Тема уроку. ВУГЛЕВОДИ: ГЛЮКОЗА. САХАРОЗА. МОЛЕКУЛЯРНІ ФОРМУЛИ, ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ, ПОШИРЕННЯ Й УТВОРЕННЯ В ПРИРОДІ. ЯКІСНА РЕАКЦІЯ НА ГЛЮКОЗУ.

Навчально-освітня мета: сформувати предметну компетенцію учнів під час вивчення теми «Вуглеводи», класифікувати вуглеводи, записати формули глюкози, сахарози, зосередити увагу на їхніх фізичних властивостях, поширенні та утворенні в природі.

Тип уроку: набуття нових знань.

Навчальне обладнання: завдання на мультимедійній дошці, розчин глюкози, купрум(ІІ) сульфату, натрій гідроксиду, склянки з водою, пробірки, штатив.

Форми роботи:  розповідь учителя,  евристична бесіда, робота  з підручником , хімічний диктант,   проблемно – аналітична робота, демонстративний експеримент.

Предметна компетентність: сформувати предметну компетенцію учнів під час вивчення теми «Вуглеводи», класифікувати вуглеводи, записати формули глюкози, сахарози, зосередити увагу на їх фізичних властивостях, порушенні та утворенні в природі.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою, математична компетентність, основні компетентності у природничих науках і технологіях, інформаційно-цифрова компетентність, екологічна грамотність і здорове життя.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап

ІІ. Актуалізація опорних знань,  перевірка домашнього завдання

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Сьогодні ми поговоримо про вуглеводи – найважливіші природні сполуки, що поряд з білками і жирами входять до складу організмів людини, тварин, рослин.  У рослинах міститься до 80% вуглеводів, в організмах тварин і людини – до 20%. Їжа людини на 70% складається з вуглеводів.  Ми познайомимося з  різноманітністю вуглеводів, їх будовою, роллю в природі та житті людини.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Вуглеводи — органічні сполуки, що складаються з карбону, оксигену й гідрогену та за хімічною природою є полігідроксиальдегідами або кетонами (тобто мають кілька гідроксильних груп й одну карбонільну), або перетворюються на них шляхом гідролізу.

Класифікація вуглеводнів

   Найпростіший представник вуглеводів – Глюкоза

(Проблемно – аналітична робота, демонстраційний  експеримент)

Одним із найпростіших вуглеводів є глюкоза (гр. glucos – «солодкий»). Глюкоза (виноградний цукор) входить до складу фруктів, ягід, меду, патоки, крохмалю та інших полісахаридів. У невеликій кількості є майже у всіх органах і тканинах людини й тварин.

У 100 мл крові міститься до 85–110 мг глюкози.

Фізичні властивості

• Безбарвна кристалічна речовина.
• Добре розчинна у воді.
• Солодка на смак.
• Легкоплавка, t_пл. = 146˚С.

Будова молекули глюкози.

Склад глюкози виражається формулою – С₆Н₁₂О₆ – це молекулярна формула, повна структурна формула , має вигляд –

Глюкоза – це одночасно багатоатомний спирт й альдегід, тобто альдегідоспирт. Молекула має відкриту або циклічну форму. У твердому стані – циклічна, у розчині – циклічна (ά, β) і відкрита.

Хімічні властивості

• Повне окиснення – джерело енергії в організмі

С₆Н₁₂О₆ + 6 О₂ → 6СО₂  +  6Н₂О   +Q

• Взаємодія глюкози з купрум (ІІ) гідроксидом

Демонстраційний експеримент

(Доведення, що глюкоза  – це багатоатомний спирт)

Глюкоза + Cu(OH)₂          синій прозорий розчин

Нагрійте розчин. Що спостерігаєте? Утворення червоного осаду свідчить про наявність альдегідної групи.( Глюкоза – альдегідоспирт)

Глюкоза + Cu(OH)₂      ^t        червоний осад

1.

• Спиртове бродіння глюкози

С₆Н₁₂О₆ ^{ферменти дріжджів}       2С₂Н₅ОН + 2СО₂↑

глюкоза                                      етанол

• Молочнокисле бродіння глюкози

С₆Н₁₂О₆ ^{ферменти}      2С₃Н₆О₃

Глюкоза                 молочна кислота

6) Глюкоза дає реакцію «срібного дзеркала» під дією амоніачного розчину арґентум оксиду – реакція окиснення.
Добування глюкози

1. Пригадайте із курсу біології, що  ви знаєте про фотосинтез?

Які умови потрібні для фотосинтезу?

В процесі фотосинтезу відбувається синтез органічних речовин (глюкози) із неорганічних:

6СО₂ + 6Н₂О   ^{світло, хлорофіл}            С₆Н₁₂О₆ + 6 О₂↑   

2. Гідроліз крохмалю в присутності каталізатора:
   (С₆Н₁₀О₅)_n+ nН₂О → С₆Н₁₂О₆.

