Документ 299943

Тема. Свойства глюкозы
10 класс
Тип урока: комбинированный.
Форма урока: комбинированный урок с использованием проблемных ситуаций,
самостоятельной частично-поисковой и исследовательской деятельностью учащихся,
элементами здоровьесберегающих технологий.
Цели:
а) образовательные: закрепить знания о строении глюкозы и на основе этого изучить её
свойства; познакомиться с различными видами брожения глюкозы; рассмотреть значение
глюкозы;
б) развивающие: уметь прогнозировать свойства вещества на основе его функциональных
групп; разрешать проблемные ситуации, включаясь в активную деятельность, планируя
её; развивать волевые качества
в) воспитательные; воспитывать мировоззренческие взгляды (уметь видеть причинноследственные связи в окружающем мире), стремиться вести здоровый образ жизни,
настраиваться на позитивное отношение к жизненным проблемам.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, компакт-диски, нетбуки, презентация к
уроку, образцы глюкозы, растворы NaOH, CuSO4, спиртовки, спички, зажимы, пробирки.
Ход урока
I. Организационный момент. Интересуюсь самочувствием школьников, подчёркивая,
что хорошее здоровье – основа всех основ в нашей жизни и, что заботиться о нём нужно
как можно раньше.
II. Изучение нового материала.
Рассказываю учащимся об одной довольно типичной жизненной ситуации. В отделение
реанимации поступил больной в тяжёлом состоянии. Опытный врач диагностирует
диабетическую кому. Причиной тяжёлой формы диабета послужило повышенное
содержание глюкозы в крови больного. Вот какое это, оказывается, не простое вещество глюкоза! От него зависит наша жизнь. Познакомимся с ним поближе. Итак, вы уже,
наверное, догадались, о чём пойдёт речь? (слайд № 1, 2 – тема, цель и задачи урока).
II. 1. Физические свойства глюкозы
- Глюкозу называют виноградным сахаром. Как вы думаете, почему? Содержится в
большом количестве в винограде и сладкое на вкус. Учащиеся рассматривают образец
глюкозы, растворяют его в воде и записывают в конспект сведения о физических
свойствах глюкозы: белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, сладкое
на вкус (слайд № 3).
- Где ещё можно встретить в природе это вещество? (ответы детей). Глюкоза обязательно
есть там, где происходит фотосинтез, в ходе которого она и образуется, т.е. практически
во всех зелёных растениях (слайд № 4)
II. 2. Химические свойства глюкозы
а) свойства глюкозы как альдегида и многоатомного спирта
На экран проецируется слайд (№ 5) с изображением строения линейной и циклических
форм глюкозы. Учащиеся познакомились с этими формами на предыдущем уроке,
поэтому на этом занятии ещё раз подчёркивают наличие у линейной формы альдегидной
функциональной
группы и пяти гидроксильных, а у циклических – только
гидроксильных.
- Предположите, какими свойствами будет обладать линейная форма глюкозы?
(свойствами альдегидов и многоатомных спиртов).
- Как это можно доказать? (Качественными реакциями).
- Какие качественные реакции на многоатомные спирты вы знаете? (Взаимодействие с
гидроксидом меди (II) без нагревания, (слайд № 6 с автоматизированным ответом после
выполнения задания). Каков ожидаемый продукт?
- А на альдегиды? ((Взаимодействие с гидроксидом меди (II) при нагревании или с
аммиачным раствором оксида серебра, слайд № 7 с последующей выдачей ответа). Что
при этом образуется?
Попробуйте сейчас это доказать. (Обе реакции проходят с гидроксидом меди (II), но при
разных условиях).
Работа в парах (лабораторные опыты)
Ребята проводят качественную реакцию на многоатомные спирты с гидроксидом меди (II)
без нагревания. При этом образуется раствор прозрачный синего цвета, который
доказывает, что глюкоза обладает свойствами многоатомных спиртов. Результат
записывается в виде уравнения в тетради, их правильность сверяется позже с
написанными уравнениями на экране.
