Тема: Понятие об углеводах

Статья на сайте педагогического клуба «Наука и творчество»
htths://sites. google.com / site / klybnayka.
Углеводы. Глюкоза.
Предметы естественного цикла (химия )
Былинкина Вера Петровна
Учитель
МБОУ «Каргалинская гимназия»
Пояснительная записка.
В условиях средней общеобразовательной школы основной формой
обучения остается урок. Именно здесь фокусируются цели, содержание и
методы обучения. Сегодня ведущей целью обучения должна стать
ориентация на усвоение учащимися опыта творческой деятельности.
Поэтому на первый план выходят методы и приемы, требующие активной
мыслительной деятельности учащихся, с помощью которых формируются
умения анализировать, сравнивать, обобщать, умения видеть проблемы,
формулировать гипотезу, искать средства решения, корректировать
полученные результаты. Одними из таких методов являются методы
проблемного
обучения.
Последовательное
и
целенаправленное
выдвижение перед учащимися познавательных проблем (под руководством
учителя) приводит к активному усвоению новых знаний и обеспечивает
особый способ мышления, прочность знаний и творческое их применение
в практической деятельности. В данной разработке урока использованы
методы проблемного обучения.
Данный урок проводится при изучении курса химии в 10 классе
естественно-математического профиля, но некоторые элементы урока
можно использовать и при изучении химии в общеобразовательном
классе. Данный урок является первым при изучении углеводородов. Тип и
форма проведения урока были выбраны с учетом целей, задач, места урока
в разделе «Углеводы», особенностями учащихся данной возрастной
группы. На уроке реализуется компетентностный подход в обучении.
Основной принцип этого направления: в центре обучения должен
находиться ученик, а не учитель, деятельность познания, а не
преподавания. Такой подход полностью отвечает и специфике химии.
Другими словами, на уроке большую часть времени должны
практиковаться учащиеся, а не учитель, как это подчас бывает. На уроке
обучающимся была предоставлена возможность проявить себя, свои идеи в
нестандартной творческой форме (возможность вообразить что-либо,
высказать свое мнение). Поощряя самостоятельность, давалось время
обучающимся на поиск ответа, а не формулирование вопроса и ответа
сразу же, возможность вариативности ответа. Использование презентации,
ученического эксперимента исследовательского характера позволило
материал урока сделать интересным, динамичным, обеспечить
многоканальное
восприятие
информации
учащимися,
снять
напряженность, что является здоровьесберегающим компонентом урока.
Для
рационализации
и
повышения
эффективности
урока
контролировалось время, затраченное на определенный этап работы,
планировалась деятельность в соответствии со значимостью темы
Тема: Углеводы. Глюкоза.
Цель: 1.Сформировать представление об углеводах.
Расширить представление о пространственном
строении,
изомерии, о способах анализа веществ и установления
их состава.
2. продолжить формирование умений наблюдать, анализировать,
прогнозировать, умений устанавливать причинно-следственные
связи, формирование навыков работы с реактивами.
3. продолжить развитие коммуникативных умений учащихся,
самостоятельности в мышлении и учебной работе.
Тип урока: урок - изучения новых знаний
Методы обучения: словесный, наглядный, проблемный. практический
(химический эксперимент – ученический и демонстрационный),
исследовательская деятельность.
Оборудование: на демонстрационном столе – шаростержневая
модель молекулы глюкозы, кристаллические
образцы глюкозы, фруктозы.
На столах учащихся – растворы CuSO4, NaOH, глюкозы;
аммиачный раствор оксида серебра, спиртовка, спички,
зажим, пробирки, набор для изготовления
моделей молекул.
Ход урока.
1.Организационный момент.
2.Изучение нового материала.
Учитель. Сегодня мы приступаем к изучению еще одного класса веществ.
Один из представителей этого класса нам очень хорошо знаком. Я зачитаю
вам несколько предложений, а вы попробуйте дать ответ о каком веществе
идет речь?
