Урок по химии на тему 'Полисахариды' (11 класс)

Тема: Полисахариды.

Класс: 11

Предметы: химия и биология.

Цель: на примере крахмала и целлюлозы углубить знания о природных полимерах, рассмотреть их состав, строение, свойства и применение, сравнивая углеводы друг с другом, изучить их химические свойства и значение.

Задачи:

1. Обучающие

Развивать умения выявлять связь между составом, строением молекул полисахаридов и их свойствами, продолжить формирование умений и навыков при работе с химическими реактивами.

2. Развивающие

Развивать умения сопоставлять и сравнивать, анализировать, обобщать и делать выводы,

развитие познавательного интереса учащихся.

3. Воспитательные

Осуществляя межпредметные связи курсов химии, биологии формировать диалектико-материалистические взгляды; содействовать формированию у учащихся умения осознавать собственную учебную деятельность, осуществлять самоконтроль;

Тип урока: изучение нового материала, интегрированный урок с использованием компьютерных технологий.

Методы и приемы: словесные, наглядные, практические.

Оборудование: ПК, ноутбуки, медиапроектор, ИД, презентация. На партах учащихся: вата, крахмал, срез клубня картофеля, отварной рис, кусочек хлеба, яблоко, йодная настойка, пробирки, вода. Медиаресурсы: видеоролики, тесты.

План.

1. Организационный момент, ТБ.

2. Актуализация знаний.

3. Изучение нового материала.

4. Закрепление.

5. Задание на дом.

6. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Ход урока.

I. Организационный момент, ТБ.

Учитель химии.

Находясь в классе с ИД, учащиеся обязаны:

1. Во время работы у ИД стоять спиной к классу (прежде чем повернуться к классу лицом, нужно сделать большой шаг, или два, в сторону).

2. Быть внимательными, дисциплинированными и осторожными.

3. Соблюдать тишину и порядок.

4. Быть осторожными при работе с химическими реактивами.

5. Не допускать попадания реактивов на руки и одежду.

II. Актуализация знаний.

Учащимся предлагается активно работать на уроке, за каждый правильный ответ получают 1 б. Кто наберет к концу урока 5 баллов, тот получит оценку «5».

Работа на интерактивной доске.

Задание 1.

Из предложенных терминов составить схему: «Классификация углеводов».

Задание 2.

Установить соответствие между названием вещества и его формулой.

Задание 3.

Установить соответствие между названием вещества и его физическими свойствами.

III. Изучение нового материала.

Учитель химии:

Углеводы весьма распространены в природе и играют важную роль в жизни человека.

О каких углеводах пойдет сегодня речь на уроке, если один из них встречается практически во всех растениях, выполняя роль основного питательного вещества, а другой входит в состав оболочки растительных клеток?

Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим важнейшие полисахариды: крахмал и целлюлозу.

Сообщение темы и цели урока. ( Слайды № 1-3)

Во время изучения новой темы учащиеся заполняют таблицу «Сравнение крахмала и целлюлозы» (образец таблицы находится на партах, учащиеся переписывают ее в тетрадь и в течение урока заполняют). (Слайд № 4)

Признаки сравнения

Крахмал

Целлюлоза

1. Биологическая роль

2.Состав

3.Средняя относительная молекулярная масса

4.Геометрическая форма макромолекул

5 Физические свойства

6. Химические свойства

7. Применение

Учитель биологии:

Биологическая роль полисахаридов. ( Слайды № 5-11)

Вспомним биологическую роль и местонахождение полисахаридов в природе. Повторение материала, изученного на уроках биологии. Сопровождается слайдами презентации.

Вопросы для повторения:

1. Где встречается крахмал в природе? (Крахмал является резервным полисахаридом растений, запасается в клетке в виде зерен, в органах для запасания веществ).

2. Какие органы растений запасают крахмал? (клубни, корнеплоды, семена и т.д.).

3. В чем заключается биологическая роль крахмала? (Запас питательных веществ, источник энергии)

4. Какой процесс служит для образования крахмала? (Фотосинтез)

5. Что такое фотосинтез? (Процесс образования органических веществ из неорганических: углекислого газа и воды, в хлоропластах на свету, с выделением кислорода).

6. Какую роль играет крахмал для человека? (Крахмалы составляют около 70% всех углеводов в питании человека.)

