Применение природных волокон, содержащих целлюлозу. (№125462)
Применение сложных эфиров целлюлозы. (№125466)
Глюкоза. Нахождение в природе. (№125436)
Применение глюкозы в микробиологической промышленности.(№125448)
Применение глюкозы в медицине. (№125445)
Применение глюкозы в пищевой промышленности. (№125413)
Переход глюкозы из проекции Фишера в Haworth projection. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Glucose_Fisher_to_Haworth.gif
Радецкий А.М., Горшкова В.П., Кругликова Л.Н. Дидактический материал по химии. М.: Просвещение, 2001
Химия. Справочник школьника. Сост. Кременчугская М., Васильев С.. М.: Филологическое общество «Слово», 1997
Фотоиллюстрации: http://www.allpics.ru/photo/; http://foto.cebro.ru/med-1.html#
Фотоиллюстрации из личного архива.
«Химия, 9 класс». Электронная библиотека «Просвещение». ЗАО «Новый диск», 2005
Электронные учебные модули Открытых мультимедиасистем. http://www.mmlab.ru/omschemcat/10p0drazdel31.html
Категория: Химия | Добавил: Моргунова (09.02.2012)
Просмотров: 4778 | Рейтинг: 3.5/2
Полезные ссылки
  • Официальный сайт Министерства образования и науки Российской Федерации
  • Федеральный портал "Российское образование"
  • Информационная система "Единое окно доступа к образовательным ресурсам"
  • Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
  • Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов
  • Портал Министерства образования Саратовской области
  • Сайт ГАУ ДПО "СОИРО"
  • Сайт администрации Балаковского муниципального района
  • Сайт Комитета образования администрации БМР
  • Сайт Балаковской городской организации Профсоюза работников народного образования и науки РФ
  • Сайт РРЦ НО
  • Copyright MyCorp © 2017Бесплатный хостинг uCoz