- Оно содержится в меде, фруктах, плодах, образуя «виноградный»,
«фруктовый» сахар.
-12% этого вещества содержится в крови человека и животных.
-в клетках нашего тела 70% ее идет на гликолиз - медленное окисление с
целью получения энергии.
Это глюкоза – представитель класса углеводов. Давайте познакомимся с
новым классом. Сообщается тема урока. Учащимся предлагается схема
классификации углеводов. Учитель рассказывает о новом классе веществ –
об углеводах, поясняет историю возникновения названия, приводит общую
формулу углеводов, дает классификацию.
/ Показываются слайды материала «Классификация углеводов» с
использованием диска «Органическая химия»/
1. Классификация углеводов. Роль углеводов в природе.
Слайд 1. Классификация углеводов.
Слайд 2. Классификация углеводов. (Моносахариды).
Комментарий учителя.
 Если в молекуле углевода пять атомов углерода, то его
называют – пентоза, если шесть – гексоза.
 Если в молекуле углевода присутствует альдегидная группа, то
его называют альдоза, кетонная группа – кетоза.
 Если углевод не подвергается гидролизу, то его называют
моносахарид.
Слайд 3. Классификация углеводов. (Олигосахариды).
Комментарий учителя.
 Если углевод при гидролизе образует две молекулы
моносахаридов, то его называют дисахарид.
 Если углевод при гидролизе образует несколько молекул
моносахаридов, то его называют олигосахарид.
Слайд 4. Классификация углеводов. (Полисахариды).
Комментарий учителя.
 Если углевод при гидролизе образует много
моносахаридов, то его называют полисахарид.
молекул
Слайд 5. Углеводы в природе.
Знакомство с углеводами начнем со знакомства с глюкозой. Сейчас я
предлагаю вам вывести формулу глюкозы. Ребята решают задачи на
выведение формулы.
1 вариант. Задача №1. Вывести формулу вещества с массовой долей
углерода, водорода, кислорода соответственно 40%, 6,7%, 53,3%.
Молярная масса вещества 180 грамм/моль.
2 вариант. Задача №2. При сгорании 0.9 вещества образовалось 1.32 г
оксида углерода IV и 0.54 г воды. Молярная масса вещества 180 г/моль.
Найдите формулу вещества.
Итак, глюкоза имеет формулу С6Н12О6.
Дайте классификационное положение глюкозы. (моносахарид, альдоза,
гексоза)
А теперь попробуем вывести структурную формулу.
Постановка проблемы. Если глюкоза кислородсодержащее вещество, то
какие функциональные группы могут содержаться в ее молекуле?
Выдвижение гипотез.
А) молекула глюкозы может содержать функциональные группы атомов а)
–ОН, одну или несколько
б) альдегидную группу
в) карбоксильную
С помощью, каких качественных реакций можно распознать альдегид и
многоатомный спирт, отсутствие или присутствие карбоксильной групп?
(Качественный реактив на многоатомный спирт – взаимодействие со
свежеприготовленным гидроксидом меди (II). Признак реакции –
изменение цвета с голубого на ярко синий. Качественный реактив на
альдегид-взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра или
гидрооксидом меди
при нагревании. Признак первой реакции –
образование осадка – “серебряного зеркала” на стенках пробирки. Признак
второй реакции – образование красного осадка оксида меди I. Отсутствие
или присутствие карбоксильной группы можно установить с помощью
индикатора).
Преподаватель предлагает учащимся проверить экспериментально.
Решение проблемы.
Лабораторная работа. Свойства глюкозы.
Опыт №1. В пробирку налейте 1мл глюкозы и 1.5 раствора NaOH. Затем
добавьте несколько капель сульфата меди. Отметьте наблюдаемое явление.
Потом пробирку нагрейте.
Ответьте на вопрос.
1. Что представляет раствор синего цвета? Что доказывает данный
опыт?
