Химические свойства глюкозы сценарий урока. Активизация мыслительной деятельности

Тема урока: "Глюкоза"

Тип урока: получение новых знаний.

Цель урока: формирование знаний о строении, физических и химических свойствах глюкозы, о роли углеводов в жизни человека и животных, об областях применения глюкозы.

Задачи:

Воспитательная: продолжить формирование у учащихся научно-материального мировоззрения, подтвердить единство природы, выражающегося во взаимных превращениях неорганических и органических веществ (фотосинтез); расширить и углубить кругозор об углеводах.

Образовательная: изучить строение глюкозы; выделить особые свойства глюкозы; выявить незаменимую роль глюкозы в жизни человека и животных; научить самостоятельно составлять уравнения реакций.

Развивающая: развивать навыки экспериментальной работы, умения сравнивать, обобщать, делать самостоятельные выводы.

Методическая цель: продемонстрировать возможности использования на уроке информационно- коммуникационных технологий, педагогики сотрудничества, игровых технологий, проблемного обучения.

Межпредметные связи: биология

Учебно-методическое обеспечение урока:

Технические средства обучения: проектор, экран, компьютер, реактивы: глюкоза (кристаллическая), раствор гидроксида натрия, сульфата меди, спиртовка, химическая посуда, штатив с пробирками, спиртовка,вода, пробиркодержатель, спички, муляжи фруктов или натуральные образцы.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

II. Актуализация прежних знаний

Разминка. Вступительное слово преподавателя.

1. Какие классы кислородосодержащих органических веществ мы изучили?

2. Под каким номером находится вещество, содержащее функциональную группу альдегидов?

3. Под каким номером находится вещество, содержащее функциональную группу карбоновых кислот?

4. Под каким номером находится вещество, содержащее функциональную группу спиртов: а) одноатомных, б) многоатомных?

5. Под каким номером изображена формула вещества, которое является реактивом на альдегидную группу?

6. А под каким номером находится вещество, которое является реактивом на многоатомные спирты?

III. Подготовка к изучению нового материала:

Учитель:

Сегодня мы с вами вспомним детство и послушаем сказку.

Ролевая игра: роли: 1. ведущий (лучше учитель); 2.углеводород Гексан; 3.девушка Глюкоза; 4.сыщик.

Ведущий: В большом царстве углеводородов случилась беда - разорился старый углеводород Гексан. От тоски и безысходности он начал чахнуть и болеть. Ему не могли ничем помочь самые лучшие лекари. И вдруг однажды перед ним оказалась красивая, белолицая девушка, она улыбнулась и сказала: Глюкоза: "Не печалься, я помогу тебе вернуть богатство и силы! Я осыплю тебя серебром, только прикажи доставить сюда аммиачный раствор оксида серебра".

Ведущий: Удивился Гексан, но просьбу выполнил. И действительно, через некоторое время посыпались на пол серебряные монеты. От удивления старик даже рот открыл, сказать ничего не может. А девушка продолжает: Глюкоза: "Чтобы твои силы восстановились - ешь виноград".

Гексан : "Кто ты? Как тебя зовут?"

Глюкоза: Я твоя дальняя родственница, у меня такой же углеродный скелет, живу я в царстве кислородсодержащих соединений, и имя мое в переводе с греческого значит " сладкая".

Ведущий: Больше она ничего не сказала, улыбнулась на прощание и исчезла. Только огромное количество серебра убеждало старика в том, что эта встреча была явью, а не сном. А когда старик стал есть виноград, к нему действительно вернулись силы.

Одна мысль не давала ему покоя - кто эта незнакомка? Позвал он лучшего сыщика, рассказал ему все и приказал узнать ее состав, строение и свойства. "А иначе, - говорит - не сносить тебе головы".

Сыщик взялся за дело с радостью, потому что хорошо знал греческий язык и сразу смекнул.

Сыщик: Сладкая значит "glukus"-Глюкоза. Она содержится в винограде –значит это виноградный сахар.

Определим физические свойства глюкозы:

На столе стоят штатив с пробирками. Возьмем пробирку с глюкозой. Какого цвета вещество? Какое агрегатное состояние? (белый порошок)

Проверим на растворимость – добавим в пробирку воды. Что происходит?

Делаем вывод: Глюкоза – белое порошкообразное вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде.

IV.Объяснение нового материала

Сыщик установил ее родословную - она относится к классу Углеводы - это старинное название класса органических веществ, их формула C n (H2O) m..

Классификация углеводов: интерактивная схема с сайта Ф Ц И О Р http://fcior.edu.ru/search.page?phrase=%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B%20%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F моносахариды, дисахариды и олигосахариды, полисахариды (примеры углеводородов: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза, сахароза, крахмал, целлюлоза).

Химическая формула:

Проблемная ситуация: Почему глюкоза оставила после себя много серебра? В результате какой реакции выделяется чистое серебро? (реакция «серебрянного зеркала»). На наличие какой функциональной группы она указывает? (альдегидная группа). Вывод : в глюкозе есть альдегидная группа.

Демонстрация опыта: глюкоза + аммиачный раствор оксида серебра. Сколько

же атомов углерода в молекуле глюкозы? (такой же углеродный скелет как и у гексана.) Значит 6. Реагирует с 5 молекулами уксусной кислоты, образуя сложный эфир, значит в ней 5 групп – ОН, следовательно глюкоза –это альдегидоспирт. Составляем структурную формулу.

Химические свойства глюкозы: (работа с учебником и тетрадью).

реакция «серебряного зеркала»

реакция «медного зеркала»

реакция на многоатомный спирт

Специфические свойства - спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, полное брожение глюкозы .

Значение глюкозы в природе, в жизни животных, растений и человека. Применение глюкозы. (сообщения группы учащихся).

V. Формирование умений и навыков, закрепление первичных знаний.

1.Эксперимент. Обнаружение глюкозы в ягодах и фруктах.

Оборудование: свежий виноград, разбавленные растворы сульфата меди (II) и гидроксида натрия, пробирка, пробиркодержатель, спиртовка.