O
//
Н2 СОН – СНОН – СНОН – СНОН – СНОН – С
+ Cu(OH)2 →
\Н
О
//
→ Н2СО – ОСН – СНОН – СНОН – СНОН – С
+ 2Н2О
\ /
\Н
Сu
Глюконат меди
Учащиеся проводят аналогичный опыт, но только при нагревании. При этом выпадает
морковного цвета осадок и все убеждаются, что глюкоза обладает также свойствами
альдегидов.
O
//
t0
Н2 СОН – СНОН – СНОН – СНОН – СНОН – С
+ 2Cu(OH)2 →
\Н
O
//
→ Н2 СОН – СНОН – СНОН – СНОН – СНОН – С
+ Cu2О +2Н2О
\ ОН
Т. о., приходим к выводу, что наши предположения о влиянии функциональных групп на
свойства глюкозы подтвердились и мы наверняка можем утверждать, что глюкоза
является альдегидоспиртом.
Обращается внимание ребят на то, что в последней реакции медь поменяла свою степень
окисления.
- В последнем опыте как проявила себя глюкоза с точки зрения окислительновосстановительного процесса? (Она окислилась до глюконовой кислоты)
- Способна ли она восстанавливаться? (Да. Имея альдегидную группу, восстанавливается
до шестиатомного спирта – сорбита). Предложить записать уравнение реакции с
водородом (на слайде № 8 записана левая часть уравнения, после ответов учащихся
высвечивается оставшаяся часть уравнения).
O
//
Н2 СОН – СНОН – СНОН – СНОН – СНОН – С
+ Н2 →
\Н
→ Н2 СОН – СНОН – СНОН – СНОН – СНОН – СН2ОН
Сорбит
По альдегидной группе возможны, как у всех альдегидов, реакции присоединения НСN,
спиртов, гидросульфита натрия и т.д.
- Напишите уравнение реакции с синильной кислотой (ученик у доски пишет уравнение
реакции):
O
//
Н2 СОН – СНОН – СНОН – СНОН – СНОН – С
+ НCN →
\Н
OН
/
Н2 СОН – СНОН – СНОН – СНОН – СНОН – С
/ \Н
СN
- Как вы думаете, будет ли глюкоза гореть? (Как все органические вещества, она горит, а
также может разлагаться, слайд № 9).
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О
t0
С6Н12О6 →6С + 6Н2О
б) Виды брожения глюкозы
- Что произойдёт с раствором глюкозы, если его на несколько дней оставить в тёплом
помещении? (Забродит).
- Где мы уже сталкивались с этим явлением? (Это один из способов получения этилового
спирта)
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2 - это спиртовое брожение
Но бывает ещё несколько видов брожения. Предлагаю вам самим найти о них
информацию
Работа по группам с источниками информации, в том числе в сети ИНТЕРНЕТ (10
минут), после чего ребята делают краткие сообщения с найденным фотоматериалом о
других видах брожения глюкозы, записывают уравнения реакций (слайд № 10):
Масляно-кислое брожение (протекает при участии масляно-кислых бактерий, при этом
образуется масляная кислота)
С6Н12О6 →
С3Н7СООН + 2СО2 + 2Н2
Молочно-кислое брожение (при наличии молочно-кислых бактерий)
С6Н12О6 → 2СН3 – СНОН – СООН
молочная кислота
Лимонно-кислое брожение
С6Н12О6 + [O] → лимонная кислота
в) Значение и применение глюкозы
Учащиеся самостоятельно выписывают материал из учебника, добавляя знания об
углеводах, как одних из основных источниках энергии для человека, полученные на
уроках биологии. Обсуждение значения глюкозы в живой природе и в жизни человека, в
ходе которой делаем вывод о важности глюкозы для всего живого и о том, как
необходимо заботиться о своём здоровье, в частности, о нормальной работе эндокринной
системы (см. начало урока).
III. Закрепление знаний, умений, навыков
III. 1. Тестирование в форме игры « Что лишнее?» (слайд № 11). Учащимся раздаются
тексты с заданием. Необходимо подчеркнуть слово, которое не отражает свойств
глюкозы, особенностей её строения и т.п.
Глюкоза:
1. Подчиняется общей формуле: Сn Н2n-6, Сn(Н2О)m.
