Углеводы
план-конспект урока по химии (10, 11 класс) на тему
Урок для углублённого изучения раздела "Биохимия" в урочной или внеурочной деятельности.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 71.22 КБ |
Предварительный просмотр:
«Углеводы».
Задачи урока:
Образовательная: повторить и закрепить классификацию углеводов, понятия «моносахариды», «дисахариды» и «полисахариды». Изучить структуру углеводов, детально разобрать её на примере различных представителей данного класса химических веществ. Обозначить функции углеводов. Изучить явление таутомерии углеводов на примере глюкозы.
Развивающая: формировать у учащихся умение выявлять связь между составом, строением веществ, их свойствами и функциями. Формировать информационную компетенциюпо поиску информации, умение работать с дополнительной литературой, а так же предоставление полученных знаний в разных формах: таблицах, схемах и т.п.
Воспитывающая: формирование коммуникативной компетенции посредством работы в группах.
Тип урока – комбинированный урок
Вид урока – с демонстрацией презентации
План занятия:
Актуализация опорных знаний | 5 минут |
Работа с дополнительным материалом в группах | 10 минут |
Выступление групп и запись в тетради | 15 минут |
Лекция учителя | 15 минут |
Ход урока.
I. Актуализация опорных знаний.
1. Дать определение понятию «углеводы».
- Составить кластер (схему) классификации углеводов с представителями (см. Приложение1)
- Охарактеризовать основные функции углеводов.
II. Изучение нового материала.
Учащиеся делятся на 6 групп (или 3, если их малое количество). Каждой группе достаются названия углеводов, которые они должны охарактеризовать и презентовать остальным учащимся: глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза, крахмал, целлюлоза (или же глюкоза и фруктоза, сахароза и мальтоза, крахмал и целлюлоза для 3-ёх групп).
Работа ведётся по раздаточному материалу с дополнительной информацией (см. Приложение 2). В процессе работы каждый углевод должен быть охарактеризован по следующим признакам:
- Определение, общая формула.
- Физические свойства.
- Химические свойства.
- Биологическая роль.
- Применение углевода.
По истечении времени на оформление плаката и подготовку рассказа учащиеся группами представляют проделанную работу.
Остальные учащиеся в это время заполняют сводную таблицу по углеводам (так же раздаточный материал, в целях экономии времени) (см. Приложение 3)
Далее продолжает учитель.
К классу углеводов относят органические соединения, содержащие альдегидную или кетонную группу и несколько спиртовых гидроксилов.
К углеводам относятся соединения, обладающие разнообразными и часто совершенно различными свойствами. Среди них есть вещества низкомолекулярные и высокомолекулярные, кристаллические и аморфные, растворимые в воде и не растворимые в ней, гидролизуемые и негидролизуемые и т. д. Это многообразие качеств находится в тесной связи с химической природой углеводов, со строением их молекул; оно предопределяет то или иное участие углеводов в процессах жизнедеятельности и в построении тканей животных и растений.
В зависимости от состава, строения и свойств углеводы делят на две группы: простые и сложные. Простые углеводы не подвергаются гидролизу. Сложные углеводы при гидролизе распадаются с образованием простых углеводов.
Для моносахаридов характерно явление изомерии. Какие вещества называются изомерами? (Изомерами являются вещества, которые имеют одинаковую химическую, но разные структурные формулы).
Выделяют два вида изомерии моносахаров:
- структурная изомерия. Относится к изменению в самом углеводородном скелете, либо в положении функциональных групп относительно углеводородного скелета;
- пространственная изомерия. Касается изменения положения функциональной группы относительно одного атома в цепи. Атом, к которому присоединены 4 разных функциональных группы называется асимметрическим, вокруг такого атома возможно вращение функциональных групп.
В каких формах может находиться глюкоза? (линейная и циклическая)
Как линейная переходит в циклическую вы уже знаете. Но это далеко не весь секрет моносахаров, и сейчас я покажу вам всю волшебность данных веществ на примере глюкозы.
Для дальнейшей работы нам необходимо познакомиться с новым понятием – таутомерия.
Таутомерия - явление обратимой изомерии, при которой два или более изомера легко переходят друг в друга. При этом устанавливается таутомерное равновесие, и вещество одновременно содержит молекулы всех изомеров (таутомеров) в определённом соотношении.
Характерной особенностью моносахаридов является их ярко выраженная способность к таутомерным превращениям. Различают два вида таутомерии моносахаридов: кето-енольную и кольчато-цепную.