Выжать из винограда сок в широкую пробирку. Разбавить сок вдвое водой и прилить к полученному раствору равный объем щелочи и 1 мл раствора сульфата меди (II). Нагреть пробирку со смесью в пламени горелки. Образуется желтый, а затем красный осадок:

2СuОН = Сu 2 О + Н 2 О

Вывод: в виноградном соке содержится глюкоза.

2.Размышление-загадка

Лаборант приготовила реактивы и вышла из кабинета. Здесь Трехатомный спирт, сойдя с полочки, подошел к столу и забрал свой реактив. Увидев это, Глюкоза возмутилась: “Что вы делаете, зачем берете чужое, это же мой распознаватель!”

“Позвольте, позвольте, вмешаться в ваш спор”– промолвил Формальдегид, – “Это же мое вещество”.

Вопросы:

Кто был из них прав?

О каком веществе они спорили?

Как разрешить этот спор?

Задания:

1. Напишите формулы всех веществ, участвующих в споре (глицерин, глюкоза, формальдегид, гидроксид меди)

2. Запишите уравнения возможных реакций.

Преподаватель делает самопроверку, уравнения реакций - на слайде.

2СuОН = Сu 2 О + Н 2 О

Красный

СН2-СН-СН2 + Cи(ОН) 2 глицерат меди (р-р ярко-синего цвета)

ОН ОН ОН

Н-СОН + 2Cи(ОН) 2 Н-СООН + Си 2 О +2Н 2 О

4. Выполнить тест http://fcior.edu.ru/card/1577/testy-po-teme-monosaharidy.html

VI.Рефлексивное задание.

Пятиминутное эссе.

Выполнить следующие два задания: написать, что узнали по данной теме, и задать один вопрос, на который они так и не получили ответ. Учитель сразу же собирает работы и может использовать их при планировании следующего урока.

VII.Подведение итогов занятия

Проводится обобщение деятельности групп и отдельных учащихся. Отмечаются наиболее удачные моменты урока и требующие доработки. Оценивается степень достижения целей.

Домашнее задание:

Конспект; осуществить превращения:

1 вариант:

Углерод → оксид углерода(IV) → глюкоза → сахароза

2 вариант:

Оксид кальция → карбид кальция → ацетилен→ углекислый газ→ глюкоза

Подготовить сообщение о применении полисахаридов (опережающее задание).

Дополнительное задание:

1.Какой объем оксида углерода(IV) (н.у.) выделится при спиртовом брожении глюкозы массой 72г., если массовая доля примесей в ней составляет10% ?

2.При спиртовом брожении глюкозы получилось 115г. этанола. Какой объем (н.у.)оксида углерода(IV) выделится при этом?

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Укромновская школа" Симферопольского района Республики Крым

«Глюкоза» (10 класс)

Учитель химии муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Укромновская школа» Симферопольского района Республики Крым Акмоллаева Гульсина Джаферовна, специалист высшей категории, старший учитель

УкромноеТема урока: Глюкоза Цель урока: дать понятие о глюкозе, как о представителе углеводов, ее химических и физических свойствах;

развивать память, логическое мышление, умение приводить примеры практического применения глюкозы;

развивать интеллектуальную культуру учащихся, воспитывать научное мировоззрение, умение брать ответственность за свое решение.

Структура урока:

Организационный этап (1 мин.);

Актуализация знаний учащихся (10 мин.);

Целеполагание (2 мин.);

Изучение нового материала (20 мин.);

Обобщение знаний (8 мин.);

Рефлексия (2мин.);

Домашнее задание (2 мин.).

Ход урока

Организационный этап

Актуализация знаний учащихся

Фронтальный опрос:

1.Какие вещества относятся к жирам?

2. Какие жиры мы употребляем в пищу?

3. Чем по своему составу отличаются жидкие жиры от твердых?

4. Возможно ли из жидкого жира получить твердый?

5.Перечислить области использования жиров?

6. Какова биологическая роль жиров?

7. В каких реакциях принимают участие жиры?

3. Целеполагание

Знания, которые вы получаете на уроке позволяют вам понять, как строение веществ влияет на свойства, которые они проявляют. Глюкоза имеет большое значение для человека и широко используется в медицине и пищевой промышленности. Вы узнаете, почему глюкозу называют эликсиром бодрости и почему пищу следует тщательно пережевывать.

Для того, чтобы вы лучше запомнили свойства этого необыкновенного вещества, вернемся в мир детства и попробуем с вами вместе составить сказочную историю о жизни глюкозы.

Изучение нового материала

Когда-то давным-давно, в химическом королевстве жила необыкновенно красивая девушка, которую звали Вода. Она вышла замуж за сероглазого молодого человека по имени Углекислый Газ. Молодая пара много времени проводила возле своего дома в небольшом саду. Они могли часами разговаривать, любоваться зелеными листочками и весело смеялись, радуясь первым солнечным лучам. Вскоре у них родились двойняшки: мальчик и девочка.

Запишите уравнения реакции взаимодействия воды и углекислого газа. Как звали девочку и мальчика?

(6СО 2 + 6Н 2 О =С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 )

Далекими родственниками детей были семьи Альдегидов и Гидроксидов, и потому доктор-педиатр, осмотрев детей, не удивился в составе молекулы девочки наличию пяти гидроксильных групп и одной альдегидной. А медицинской карточке ребенка записал: Альдегидоспирт.

Давайте поближе познакомимся со свойствами этого вещества.

Демонстрация физических свойств глюкозы.

Это белый порошок, сладкий на вкус, хорошо растворяется в воде.

Глюкоза часто приходила в гости к дядюшке Купрум (II ) Гидроксиду и рассеивала все его сомнения и переживания, которые собирались у негов виде осадка. После разговора с девочкой глаза старенького дедушки становились прозрачно голубыми.

С 6 Н 12 О 6 + Cu ( OH ) 2 = раствор синего цвета.