Застосування глюкози

(Робота з підручником)

• В медицині для підтримання життєдіяльності організму. Внаслідок окиснення глюкози виділяється велика кількість енергії, що використовується організмом.
• Для виготовлення лікувальних препаратів, при консервуванні крові.
• В кондитерській справі, при виготовленні мармеладу, карамелі, печива тощо.
• В текстильній промисловості застосовують при обробці й фарбуванні тканин та шкіри.

Наступний представник вуглеводів – Сахароза ( буряковий, тростинний цукор)

Молекулярна формула

С₁₂Н₂₂О₁₁  сахароза – дисахарид.

Знаходження в природі

1) В цукровому буряку (16 – 20%)

2) В цукровій тростині (14 – 26%).

Фізичні властивості сахарози

1) Безбарвна (біла) кристалічна речовина.

2) Солодка на смак.

3) Добре розчинна у воді.

4)t_пл. =186˚С; при 190 – 200˚С утворюється карамель.

Хімічні властивості сахарози

Гідроліз – реакція розщеплення молекули  сахарози на дві менші – глюкозу і фруктозу, відбувається при нагріванні розчину сахарози в кислотному середовищі або під дією ферментів.

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О → С₆Н₁₂О₆    +  С₆Н₁₂О₆

Сахароза                глюкоза                 фруктоза

Ця реакція доводить належність сахарози до дисахаридів.

 Застосування сахарози

(Робота з підручником)

1) В стародавні часи сахарозу застосовували як ліки.

2) В ХVІ ст. в Європі цукор вробляли із цукрової тростини, з  ХVІІІ ст. з цукрового буряка. Його стали застосовувати як продукт харчування, з цукру почали добувати штучний мед, мікстури, сиропи.

1. Закріплення вивченого матеріалу.
2. Визначить масову частку Карбону у глюкозі.
3. Який об’єм вуглекислого газу виділиться при спиртовому бродінні глюкози масою 90 г?
4. Здійсніть перетворення:
   СН₄→ СО₂ → С₆Н₁₂О₆ → С₂Н₅ОН → СН₃СООН

VІ. Підбиття підсумків  уроку, оцінювання, висновки.

• Глюкоза – це альдегідоспирт.
• Глюкоза вступає в реакції, характерні для альдегідів, багатоатомних спиртів, проявляє специфічні властивості.
• З аміачним розчином оксиду арґентуму вона дає реакцію «срібного дзеркала», що свідчить про наявність альдегідної групи в кінці карбонового ланцюга. За нормальних умов з купрум (II) гідроксидом утворює купрум глюконат синього кольору, що свідчить про наявність гідроксильних груп.
• Глюкоза є цінним харчовим продуктом. При її окисненні в організмі виділяється енергія, необхідна для життєдіяльності.
• Глюкозу використовують в медицині, для виготовлення кондитерських виробів, обробки тканин і шкір.

VІІ. Інструктаж з домашнього завдання.

Опрацьовати § 19, 20, виконати лабораторну роботу: «Окиснення глюкози свіжоодержаним купруи (ІІ) гідроксидом»

Творче завдання: Підібрати матеріал для дискусії на тему « Цукор – за і проти»

Лабораторний дослід

Тема: «Окиснення глюкози свіжоотриманим купрум(ІІ) гідроксидом»

  Мета: Експериментальним способом виявити наявність у глюкозі характеристичних груп: гідроксильних та альдегідної; довести  подвійність хімічних властивостей глюкози як багатоатомного спирту та альдегіду.

Реактиви та матеріали:  розчини глюкози, купрум(ІІ) сульфату, натрій гідроксиду.

 Обладнання: штатив з пробірками, спиртівка, пробірко тримач.

 Правила техніки безпеки:

1. Виконуйте  досліди згідно інструкції.

2. Уважно читайте етикетки на реактивах, не беріть їх руками, не пробуйте на смак.
3. Дотримуйтесь правил протипожежної безпеки при користуванні спиртівкою.

4.Дотримуйтесь правил безпеки при роботі з лугом, обережно нагрівайте пробірку, що містить луг.

5. Після закінчення роботи приберіть робоче місце, вимийте руки.

Хід роботи

1.Добування купрум(ІІ) гідроксиду.

В пробірку налийте 2мл розчину натрій гідроксиду і  додайте кілька крапель купрум(ІІ) сульфату до утворення осаду.

2.Виявлення гідроксильних груп.

В пробірку з отриманим  осадом  долийте  2мл розчину глюкози до розчинення осаду.

3. Виявлення альдегідної групи, окиснення глюкози.

Обережно нагрійте пробірку в плум’ї спиртівки до утворення осаду.

4. Спостереження та хімічні рівняння занесіть в таблицю.

Висновок: