Методична розробка відкритого заняття на тему:
Тема Глюкоза. Будова та властивості. Поширення в природі
Девіз: «Робота чи заняття, яке не має труднощів не гідне розуму людини».
У. Ченинг.
Мета
Навчальна: вивчити будову глюкози, її властивості, як представника речовин з подвійними властивостями з позицій причинно-наслідкової залежності між складом, будовою та властивостями; розглянути її поширеність в природі та її значення для життєдіяльності організму;
Розвиваюча: продовжити формувати вміння учнів порівнювати та узагальнювати на прикладі матеріалу про будову й властивості альдегідів та спиртів; формувати вміння складати рівняння хімічних реакцій, що характеризують властивості глюкози, уміння виконувати лабораторні досліди, робити висновки зі спостережень;
Виховна: продовжити виховання пізнавальної активності та самостійності учнів під час виконання лабораторних дослідів.
Обладнання та матеріали: дві чорних коробки (в одній – люстерко, в іншій – шоколадка), штатив з пробірками, розчини CuSO4, NaOH, глюкози, аміачний розчин нітрату арґентуму, магній, універсальний індикаторний папірець, соки (яблучний, морквяний, виноградний), розчин меду, спиртівка, спічки, пробіркотримач, ноутбук (комп’ютер), проектор, екран.
Основні поняття і терміни: альдегіди, спирти, моносахариди, альдегідо-спирт, якісна реакція, бродіння, гліколіз.
Тип уроку: вивчення та засвоєння нового матеріалу.
Методи і методичні прийоми: проблемний виклад матеріалу (бесіда) із застосуванням особистісно орієнтованого підходу у вивченні хімії, лабораторні досліди, експериментальна робота, експериментальне дослідження, групова робота, повідомлення учнів.
Література:
Ярошенко О.Г. Хімія: Підручн. Для 11 кл. загальноосвіт. навч. закл. (рівень стандарту). – К. : Грамота, 2011. – 232с.: іл.
Буринська Н.М., Величко В.П. Хімія, 11 кл. Підручник для середніх загальноосвітніх закладів. - К.; Ірпінь: ВТФ "Перун", 2000. - 176 с.
Домбровський А.В., Лукашова Н.І., Лукашов С.М. Хімія, 10-11: Органічна хімія: Підручник для 10-11 кл. середньої загальноосвітньої школи. -К.: Освіта, 1998. - 192 с.
Ярошенко О.Г., Новицька В.І. Завдання і вправи з хімії: Навчальний посібник. Вид. 4-е., виправлене й доповнене з прикладами розв’язків задач. К.: Станіца – Київ, 2000. – 228с.
Підручник. Хімія. 11 клас. Рівень стандарту. Лашевська Г. А., Лашевська А. А. Вид-во: Генеза.
Хід заняття
І. Організаційний момент
Психологічний настрій на сприйняття нового матеріалу.
ІІ. Мотивація навчальної діяльності (Створюю проблемну ситуацію, використовуючи запитання.)
Перед вами на столі стоять дві чорних коробки, в одній з них знаходиться річ без якої не уявляє життя прекрасна половина людства і якби ця річ зникла, то всі жінки світу напевне б зійшли з розуму, в іншому ж ящику знаходиться речовина, яку всі полюбляють, вона розтає в руках, але слід залишає на губах. Ці речі об’єднує одна хімічна речовина. Що це за речі ми з вами взнаємо через деякий час на занятті… Ви здогадаєтесь і самі назвете ці речі.
ІІІ. Повідомлення теми, мети заняття (учні записують в конспекти)
Сьогодні ми на занятті:
Що будемо робити: вивчимо будову та властивості глюкози.
Як будемо це робити: за допомогою експерименту.
Для чого: застосовувати закони і теорії для встановлення залежності між властивостями і будовою речовини, знати практичне використання глюкози. Ми дізнаємося — як виявити глюкозу в харчових продуктах.
Проблемні питання, на які ви дасте відповідь в кінці заняття.
Чому під час фізичної праці людині стає жарко?
Чому нестача глюкози в організмі викликає непритомність?
Чому для угамування спраги під час фізичної праці краще пити виноградний сік?
Яка річ та яка речовина знаходяться в коробках?
ІV. Вивчення нового матеріалу
Історичні відомості
В 1870 р. Рудольф Фіттіг і Адольф Байєр (нім.) вивели хімічну формулу глюкози, виходячи з її властивостей. Глюкоза має ще й циклічну форму.
1890 р. Еміль Фішер (нім.) синтезував глюкозу, тим самим довів її будову.
1802 р. Луи Жозеф Пруст (фран.) отримав глюкозу з винограду.
Глюкоза має циклічну форму і від місця знаходження атому Оксигену, можуть бути альфа і бета-форми глюкози.
Фізичні властивості глюкози
Глюкоза – біла кристалічна речовина, солодка на смак і добре розчинна у воді.
Будова молекули глюкози. (відображається на екрані презентація)
Біля дошки учениця розв’язує задачу на знаходження молекулярної формули глюкози.
Запитання для бесіди:
Які сполуки називаються спиртами? Яка їх загальна формула?
Які сполуки називаються альдегідами? Яка їх загальна формула?
Яка якісна реакція на альдегіди?
Визначення молекулярної формули глюкози
Спробуємо визначити молекулярну формулу глюкози, розв’язавши розрахункову задачу.
Аналізом встановлено масові частки елементів, які входять до складу глюкози: w(С)=40%, w(Н)=6,7%,w(O)=53,3%, відносна густина глюкози за повітрям — 6,207.
Дано: Розв’язання
w(С)=40%
w(Н)=6,7% 1. Яка відносна молекулярна маса глюкози?
w(O)=53,3%
Dпов= 6,207 Mr () = Dпов · 29 = 6,207 · 29 = 180
СxHyOz – ? 2. Яка кількість атомів С, Н, О?
Глюкоза складається з атомів Карбону, Оксигену, Гідрогену. Молекулярна формула С6Н12О6.
Хімічні властивості глюкози
Учитель. Чи залежать властивості речовин від їх будови?
Учні. Так, будова речовини зумовлює її властивості.
Учитель. Які хімічні властивості, на ваш погляд, характерні для глюкози?
Учні. Реакції на альдегідну групу: реакція «срібного дзеркала» (взаємодія з амонійним розчином арґентум оксиду) та реакція на гідроксогрупи (взаємодія з купрум (ІІ) гідроксидом).
Для підтвердження реакції на функціональні групи звернемося до
юних хіміків.
І зараз вони, дотримуючись правил техніки безпеки, продемонструють нам хімічний дослід.
Як альдегід дає такі реакції:
а) окислюється аміачним розчином Аg2О (реакція «срібного дзеркала»);
СН2ОН-(СНОН)4-СHO + Аg2О→СН2ОН-(СНОН)4-СООН + 2Аg↓
Утворюється наліт на стінках пробірки.
б) окислюється купрум (ІІ) гідроксидом (свіжо добутим: NaOH + CuSO4);
СН2ОН-(СНОН)4-СHO + 2Си(ОН)2→ СН2ОН-(СНОН)4-СООН + Си2О +2Н2О
Спочатку з’являється синє забарвлення, а після нагрівання випадає морквяний осад.
Це якісні реакції на глюкозу.
Отже, ми можемо зробити впевнено висновок, що глюкоза альдегідоспирт.
в) відновлюється до шестиатомного спирту
СН2ОН-(СНОН)4-СHO + Н2→ СН2ОН-(СНОН)4-СН2ОН (сорбіт)
Специфічні властивості.
Поступове окиснення в організмах з повільним виділенням енергії:
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2↑+ 6Н2О
Молочнокисле та спиртове бродіння
С6Н12О6 → 2C2H5OH + 2СО2↑
С6Н12О6 → 2CH3-CH-CHO
׀
OH
Герої роману Жуль Верна «Діти капітана Гранта» тільки збиралися повечеряти м‘ясом підстреленої ними дикої лами (гуанако), але виявилося, що воно зовсім непридатне для харчування. «Можливо воно довго лежало?» - запитав один з них. «Ні, воно на жаль, дуже довго бігло!» - відповів вчений-географ Паганель. –М’ясо гуанако смачне лише тоді, коли тварина вбита під час відпочинку, але якщо за ним довго полювати і тварина довго бігла, тоді м’ясо неїстівне».
Навряд чи Паганель зумів би пояснити причину описаного ним явища. Але, корис-туючись даними сучасної науки, зробити це зовсім не важко. Але розпочати прийдеться здалеку. Коли клітина дихає киснем, глюкоза «згоряє» в ній, пере-творюючись у воду і вуглекислий газ, і виділяє при цьому енергію. Але допустимо, що тварина довго біжить, або людина швидко виконує яку-небудь важку фізичну працю, наприклад, рубає дрова. Кисень не встигає потрапити в клітини м’язів. Тим паче клітини «задихаються» не відразу. Розпочинається цікавий процес — ГЛІКОЛІЗ (що в перекладі означає «розклад цукру»). При розкладі глюкози утворюється не вода і вуглекислота, а більш складна речовина—молочна кислота. Кожен, хто пробував кисле молоко або кефір, знайомий з її смаком. Енергії при гліколізі виділяється в 13 разів менше, чим при диханні. Чим більше молочної кислоти утворилося в м’язах, тим сильніше людина чи тварина відчуває втому. Та й вкінці кінців, всі запаси глюкози в м’язах меншає. Необхідний відпочинок. Тому перестаючи рубати дрова або піднявшись по східцях, людина звичайно «переводить дух», поповнюючи недостачу кисню в крові. Саме тому молочна кислота зробила несмачним м’ясо тварини, підстреленого героями Жуля Верна.