Эта реакция проходит с участием гидроксильных групп и является качественной для определения их в составе молекулы. К слову, именно эта реакция используется для определения сахара в мочи. Такой анализ очень важен для больных сахарным диабетом.

Глюкоза всегда была приветливой с семейством оксидов. Аргентум оксид был ее приятелем. И вот однажды он пришел к девушке в гости. Они долго разговаривали, и когда ненароком коснулись друг друга, образовался серебряный иней. Слух об этом облетела все королевство. Этот случай получил название «реакция серебряного зеркала».

СН 2 ОН - (СН) 4 - СОН + Аg 2 О → СН 2 ОН - (СН) 4 - СООН + 2 Аg ↓

глюконовая кислота

Эта реакция происходит при участии альдегидной группы.

Иногда глюкоза встречалась с дрожжами и тогда все радовались и веселились.

С 6 Н 12 О 6 → 2 С 2 Н 5 ОН + 2 СО 2

этанол

Девочка выросла и почувствовала своим призванием работ у в организме человека. Глюкоза поняла, что именно она может дать человеческому организму ту энергию, которая нужна для совершения больших и полезных дел.

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 → 6СО 2 + 6Н 2 О; Н = -2870 кДж

А попадает глюкоза в организм человека самыми разнообразными способами: с ягодами, фруктами (особенно много его в винограде), медом. Когда происходит гидролиз крахмала, а он содержится в картофеле, кукурузе, рисе, муке и всех продуктах производимых из него, то конечным продуктом также является глюкоза. Поэтому она очень любит людей, которые тщательно пережевывают пищу. Ведь в таком случае крахмал под действием ферментов слюны начинает подвергаться гидролизу уже во рту, и глюкоза может быстрее начать свою работу пополнения организма энергией.

Глюкоза является первым помощником больных, ослабленных людей. Ведь она входит в состав лекарственных препаратов для поддержания жизнедеятельности организма, как легкоусвояемый и калорийный продукт при истощении человека. Используется при консервировании крови, входит в состав кровезаменитель жидкостей. Ее раствор вводят непосредственно в кровь, так как именно она переносит глюкозу в клетки организма.

Пригодилась она и для спортсменов во время соревнований и длительных тренировок. Путешественникам не раз удавалось победить неожиданную слабость лишь благодаря несколько глотков из фляги с раствором виноградного сахара. Поэтому и называют ее эликсиром бодрости.

Избыток глюкозы в организме с участием гормона инсулина превращается в вещество гликоген, который откладывается в печени или мышцах. Именно недостаточное выделение этого гормона поджелудочной железой вызывает заболевания сахарным диабетом. Когда мы выполняем интенсивную физическую работу, гликоген подвергается гидролизу: под действием воды образуются молекулы глюкозы, которые током крови разносятся по всему организму. При этом у нас появляется жажда не только из-за потери влаги с потом, но и из-за частичного расходования ее на гидролиз гликогена.

Кроме того, глюкозу часто используют в кондитерских цехах, на производствах, которые изготавливают зеркала и игрушки (процесс серебрения). Ею пользуются при обработке и покраске тканей и кож.

5. Обобщение знаний

Задача.

1. Как экспериментально доказать наличие в молекуле глюкозы:

а) гидроксильных групп;

б) альдегидной группы?

2. Какой объем углекислого газа (н.у.) выделится при полном преобразовании 90 г глюкозы на этиловый спирт во время брожения?

6. Рефлексия

Помогла ли вам сказочная история изучить свойства глюкозы?

Как бы вы изобразили глюкозу, если нужно было бы проиллюстрировать эту сказку?

7. Домашнее задание

1. Изучить соответствующий материал из учебника.

2. Выполнить задание.

Глюкоза завжди була привітною із сімейством оксидів. Аргентум (І) оксид був її приятелем. І ось одного разу він завітав до дівчини в гості. Вони довго розмовляли, і коли ненароком торкнулися один одного, утворився срібний іній. Чутка про це облетіла все королівство. Цей випадок дістав назву «реакція срібного дзеркала».СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СОН + Аg 2 О → СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СООН + 2 Аg↓ глюконова кислота

Государственное автономное профессиональное

образовательное учреждение Пензенской области

«Пензенский колледж архитектуры и строительства»

Методическая разработка конспекта урока

по теме: «Углеводы. Глюкоза».

Выполнила преподаватель: Пивкина Н.В.

г. Пенза. 2017 г.

Тип урока. Урок изучения нового материала.

Цели:

образовательные:

Сформировать у учащихся знания об углеводах, их составе. Рассмотреть зависимость химических свойств углеводов от строения молекул. Качественные реакции на глюкозу.Получение глюкозы. Дать представление о биологической роли углеводов, их значении в жизни человека.

развивающие:

Продолжить развивать у учащихся мыслительные операции: умение связывать уже имеющиеся знания с вновь приобретенными, умение выделять главное в изученном материале, обобщать изученный материал и делать выводы.

воспитательные:

Воспитание ответственного отношения к учебе, стремления к творческой, познавательной деятельности, развивать умения вести диалог, отстаивать свою точку зрения, работать в группе; воспитывать аккуратность, чувства товарищества, коллективизма, уважительного отношения друг к другу.

Методы. Словесные, наглядные, проблемно-поисковые, самостоятельная работа.

Оборудование и реактивы:

На столах обучающихся: спиртовка, пробирки, держатель для пробирки, спички, растворы глюкозы, CuSO4, NaОН, аммиачный раствор оксида серебра.

На столе преподавателя: растворы глюкозы, формалина, фуксинсернистой кислоты, шаростержневая модель молекулы глюкозы.

Ход урока.

1. Организационный момент.

2. Мотивация занятия.

Ребята, попробуйте угадать сами тему сегодняшнего урока. Вещество, о котором мы будем говорить, находится у меня на столе, его очень много в организме человека, в зеленых растениях.

Обучающиеся (предполагают): Белки. Жиры. Углеводы.

Это интереснейшее и нужное вещество - глюкоза. Тема урока: «Углеводы.Глюкоза».