2. Почему при нагревании в пробирке появляется сначала желтый, а
затем красный осадок.
Опыт №2. В пробирку налейте 1мл раствора нитрата серебра I AgNO3 и
добавьте по каплям раствор аммиака NH4OH. Затем прилейте в
пробирку 1.5 мл раствора глюкозы. О чем свидетельствует появление
«серебряного зеркала».
Опыт№3. Испытайте раствор глюкозы лакмусом.
Ответьте на вопрос.
1.О чем свидетельствует отсутствие изменения окраски индикатора?
Ответы на вопросы лабораторной работы.
Учащиеся делают вывод: Глюкоза – альдегидоспирт.
Известно, что глюкоза взаимодействует как спирт с карбоновыми
кислотами, образуя сложные эфиры, содержащие от 1 до 5 кислотных
остатков кислот. Уксусная кислота одноосновная, следовательно, такой
эфир образуется в том случае, если молекула глюкозы содержит 5
гидроксогрупп.
Делаем вывод, что у глюкозы 5 гидрооксильных групп.
Давайте теперь попробуем составить структурную формулу глюкозы
нециклического строения. Помните: 1 – атом углерода 4-х валентен, 2 –
вещество содержит одну альдегидную группу, 3 – несколько
гидроксильных групп.
Как должны располагаться гидрооксогруппы? ( у разных атомов, иначе
молекула будет неустойчивой.)
Свои формулы ребята сверяют с формулой на доске.
Обратите внимание, у 3 атома углерода группа ОН располагается по другому. Почему? Ответ получите в высшей школе.
Строим шаростержневую модель глюкозы. Демонстрируем твердую
глюкозу.
Глюкоза растворима в воде. (демонстрация растворения). Давайте
попробуем представить поведение молекулы глюкозы в воде.
Представьте эту нитку как молекулу глюкозы. Посмотрите, как она
плавает в воде, изгибается /демонстрация/.
Так же и молекула
глюкозы. В растворе может произойти замыкание молекулы в цикл и
образуется циклическая форма. Замыкание происходит между 1 и 5
атомами углерода.
Попробуйте приблизить на шаростержневой молекуле 5 атом углерода
к альдегидной группе. Под влиянием гидроксигруппы разрывается Писвязь. Водород гидроксильной группы 5 атома углерода присоединяется
к кислороду альдегидной группы, а атомы углерода и кислорода
замыкаются в цикл. Образовалась циклическая форма. Попробуем ее
записать. / идет тренинг по написанию циклической формы/.
Глюкоза образует две циклические формы: альфа и бета – формы.
Посмотрите, чем они отличаются?
Запишите их в тетрадь.
В водном растворе существует равновесие:
Циклическая ====== линейная ========= циклическая
Альфа-форма
альдегидная
бета-форма
37%
0,0026%
63%
Альфа- и бета-формы глюкозы изомерные друг другу.
Закрепление.
Мы познакомились со строением глюкозы.
1. К какому классу веществ принадлежит глюкоза?
2.
3.
4.
5.
Каким путем мы сделали заключение о строении глюкозы?
Какое строение имеет кристаллическая форма глюкозы?
Какую форму имеет глюкоза в растворе?
Почему возможно существование циклических форм?
Сообщение о изомере глюкозы фруктозе.
Линейная и циклические формы, функциональные группы.
Подведение итогов урока.
Домашнее задание: Углеводы. Классификация, значение. Строение
глюкозы.
Подготовить сообщения о применении глюкозы.
Список используемой литературы:
1. Габриелян О.С., МаскаевФ,Н., и др.Химия.10класс., -М.: Дрофа,
2006.
2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Химия. 10 класс. Методическое
пособие., - М.: Дрофа, 2003.
3. Горковенко М.Ю. Поурочные разработки по химии 10 класс., - М.:
Вако. 2005
4. http://ru.wikipedia.org
5. http://www.youtube.com/?gl=RU&hl=ru