Поширення в природі.
Де є глюкоза? Вона міститься у всіх органах зелених рослин. Особливо багато глюкози у винограді (виноградний цукор). Глюкоза в організмі людини й тварин – головне й найбільш універсальне джерело енергії для забезпечення обмінних процесів.
В організмі людини міститься у м’язах і крові (0,1%). У природі постійно відбувається процес перетворення вуглекислого газу і води в органічні речовини, з яких побудовані рослинні організми. Під впливом сонячної енергії в зелених листках рослин відбувається реакція фотосинтезу, внаслідок якої утворюється глюкоза. Процесу сприяє, тобто є каталізатором, зелений пігмент хлорофіл, що вбирає сонячну енергію. Отже, глюкоза утворюється у процесі фотосинтезу: 6СО2+6Н2О→С6Н12О2.
Бджолиний мед також містить глюкозу. Особливо багаті на глюкозу виноград, черешні, вишні, малина, суниці, сливи, кавуни. З овочів найбільше глюкози містить гарбуз, білоголовкова капуста та морква.
Цікаво?
Глюкоза – одна з головних складових меду. У весільному обряді на Лівобережжі, зокрема Кролевеччині, молоді й гості на другий день весілля частуються паточним медом як символом солодкого життя, солодких любощів, здоров'я.
Експериментальна робота
Тема. Виявлення глюкози в продуктах харчування.
Мета: виявити глюкозу в продуктах харчування.
Обладнання: пробірки з соками (яблучний, виноградний), розчин меду, пробірки з розчинами сульфату купруму (ІІ), гідроксидом натрію.
Хід роботи:
Приготуйте розчин купрум (ІІ) гідроксиду.
Розділіть добутий розчин на кілька пробірок. Додайте в кожну один із соків. Чи зміниться забарвлення? Чому?
Висновок: Глюкоза — цінна поживна речовина, входить до складу рослин (≈80%), є продуктом фотосинтезу; надає продуктам харчування солодкого смаку; викорис-товується в кондитерському виробництві.
Ви попередньо отримали завдання підготувати інформацію про глюкозу у побуті, та у медицині. Прошу. (____________).
Застосування.
У медицині для лікування дистрофії.
Кондитерська справа.
Виробництво пива (спиртове бродіння).
Квашення капусти, огірків, молока, силосування кормів (молочнокисле бродіння)
Відновник у текстильній промисловості.
V. Підбиття підсумків роботи
Давайте дамо відповіді на питання, що нас турбували на початку заняття
Проблемні питання
Чому під час фізичної праці людині стає жарко?
В організмі людини постійно відбувається процес окиснення глюкози. Частина енергії, яка утворюється в результаті цього окиснення, виділяється у вигляді тепла. Під час фізичної праці цей процес відбувається набагато швидше, тому й теплової енергії виділяється значно більше. Людині стає жарко.
Чому нестача глюкози в організмі викликає непритомність?
Глюкоза—джерело енергії клітин. Нервові клітини особливо чутливі до її нестачі. Тому можлива непритомність.
Чому для вгамування спраги під час фізичної праці краще пити виноградний сік?
Під час фізичної праці відбувається:
Окиснення глюкози;
Втрата води організмом разом з потом;
Витрата води на гідроліз глікогену (запасні вуглеводи).
Виноградний сік—це вода і джерело глюкози. Тому він вгамовує спрагу та поновлює витрати глюкози.
Яка річ та яка речовина знаходяться в коробках?
В першій коробці — лежить люстерко, яке виготовлено під час реакції «срібного дзеркала», в іншій — шоколад.
Рефлексія.
Які у вас виникли труднощі?
Що здалося самим цікавим?
Що вас здивувало?
Назвіть які знання і вміння допомогли вам сьогодні на уроці.
Які знання допомогли вам дослідити глюкозу.
VI. Домашнє завдання:
І. На достатній рівень — створити презентацію по питанням:
Чому фруктові соки солодкі на смак?
Справжній мед чи підробка?
Квашена капуста чи маринована?
Чому організм непритомніє без глюкози?
ІІ. На початковий і середній вивчити конспект та розв’язати задачу. 
|