3. Изучение нового материала.

Углеводы служат важным источником питания: мы потребляем зерно, или скармливаем его животным, в организме которых крахмал превращается в белки и жиры. Самая гигиеничная одежда сделана из целлюлозы или продуктов на её основе: хлопка и льна, вискозного волокна или ацетатного шелка. Деревянные дома и мебель построены из той же целлюлозы, образующей древесину. В основе производства фото- и кинопленки все та же целлюлоза. Книги, газеты, денежные банкноты - всё это продукция целлюлозно-бумажной промышленности. Значит, углеводы обеспечивают нас всем необходимым.

Кроме того, углеводы участвуют в построении сложных белков, ферментов, гормонов. Углеводами являются и такие жизненно необходимые вещества, как гепарин (он играет важнейшую роль - предотвращает свертывание крови), агар-агар (его получают из морских водорослей и применяют в микробиологической и кондитерской промышленности).

Единственным источником энергии на Земле (помимо ядерной) является энергия Солнца, а единственным способом его аккумулирования для обеспечения жизнедеятельности всех живых организмом является процесс фотосинтеза, протекающий в клетках растений и приводящий к синтезу углеводов из воды и углекислого газа. Кстати, именно при этом превращении образуется кислород, без которого жизнь на нашей планете была бы невозможна.

Итак, углеводы - это обширный класс природных соединений, которые играют важную роль в жизни человека, животных и растений.

Название «углеводы» эти соединения получили потому, что состав многих из них выражается общей формулой Сn(H2O)m, т.е. формально являются соединениями углерода и воды. С развитием химии углеводов обнаружены соединения, состав которых не отвечает приведенной формуле, но обладающие свойствами веществ своего класса (например, дезоксирибоза С5Н10О4). В то же время есть вещества, соответствующие общей формуле углеводов, но не проявляющие их свойства (например, спирт инозит С6Н12О6).

А теперь наш кабине превращается в научную лабораторию, где будут работать четыре отдела над одной темой, и каждый отдел должен найти ответы на вопросы:

1) К какому классу относится глюкоза?

2) Каковы ее физические и химические свойства?

3) Как можно получить глюкозу?

4) Какое значение глюкоза имеет для человека?

Вопрос: К какому классу относится глюкоза?

Обучающиеся высказывают несколько точек зрения.

. Это вещество не имеет функциональной группы кислот, т.к. сладкое на вкус.

. Если сладкое, может быть, сходно с глицерином и имеет гидроксильные группы ОН.

. Это вещество содержит группы: NO2, NH2, альдегидную.

Благодарю вас за ответы. Чтобы проверить на практике, какая гипотеза будет правильной, предлагаю провести небольшой эксперимент.

Обучающиеся проводят опыты с имеющимися на столе реактивами.

К раствору глюкозы приливают свежеосажденный гидроксид меди и сообщают, что глюкоза - многоатомный спирт.

К раствору глюкозы приливают аммиачный раствор серебра и нагревают. Проделав опыт, утверждают, что это альдегид.

Возникает дискуссия, мнения ребят разделились.

Так к какому классу относится глюкоза?

Выдвижение гипотез.

. Глюкоза - это многоатомный спирт.

. Глюкоза - это альдегид.

Решение проблемы.

Обучающиеся делают открытие, что глюкоза имеет свойства и многоатомных спиртов, и альдегидов.

А теперь сами попытайтесь составить структурную формулу, если молекулярная формула: С6 Н12 О6 .

Во время фронтальной беседы выясняем, что в составе молекулы глюкозы входит одна альдегидная группа и пять гидроксильных групп.

Структурная формула:

Если глюкоза - альдегидоспирт, то она должна давать, очевидно, и другие реакции альдегидов.

Преподаватель проводит демонстрационный опыт. В раствор глюкозы приливает бесцветный раствор фуксинсернистой кислоты. Красное окрашивание не проявляется.

Для проверки к раствору формалина (альдегид) приливает раствор фуксинсернистой кислоты - появляется красное окрашивание.

Итак, свойства зависят от строения. Как показали исследования, в растворе глюкозы имеются молекулы не только с открытой цепью атомов, но и другая конфигурация, когда исчезает альдегидная группа, а именно - циклическое. Что же представляют собой циклические молекулы глюкозы? Вы выяснили строение молекулы линейной, а может ли она образовать кольцо?

Ученики высказывают несколько мнений.

. Да, т.к. происходит вращение атома углерода.

. Если разорвется двойная связь, концы могут соединиться в цикл.

. Нет, т.к. двойная связь находится с одной стороны молекулы.

Возникает проблемная ситуация.

Решение проблемы.

На столе имеется линейная шаростержневая модель глюкозы. Попробуйте построить циклическую форму глюкозы.

Предположения учащихся.

. Изменилось положение группы ОН у последнего С-атома.

. Нет, у первого атома, где перестраивались атомы.

А почему это происходит?

Почти одновременно и все сразу выдвигают одну гипотезу: происходит вращение атома углерода.

Попробуйте это сделать на шаростержневой моделе.

Ребята убеждаются, что сделать это невозможно.

Опять возникает противоречие, которые обучающиеся объяснить не могут. Но выдвигают гипотезу: пока молекула имеет линейное строение, вращение атомов углерода возможно, а в циклической форме это сделать нельзя.

Да, вращение С-атома возможно только в открытой форме, совместно с альдегидной группой. В результате взаимодействия первого и пятого атомов углерода появляется новая ОН-группа у первого атома, которая может занять два положения: над и под плоскостью цикла. Поэтому возможны две циклические формы глюкозы - -форма (ОН-группы при 1-м и 2-м атомах углерода расположены по одну сторону кольца молекулы) и -форма (группы ОН находятся по разные стороны):

Между -формой и -формой глюкозы существует равновесие, они могут превращаться одна в другую через альдегидную - переходную - форму. Занесите эти данные в свой конспект.

Изучение свойств глюкозы.