2. Моносахарид, дисахарид, гексоза, альдоза.
3. Малорастворимое вещество, хорошо растворимое вещество, кристаллическое
вещество, сладкое на вкус вещество.
4. Молекулы глюкозы по строению бывают линейными, - циклом, -циклом,
ароматическим кольцом.
5. Вступает в реакции «серебряного зеркала», проявляет свойства альдегидов,
проявляет свойства кетонов, подвергается брожению.
6. Является изомером фруктозы, крахмала, имеет оптические изомеры.
7. Может получиться в результате брожения сахаристых веществ, фотосинтеза,
гидролиза полисахаридов, гидролиза дисахаридов.
8. Восстанавливается до сорбита, окисляется до глюконовой кислоты, не горит,
может разлагаться при нагревании
9. Содержится в овощах и фруктах, откладывается в организме человека как запасное
питательное вещество, называется «виноградным сахаром», служит одним из
источников энергии для живых организмов.
10. Характерно явление таутомерии, межклассовой изомерии, гидролиза.
Самопроверка тестов и выставление оценок за тесты (ответы высвечены на экране,
слайд № 12)
Ключ к оцениванию: «5» - ни одной ошибки
«4» - 1ошибка
«3» - 2-3 ошибки
Ответы: 1. Сn Н2n-6
2. Дисахарид
3. Малорастворимое вещество
4. Ароматическим кольцом
5. Проявляет свойства кетонов
6. Крахмала
7. Может получиться в результате брожения сахаристых веществ
8. Не горит
9. Откладывается в организме человека как запасное питательное
вещество
10. Гидролиза
III. 2. Игра «Вставь нужные слова» (слайд № 13)
Имеется набор слов: водород, моносахарид, сорбит, углеводы, глюконовая кислота,
аммиачный раствор оксида серебра, спиртовое.
Из набора слов вставьте нужные слова в текст:
«Глюкоза является…., относящимся к классу…. При взаимодействии глюкозы
с…….образуется глюконовая кислота, а при восстановлении её получается…..При
…. брожении помимо спирта выделяется ещё углекислый газ.
III. 3. Игра «Волшебные цепочки» (применение знаний на практике).
Нет у Вовочки сапожек,
Чтоб по лужам поскакать.
Помогите из глюкозы
Ему сапожки те достать.
Проблемный вопрос: Каким образом сладкую глюкозу можно превратить в резиновые
сапожки?
Учащимся предстоит составить цепочку превращений и осуществить эти превращения.
Обсуждаем с классом возможные пути решения, записываем в тетради и у доски.
1
2
3
4
С6Н12О6 → С2Н5ОН → СН2 = СН – СН = СН2 → (–СН2 – СН = СН – СН2 – )n → резина
бутадиен
бутадиеновый каучук
Решение
1) см. выше спиртовое брожение
2) 2С2Н5ОН → СН2 = СН – СН = СН2 +Н2 + 2Н2О – реакция Лебедева (дегидрирование
и дегидратация спирта)
3) nСН2 = СН – СН = СН2 → (–СН2 – СН = СН – СН2 – )n - реакция полимеризации
4) Вулканизация - нагревание каучука с небольшим количеством серы приведёт к резине,
а потом из неё изготовят резиновую обувь.
IV. Домашнее задание: §23, упр. 7
Задача. Сколько г этилового спирта можно получить из 1кг глюкозы, если выход
продукта 80%?
Решение
Уравнение реакции спиртового брожения глюкозы:
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2
М(С6Н12О6) = 180 г/моль;
n (С6Н12О6) = m/М; n(С6Н12О6) =1000/180 =5,56 (моль)
n(С6Н12О6) : n(С2Н5ОН) = 1:2, следовательно, n(С2Н5ОН) = 11,11 (моль)
m(С2Н5ОН) = n M; M(С2Н5ОН) = 46 г/моль; m(С2Н5ОН) = 11,11 46 = 511 (г) – это
теоретический выход спирта. Практический его выход () = 80%, поэтому массу
полученного спирта с учётом потерь определим так:
m(С2Н5ОН) = 511 80/100 = 408, 8 (г)
Ответ: m (С2Н5ОН) = 408, 8 г