Кольчато-цепная таутомерия моносахаридов заключается в существовании кольчатых (циклических) форм и цепной (т. е. с открытой углеродной цепью) формы моносахарида, находящихся в динамическом равновесии. Мысль о существовании циклических форм моносахаридов была впервые (1870) высказана профессором Московского высшего технологического училища А. А. Колли.
Кето-енольная таутомерия моносахаридов состоит в переходе формы с карбонильным кислородом в альдегидной или кетонной группе в енольную форму (с ОН-группой при углеродном атоме, связанном двойной связью). Благодаря кето-енольной таутомерии эпимерные моносахариды могут превращаться друг в друга. Поясните, что значит «эпимерные моносахариды»?
В кристаллическом состоянии моносахариды находятся в одной из циклических форм. При растворении образуется равновесная смесь линейной и циклических форм. Циклические, особенно пиранозные формы, энергетически более выгодны для большинства моносахаридов. Например, в растворе D-глюкозы преобладает b-D-глюкопираноза:
Зарисовка схемы на доске с пояснениями причин конкретных форм, с конечным видом, представленным ниже.
Таким образом получив только одну из форм глюкозы в организме будут находится все перечисленные формы, и если для какого-либо биологического процесса потребуется конкретная форма глюкозы, отличная от той, что попала с пищей, то этот недостаток будет с лёгкостью решён. Поистине волшебно!
Подведение итогов занятия.
Приложение 1
Приложение 2
Примерный текст дополнительного материала «Сахароза»
Молекулярная формула C12H22O11. Сахароза – столовый сахар, получаемый из сахарной свеклы, тростника, а также коричневый сахар, черная патока. Содержится в небольшом количестве в овощах и фруктах. Сахароза представитель дисахаридов класса углеводов. Её молекула состоит из взаимно связанных остатков молекул глюкозы и фруктозы.
При исследовании химических свойств сахарозы можно убедиться, что для неё характерна реакция многоатомных спиртов – образование ярко-синего раствора при взаимодействии с гидроксидом меди (II). Реакцию серебряного зеркала с сахарозой осуществить не удаётся. Следовательно, в её молекуле имеются гидроксильные группы, но нет альдегидных.
Физические свойства.
Сахароза является органическое соединение, широко известный как столовый сахар и иногда называется сахарозой. Белый, без запаха, кристаллический порошок со сладким вкусом. Чистая сахароза – бесцветное кристаллическое вещество сладкого вкуса, растворимое в воде. Плотность 1,587г/см3. Температура плавления 186°C. Растворимость в воде 2000г/л (25°С). При температуре 190-2000 превращается в бурую массу (карамель) с выделением воды. Как и другие углеводы, сахароза сгорает до диоксида углерода и воды.
Химические свойства.
Важнейшее химическое свойство сахарозы – способность в присутствии минеральных кислот и при повышенной температуре подвергаться гидролизу:
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6
(сахароза + вода = глюкоза + фруктоза)
Нахождение в природе.
Сахароза входит в состав сока сахарной свеклы (16-20%) и сахарного тростника (14-26%). В небольших количествах сахароза вместе с глюкозой содержится в плодах и листьях многих зелёных растений.
История сахара.
Первое производство сахара из сахарного тростника состоялась в Индии. Воины Александра Великого сообщили, что видели мед, который производится без вмешательства пчелы. И сахар оставался экзотическим продуктом в Европе, пока арабы не начали производить его в Сицилии и Испании. Только после крестовых походов сахар начал конкурировать с медом в качестве подсластителя в Европе.
Применение сахара.
Сахароза является самым известным углеводом за её роль в питании человека. Рафинированный сахар только первоначально был роскошью, но в конечном счете стал достаточно дешевым и обычным продуктом. Сахар основной элемент в кондитерской продукции и десертах. Сахароза имеет важное значение для структуры многих пищевых продуктов, в том числе печенья, тортов, пирогов, конфет, мороженого, шербетов и т.д…
Биологическая роль.
Сахароза легко усваивается в организме, что приводит к быстрому росту глюкозы в крови после приема пищи. Злоупотребление сахарозы связано с неблагоприятными последствиями для здоровья. Наиболее распространенным является кариес зубов. Разрушение зубов, связанное с потреблением сахара опасно для здоровья. Многие слышали, что сахар может привести к образованию полостей в зубах. Хотя сахар сам по себе не образует полости, то отсутствие чистки зубов после еды сахара или других продуктов может к этому привести. Ребёнок, который употребляет много сахара и не чистит зубы на регулярной, основе подвержен появлению полостей в зубах.