Выясняя строение молекулы, ребята определили следующие химические свойства глюкозы:

1) взаимодействует с Сu(ОН)2, при нагревании образует красный осадок;

Продуктом окисления является глюконовая кислота (соль этой кислоты - глюконат кальция - известное лекарственное средство).

CH=O COOH

│ t0 │

(CHOH)4 + 2Cu(OH)2 → (CHOH)4 + Cu2O↓ + 2H2O

│ голубой │ кирпично-красный

CH2OH CH2OH

Эти реакции являются качественными на глюкозу как альдегид.

2) взаимодействует с Ag2O в аммиачном растворе с образованием свободного серебра реакция «серебряного зеркала» (качественная реакция).

CH=O COOH

│ NH4OH, t0 │

(CHOH)4 + Ag2O → (CHOH)4

CH2OH CH2OH

3) образование шестиатомного спирта под действием восстановителя. Реакции с участием альдегидной группы глюкозы

восстановление (гидрирование) с образованием многоатомного спирта сорбита

СН=О СН2ОН

│ kat, t0 │

(СНОН)4 + Н2 → (СНОН)4

СН2ОН СН2ОН

4) Пользуясь материалами учебника, дополните химические свойства глюкозы как многоатомного спирта.

взаимодействие с Cu(OH)2 на холоду с образованием глюконата меди (II) - качественная реакция на глюкозу как многоатомный спирт.

Каждая группа записывает уравнения химических реакций в тетрадь.

Есть у глюкозы другие свойства? Вспомните из жизненных ситуаций или воспользуйтесь учебником.

Предположения учащихся.

. Брожение варенья.

. Спирт образуется при брожении винограда.

. Молоко, если долго стоит, тоже приобретает резкий запах кислого и спиртного.

Используя материал учебника, внесите в тетрадь специфические свойства глюкозы: спиртовое брожение, молочно-кислое и масляно-кислое брожение.

Брожение (ферментация) моносахаридов.

а) спиртовое брожение

С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2

б) маслянокислое брожение

С6Н12О6 → СН3 ─СН2 ─СН2 ─СООН + 2Н2 + 2СО2

в) молочнокислое брожение

С6Н12О6 → 2СН3 ─ СН ─ СООН

ОН

Получение глюкозы.

Можно ли получить глюкозу из известного вам вещества формалина?

Возникает активная дискуссия, высказывается несколько противоположных мнений.

. Нет, т.к. формалин убивает все живое, а глюкоза поддерживает жизнь.

. Можно, но эту глюкозу нельзя будет в пищу употреблять.

. В химии все возможно.

. Можно, т.к. при химической реакции образуется новое вещество с новыми свойствами.

. Нет, у этих веществ свойства совсем разные.

Спасибо за гипотезы. Какая из них правильная, вы убедитесь сами.

Но великий русский химик А.М.Бутлеров увидел в этом веществе один из источников жизни: в растворах слабых оснований молекулы формалина, соединяясь друг с другом, образуют цепочку углеводов: 6HCOOH = C6H12O6 + 3O2.

Итак:

1)исскуственным путем можно получить при нагревании формальдегида с известковым молоком.

2) в природе глюкоза получается путем фотосинтеза.

3) в промышленности путем гидролиза крахмала.

Значение в жизни человека (применение глюкозы).

Многие применения глюкозы основаны на ее свойствах. Работая с учебником, обучающиеся дополняют свой конспект.

Биологическая роль глюкозы

D-глюкоза (виноградный сахар) широко распространена в природе: содержится в винограде и других плодах, в меде. Она является обязательным компонентом крови и тканей животных и непосредственным источником энергии для клеточных реакций. Уровень глюкозы в крови человека постоянен и находится в пределах 0,08-0,11%. Во всем объеме крови взрослого человека содержится 5-6 г. глюкозы. Такого количества достаточно для покрытия энергетических затрат организма в течение 15 мин. его жизнедеятельности. При некоторых патологиях, например, при заболевании сахарным диабетом, содержание глюкозы в крови повышается, и избыток её выводится с мочой. При этом количество глюкозы в моче может возрасти до 12% против обычного - 0,1%.

4. Закрепление изученного материала.

1. Почему глюкозу называют виноградным сахаром?

2. Как можно определить, спелое яблоко или нет, не пробуя его на вкус?

Гипотезы учащихся.

. Зеленое - значит, неспелое, красное - спелое.

. Рыхлое - спелое, твердое - нет.

. Провести химические реакции.

Учитель. Какие реакции нужно провести? Какое на вкус спелое яблоко?

Гипотезы ребят.

. Сладкое, т.к. содержит углеводы - глюкозу.

. Значит, реакцию надо провести на наличие глюкозы.

. Качественную реакцию на глюкозу.

. Нагреть со свежеосажденным гидроксидом меди мякоть яблока, и если будет красный осадок - спелое.

Решение проблемы.

Проверим экспериментально, чья гипотеза верна. Возьмите пробирку с протертым яблоком и убедитесь в его спелости.

Ребята, проделав качественную реакцию на глюкозу, убеждаются, что яблоко спелое.

5. Домашнее задание . Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Крахмал - этанол  уксусный альдегид - уксусная кислота - ацетат магния.

Учитель : О. А. Нефедова.

Класс: 10, базовый уровень.

Предмет: химия.

Тема урока: Глюкоза. Строение, свойства.

Форма организации деятельности: совместно-взаимодействующая (сотрудничество)

По виду: урок «открытия» нового знания.

По типу: урок- решения учебной задачи.

Цели: формировать потребность в знаниях о химической природе глюкозы, особенностях строения и действии на организм, возможностях применения.

Формы обучения: индивидуальная, фронтальная, групповая.

Методы и методологические приемы обучения: беседа, дискуссия, проведение эксперимента (решение вопроса опытом), метод стимулирования и мотивации учебно-познавательной деятельности, метод проверки и оценки знаний, умений, работа в малых группах (в парах).

УУД (умение учиться):

Регулятивные: формулирует задачу урока, составляет план решения поставленной проблемы, прогнозирует результат, проводит лабораторный опыт и формулирует выводы на основе наблюдений, оценивает результат своего труда.

Познавательные : расширение познавательной сферы в процессе поиска путей решения учебной задачи, самостоятельно выбирает критерии для классификации вещества (глюкозы), устанавливает причинно-следственные связи, строит логическое рассуждение и делает выводы.

Личностные: формирование навыков работы с различными источниками информации, умений выявлять общее и особенное в строении глюкозы, сравнения особенностей строения и химических свойств глюкозы с другими органическими соединениями.

Коммуникативные: умеет представлять свою точку зрения в публичном выступлении, слушать одноклассников и учителя, обсуждает индивидуальные и коллективные результаты деятельности.

В ходе занятия, обучающиеся смогут:

сформировать представление о химической природе глюкозы, особенностях ее строения, свойствах;

продолжить формировать навыки работы с различными источниками информации;

развить умения фиксировать, анализировать, выбирать главное, делать вывод;

продолжить формировать навыки работы с лабораторным оборудованием в соответствии с правилами техники безопасности, делать выводы по результатам эксперимента;

осознавать вклад химии в формирование целостной естественно-научной картины мира.

Образовательные ресурсы :

Информационно-методическое обеспечение педагогической системы урочной деятельности:

Н.Е.Кузнецова, И.М.Титова, Н.Н.Гара Химия. Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. М.: Ветана-Граф, 2011 г.;

Задачник по химии. Н.Е.Кузнецова, Левкин А.Н., М.: Ветана-Граф, 2011 г.;

Материалы и принадлежности:

Для обучающихся: химическая посуда , набор реактивов для определения качественного состава глюкозы (10%-ный раствор гидроксида натрия, 2%-ный раствор сульфата меди (II), 5%-ный растворы глюкозы, универсальный индикатор ), инструктивные карты.

Оборудование: компьютер, проектор.

Этапы урока

Мотивация. Самоопределение к деятельности, доброе пожелание.

Здравствуйте, ребята. Прежде чем начать наш урок, я попрошу вас проверить свои рабочие места и улыбнуться друг другу.

Думаю, вы все любите загадки?! И я предлагаю вам побыть сегодня в роли помощников Центрального разведывательного управления.

Актуализация знаний, необходимых для работы над новым материалом, создание проблемной ситуации.

Однажды в лабораторию ЦРУ для анализа было доставлено органическое вещество. По данным разведки, в его состав входит всего 3 элемента. Это вещество обладает уникальным свойствам - человек, утомленный работой, употребив его, быстро восстанавливает свою работоспособность. Данное вещество используется при лечении некоторых заболеваний. Находится в составе многих противошоковых лекарств и кровезаменителей, используемых при заболевании центральной нервной системы, печени, различных инфекций и интоксикаций. Задача ЦРУ – определить формулу вещества, предположить его химические свойства и область применения. Исследование поручили молодому сотруднику Алексею Андрианову. По истечении назначенного времени Алексей предстал перед своими коллегами с результатами исследования:

Уважаемые коллеги! Мной был сожжен образец вещества массой 36 г., собрано 52,8 л. углекислого газа и 21,6 г. воды. Относительная плотность вещества по воздуху равна 6,21. Но это все, что я смог успеть сделать. Увы!

Чувство досады не покидало молодого детектива. Ребята, мы можем ему помочь?

Первичное усвоение новых знаний.

Постановка учебной задачи, обсуждение затруднений.

Скажите, как вы считаете, что необходимо сделать, чтобы определить вещество?

Ну, что ж давайте решим задачу и поможем Алексею.

Хорошо, это вещество С 6 Н 12 О 6 . Что это за вещество? (Это вещество называется глюкозой.)

Где вы с ней встречались?

Ребята, вы, наверное, же догадались какая тема нашего урока? (Глюкоза, строение, свойства.)

Что нам дает знание молекулярной формулы?

К какому классу органических веществ оно относится?

Чтобы ответить на этот вопрос давайте проанализируем состав вещества. Исходя из молекулярной формулы это вещество содержит 3 элемента (об этом говорилось и в задании): углерод, водород, кислород.

Следовательно, это вещество относится к кислородосодержащим органическим веществами: спирты, альдегиды, карбоновые кислоты.

Первичная проверка понимания.

Построение плана выхода из затруднения. Обсуждение плана и формулирование способов действия, возможность их выполнения.

Как можно проверить или опровергнуть наши предположения? (провести качественную реакцию)

Лабораторный опыт:

Качественная реакции на альдегиды

Качественная реакция на многоатомные спирты.

(работа по инструктивным картам)

Качественная реакция на карбоновые кислоты

Оглашение результатов работы.

Формулирование выводов.

Вывод: органическое вещество является многоатомным альдегидоспиртом.

Теперь, зная, какие функциональные группы есть в молекуле глюкозы, попробуйте составить ее формулу.

Помните:

1 – атом углерода 4-х валентен,

2 – вещество содержит одну альдегидную группу,

3 – несколько гидроксильных групп.

Скажите, какими же свойствами будет обладать глюкоза?

Да, действительно глюкоза является многоатомным альдегидоспиртом, и, следовательно, должна проявлять свойства альдегидов и многоатомных спиртов.

- Однако опытным путем было установлено: ее раствор не дает окрашивания с фуксинсернистой кислотой, являющейся реактивом для обнаружения альдегидов. Как объяснить это противоречие?

(Демонстрация шаростержневой модели глюкозы – твердой глюкозы).

Глюкоза хорошо растворима в воде., это мы с вами определили в ходе опыта №1.

Давайте попробуем представить поведение молекулы глюкозы в воде. Представьте эту нитку, как молекулу глюкозы. Посмотрите, как она плавает в воде, изгибается /демонстрация/.

Также и молекула глюкозы в воде изгибается. В растворе может произойти замыкание молекулы в цикл и образуется циклическая форма. Замыкание происходит между 1 и 5 атомами углерода. Образовалась циклическая форма.