Бактерии полости рта, живущие в зубном нале, при избытке сахарозы, усиливают метаболизм сахара любого (не только сахарозы, но и глюкозы, лактозы, фруктозы, но и крахмала) в молочную кислоту. Высокая концентрация, которой ведёт к деминерализации поверхности зубов, что приводит к кариесу. Быстрота, с которой сахароза повышает уровень глюкозы в крови, может вызвать проблемы у людей, страдающих сахарным диабетом.
Диабет, болезнь, которая заставляет организм усваивать сахар плохо. Диабет возникает, когда разрушаются тела клеток, продуцирующих инсулин. Накопление глюкозы в крови, может вызвать две проблемы: в краткосрочной перспективе, клеткам начинает не хватать энергии, в долгосрочной перспективе, постоянно повышенный уровень глюкозы приводит к повышению кислотности крови, повреждению многих органов, включая глаза, почки, нервы и сердце.
Следствием повышенного содержания сахара в крови является и такая болезнь как подагра. Возникновение подагры связано с избыточным производством мочевой кислоты. Пища, богатая сахарозой может привести к подагре, так как она повышает уровень инсулина, что предотвращает выделение мочевой кислоты из организма. Концентрация мочевой кислоты в организме увеличивается, в том числе и концентрация мочевой кислоты в жидкостях организма. Мочевая кислота начинает выпадать в осадок в виде кристаллов. Исследователи находят связь между частым употреблением сладких напитков с высоким содержанием фруктозы и ростом случаев проявления подагры.
В 2003 году, Организация Объединенных Наций подготовила доклад, составленный группой из 30 международных экспертов. Группа экспертов заявила, что общее число свободных сахаров (всех моносахаридов и дисахаридов), добавленных в продукты от производителей или поваров, а также сахаров, естественно присутствующих в меде, сиропах и фруктовых соках не должна составлять более 10% потребления здорового человека. Общее число углеводов должно составлять от 55% и 75% потребления.
Наибольше количество тростникового сахара поступает из стран с теплым климатом, таких как Бразилия, Индия, Китай, Таиланд, Мексика и Австралия.
Свекольный сахар поступает из регионов с более холодным климатом: северо-западной и Восточной Европы, Северной Японии, а также из некоторых районов Соединенных Штатов (в том числе Калифорния).
Приложение 3
Раздаточный материал «Сводная таблица «Углеводы»
Углевод | Определение, формула | Физические свойства | Химические свойства | Биологическая роль | Применение углеводов |
Глюкоза |
|
|
|
|
|
Фруктоза |
|
|
|
|
|
Сахароза |
|
|
|
|
|
Лактоза |
|
|
|
|
|
Целлюлоза |
|
|
|
|
|
Крахмал |
|
|
|
|
|
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Классификация углеводов, их строение и биологическая роль.
Учебно-методическая разработка урока химии в 10 классе. В ходе урока рассматривается подробная классификация углеводов, расскрываются их физические и химические свойства, способы получения , применени...
презентация к уроку "Органические молекулы - углеводы
Презентация к уроку биологии 10 класс...
![](/sites/default/files/pictures/2014/02/12/picture-28425-1392148840.jpg)
Углеводы
Урок с применением интерактивного метода ТРКМЧП – технология развития критического мышления через чтение и письмо....
"Углеводы"
Урок химии в 10 классе в виде мультимедийной презентации. Цель: сформировать представление об углеводах, познакомиться с их разнообразием, классификацией, ролью в природе и значением в жизни человека....
Углеводы
Презентации к урокам по теме углеводы. Первая содержит материал о классификации углеводов, классификации и свойствах моносахаридов. Вторая - свойства ди- и полисахаридов. Каждая презентация запакована...
Урок "Белки.Жиры. Углеводы"
Конспект урока естествознания для 6 класса к учебнику "Физика. Химия 5-6 класс" ,вторы Гуревич А.Е., Понтак Л.С., Исаев Д.А....
Обобщающий урок по теме «Углеводы».
Обобщающий урок по теме «Углеводы». Данный урок проводим в десятом классе с целью обобщения и актуализации знаний, учащихся по теме. Продолжительность занятия 2 часа. При подготовке к уроку учащи...