В водном растворе существует равновесие:

Превращение молекулы линейного строения в молекулу циклического строения объяснимо, если вспомнить что атомы углерода могут вращаться вокруг -связей. Альдегидная группа может приблизиться к гидроксильной группе 5-го атома углерода, поскольку атом кислорода карбонильной группы несёт на себе частичный – заряд, а атом водород гидроксильной группы – частично + заряд. Осуществляется своеобразный химический процесс: происходит разрыв -связи карбонильной труппы, к атому кислорода присоединяется атом водорода, а атом кислорода гидроксильной группы с атомом углерода замыкают цепь. Циклические формы находятся в равновесии, превращаясь и форму. Таким образом, в водном растворе глюкозы находятся три изомерные формы. Молекула кристаллической глюкозы - форма, при растворении в воде – открытая форма, а затем снова циклическая -форма. Такая изомерия называется динамической (таутомерия).

Мы помогли Алексею определить вещество, выяснили его строение. Но наша задача была – определить формулу вещества, предположить его свойства, область применения. А где же применяется глюкоза?

Чтобы ответить на этот вопрос, я предлагаю вам поработать с текстом.

Работа с текстом. Время работы – три минуты.

Представление результатов работы с текстом.

Информация о домашнем задании.

Инструктаж по его выполнению.

§ 30,

Составить уравнения реакций, отражающих химические свойства глюкозы,

Охарактеризовать роль глюкозы в организме человека,

Ответить на вопросы:

а) Некоторых лягушек в зимнее время можно найти, вмёрзших в ледяные глыбы, но после оттаивания земноводные оживают. Как же они ухитряются не замёрзнуть насмерть?

б) Герои романа Жюля Верна “Дети капитана Гранта” только собирались поужинать мясом подстреленной ими дикой ламы (гуанако), как вдруг выяснилось, что оно совершенно не съедобно. “Быть может, оно слишком долго лежало?” - озадаченно спросил один из них. “Нет, оно, к сожалению, слишком долго бежало! - ответил учёный-географ. Как объяснить этот факт?

Задание 3-4 на выбор.

Рефлексия деятельности. (итог урока)

Самооценка результатов своей деятельности и всего класса.

Испытывали ли вы трудности на уроке?

Почему было трудно?

Что открыли, узнали на уроке?

Оправдались ли ваши ожидания от урока?

Что вы взяли с сегодняшнего урока?

Над чем заставил задуматься урок?

Конспект урока по теме:

«УГЛЕВОДЫ. ГЛЮКОЗА»

Цели и задачи:

Дидактические:

Развивающие:

Продолжить формировать ОУУН:

Актуализация познавательной деятельности.

«Химическая разминка», сопровождается слайдовой презентацией.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ БЛОК

Активизация мыслительной деятельности.

Характеристика глюкозы.

Раскрытие причинно следственной связи:

состав → строение → свойства → применение → получение

Объяснение учебного материала сопровождается слайдовой презентацией (приложение 1).

III ПРАКТИЧЕСКИЙ БЛОК.

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА

УГЛЕВОДЫ. ГЛЮКОЗА

II (учебный текст)

Изучите учебный текст

I . Классификация углеводов

По способности к гидролизу углеводы классифицируют на группы:

Простые – моносахариды:

глюкоза – С 6 Н 12 О 6 , фруктоза - С 6 Н 12 О 6 .

1. Дисахариды (сахароза- С 12 Н 22 О 11 , .

2. Полисахариды (крахмал – (С 6 Н 10 О 5) n , целлюлоза -(С 6 Н 10 О 5) n ,

Дисахарид (С 12 Н 22 О 11 ,)+ вода → глюкоза (С 6 Н 12 О 6).

Полисахариды (С 6 Н 10 О 5) n + вода →глюкоза (nС 6 Н 12 О 6).

II . ГЛЮКОЗА

Нахождение в природе: плоды и ягоды

Физические свойства: Ц (белый), З (нет), растворима в Н 2 О, В (сладкий)

Молекулярный состав глюкозы С 6 Н 12 О 6 .

Особенностью строения является наличие:

В начале XIX века ученые установили формулу глюкозы С 6 Н 12 О 6 .

Предположите химическое строение глюкозы.

Учащиеся делают предположения :

Глюкоза – кислородосодержащее органическое соединение, следовательно, может содержать такие функциональные группы, как спиртовая, альдегидная, кетонная, кислотная.

Чтобы доказать наличие или отсутствие этих групп в молекуле глюкозы надо провести качественные реакции (вспоминаем качественные реакции на перечисленные функциональные группы).

альдегидной группы – СОН (сходство с альдегидами);

пяти гидроксильных групп -ОН (сходство с многоатомными спиртами).

ГЛЮКОЗА – АЛЬДЕГИДОСПИРТ.

Качественные реакции

Cu(ОН) 2 , ярко синий цвет (на гидроксильные группы).

Сu(ОН) 2 при нагревании, изменение цвета с синего на желтый и красный (на альдегидную группу).

Ag 2 О (серебряное зеркало, на альдегидную группу)

Реакции по альдегидной группе

1) Взаимодействие с аммиачным раствором Ag 2 O (реакция серебренного зеркала):

СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СОН + Ag 2 O → СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СООН + +2Ag↓

2) Взаимодействие Cu ( OH ) 2 (при нагревании):

СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СОН + 2Сu(ОН) 2 → СН 2 ОН – (СНОН) 4 – СООН + Сu 2 О + 2Н 2 О

Реакции по гидроксильным группам (сходство с многоатомными спиртами).

Образование комплексных соединений синего цвета с Сu(ОН) 2 гидроксидом меди (II) – качественная реакция на гидроксильные группы.

РЕАКЦИИ БРОЖЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ

а) спиртовое брожение C 6 H 12 O 6 ® 2C 2 H 5 OH + 2CO 2

б) молочнокислое брожение C 6 H 12 O 6 ® 2CH 3 -CH(OH)-COOH

В связи с рассмотрением химических свойств глюкозы интересно вспомнить эпизод из романа Валентина Пикуля “Нечистая сила”, где идет речь о неудачной попытке отравления Распутина в 1916 году.“Лазоверт со скрипом натянул резиновые перчатки, растер в порошок кристаллы цианистого калия… Доктор щедро и густо насыщал внутренность пирожных страшным ядом.

…Распутин с неохотой съел пирожное с ядом. Понравилось – потянулся за вторым. Юсупов внутренне напрягся, готовый увидеть перед собой труп. Но Распутин спокойно доедал восьмой птифур…

Яд беспомощен! Гришка выпил и сожрал все, что отравлено. Но только рыгает и появилось сильное слюнотечение… ”Герои Пикуля решили, что Григорий Распутин и впрямь святой или заговоренный . Однако это не так.Распутина спасло то, что доктор не знал, что люди с давних времен при опасности отравления цианидами держали за щекой кусочек сахара. А в 1915 году немецкие ученые Рупп и Гольце обнаружили, что, как и всякий альдегид, глюкоза взаимодействует с цианидами и циановодородом с образованием нетоксичного циангидрин

Применяется глюкоза медицине, в пищевой и химической промышленности.

ГЛЮКОЗА.

Изучив характеристику углеводов, используя учебный текст и материал учебника, преобразуйте изученный материал в блочный конспект

ГЛЮКОЗА.

Проверьте качество составленного вами блочного конспект, исправьте ошибки.

1. Глюкоза С 6 Н 12 О 6 является:

а) полисахаридом, б) дисахаридом, в) моносахаридом.

2. Распознавание глюкозы осуществляется с помощью:

а) йодной воды; б) раствора марганцовки, в) аммиачного раствора оксида серебра.

3.Основными источниками углеводов являются:

а) нефть и каменный уголь; б) животные организмы; в) растительные организмы.

4. В названных углеводов используют суффикс:

а) – овая; б) – оза; в) - аза; г) - ол

4. Как отличить растворы глюкозы и фруктозы:

а) йодной водой; б) нагреванием с раствором оксида серебра; в) раствором хлорида железа (III).

Я успел выполнить работу! Я молодчина! Я хорошо подготовился к уроку!

Я с работой не справился в следствии плохой подготовки к уроку.

На следующем уроке я буду чувствовать себя так!

Пользуясь учебником и опорным конспектом, подготовиться дать характеристику классу углеводов и глюкозе.

Творческое задание. Составьте схему (таблицу, диаграмму, комикс) применения глюкозы в повседневной жизни человека и в промышленности.

Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Карцова А.А. Органическая химия. 10 класс. – М.: Просвещение, 2002.

Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя химии. 10 класс. – М.: Блик-плюс, 2001.

Грузинов Е.В. Сахар, который мы едим. – Химия: еженедельное приложение к газете “Первое сентября” – №20 – 1996.

Книга для чтения по химии, ч. II – Составители К.Я. Парменов, Л.М. Сморгонский и Л.А. Цветков – 2-е изд. перераб.- Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР – Москва, 1956.

Общая биология: Учебник для 10-11 кл. с углубленным изучением биологии в шк./ Л.В. Высоцкая, С.М. Глаголев, Г.М. Дымшиц и др.; Под редакцией В.К. Шумного и др. – 3-е изд., перераб.- М.: Просвещение, 2001. – 462 с.: ил. – стр.30-35.

Потапов В.М. Органическая химия: Пособие для учителя. – 3-е издание, перераб. – М.: Просвещение, 1983.

Самоанализ урока по теме: «Углеводы. Глюкоза» .

Общие сведения

Класс 11 А.

Дата проведения урока 02.12.10.

Цели и задачи:

Дидактические:

опираясь на знания обучающихся по кислородсодержащим соединениям, дать представление о глюкозе, как наиболее ярком представителе класса углеводов;

акцентировать внимание обучающихся на причинно - следственной связи: состав → строение → свойства → применение → получение

Развивающие:

Продолжить формировать ОУУН:

давать качественную и количественную характеристику изучаемого объекта;

устанавливать причинно – следственные связи;

организовывать самостоятельную учебную деятельность.

Краткая характеристика данного класса

Смыслотворческая деятельность занимает ведущее положение в познании как смысла жизни так и учебного процесса, потребность в самосовершенствовании, самоутверждении и самовыражении, у обучающихся на достаточном уровне. Большинство обучающихся достаточно мотивированы на учебную деятельность, учатся с желанием. Развиты навыки самоорганизации на уроке. Но так как обучение в школе происходило несколько лет назад, необходимого объема знаний для восприятия предмета недостаточно.

Урок и задания к нему были подобраны с учетом индивидуальных и возрастных особенностей обучающихся, с целью создания комфортных условий на уроке для каждого обучающегося. Основой данного урока является прослушивание лекции и работа учащихся по составлению блочного конспекта.. Схема блочного конспекта включала пошагово организацию работы каждого ученика в течение всего урока. Задания сформулированы так, что бы возможно было установить причинно-следственные связи., установить соответствие.

Работа на уроке бала направлена на формирование главного умения – уметь учиться.

С целью проверки качества усвоения лекции, была проведена тестовая работа с последующей самопрверкой и подведены итоги..

Реализация принципов обучения

На уроке реализовался принцип доступности обучения и индивидуализации, через дифференциацию. Соблюдался принцип систематичности и последовательности формирования ЗУН отраженный в структуре инструкционных карт.

Методы обучения

На уроке использовались словесно – наглядные методы, практические методы учения.

Методы, используемые при проведении урока, выбраны с учетом возрастных и индивидуальных особенностей учащихся, с учетом их подготовленности, позволяющие прогнозировать результаты обучения и развитияо бучающихся, и соответствуют задачам урока, характеру и содержанию учебного материала, уровню знаний и умений учащихся, материальному обеспечению урока,

индивидуальным особенностям, возможностям и подготовленности учащихся, бюджету времени

Общие результаты урока

План урока выполнен, цели урока реализованы.

Главная » Части речи » Химические свойства глюкозы сценарий урока. Активизация мыслительной деятельности