7. Какие растения особенно богаты крахмалом? (Наибольшее содержание крахмала (до 40-60%) в зерновых и зернобобовых: горох, маш, нут, просо, рис, пшеница, рожь, фасоль, сорго, чечевица, включая продукты их переработки - крупа, мука и изделиях из них - хлеб, каши).

8. В чем преимущество употребления крахмала в пищу? (В качестве источника углеводов наиболее благоприятно употреблять продукты, богатые крахмалом, чем рафинированный сахар, так как вместе с углеводами в организм поступают витамины группы В, минеральные вещества и пищевые волокна).

9. Какое второе название имеет целлюлоза? (Клетчатка)

10. Где содержится клетчатка? (Наиболее высокое содержание клетчатки в пшеничных и ржаных отрубях, хлебе из муки грубого помола, белково-отрубном хлебе, сухофруктах (черносливе, урюке, кураге), свекле, моркови, крупах (гречневой, перловой, ячневой, пшённой, овсяной).

11. Какое значение имеет для человека? (Улучшает работу кишечника).

12. Как переваривается клетчатка в организме человека? (Переваривается с помощью бактерий толстого кишечника).

13. Какое растение состоит на 90 % из целлюлозы? (Хлопок)

14. Какой полисахарид называют животным крахмалом? (Гликоген)

15. Какое значение он имеет для организма? (запасной энергетический полисахарид)

16. Где накапливается гликоген? (Наибольшее количество в печени и мышцах)

17. Название какого полисахарида переводится как одежда, кожа оболочка? (Хитин).

18. Где хитин встречается в природе? (Основной компонент наружного скелета

(кутикулы) членистоногих и ряда др. беспозвоночных, входит также в состав клеточной стенки грибов и бактерий).

19. Какое значение имеет? (Выполняет защитную и опорную функции, обеспечивая жёсткость клеток).

20. Где содержится муреин? (В оболочке бактериальной клетки).

21. Какую роль играет для бактерий? (Опорный каркас клеточной стенки бактерий. Он образует одну гигантскую мешкообразную молекулу, которую называют муреиновым мешком).

А теперь заполните 1 строку в вашей таблице.

Учитель химии:

1). Состав и строение молекул полисахаридов.

а) Состав и строение молекул крахмала.

В 1811 году выдающийся русский химик К. С. Кирхгоф, нагревая крахмал с разбавленным раствором серной кислоты, получил глюкозу. Так как количество серной кислоты до и после реакции оставалось неизменным, ученый сделал вывод о каталитической роли серной кислоты в данной реакции. Другой важный вывод заключался в том, что элементарным звеном полимерной цепи крахмала являются остатки глюкозы. Его общая формула (С6Н10О)n. ( Слайд № 12) Установлено, что макромолекула крахмала состоит из остатков молекул циклической α-глюкозы.

( Слайд № 13 демонстрация рисунка «Строение крахмала»)

Установлено, что крахмал состоит из двух полисахаридов - амилозы и амилопектина.

( Слайд № 14 «Строение амилозы и амилопектина») В ходе беседы учащиеся отмечают, чем отличаются по строению эти полисахариды.

б) Состав и строение молекул целлюлозы (Слайды № 15 - 17)

Учащиеся находят сходство и отличия в строении целлюлозы и крахмала.

Учитель: почему крахмал и целлюлоза - вещества с одинаковой молекулярной формулой обладают различными свойствами?

В ходе беседы учащиеся приходят к выводу, что:

- свойства полимеров зависят от числа элементарных звеньев и их структуры.

- степень полимеризации у целлюлозы намного больше, чем у крахмала.

- макромолекулы целлюлозы, в отличие от крахмала, состоят из остатков

молекулы β-глюкозы и имеют только линейное строение.

- макромолекулы целлюлозы располагаются в одном направлении и образуют волокна.

2). Физические свойства крахмала и целлюлозы. (Слайд № 18)

Рассмотрите крахмал и целлюлозу (вату). Исследуйте их растворимость в холодной воде. Что наблюдаете?

Сделайте выводы и запишите их в таблицу.

3). Химические свойства полисахаридов.

а). Химические свойства крахмала.

Лабораторный опыт.

Качественная реакция на крахмал. Обнаружение крахмала в продуктах питания.

Взаимодействие крахмала с йодом. На кусочек хлеба, картофеля, отварной рис капните по одной капле раствора йода. Что наблюдаете? Сделайте вывод о том, как можно обнаружить крахмал в продуктах питания. Вступает ли целлюлоза в подобную реакцию с раствором йода?

Выводы запишите в таблицу.

Гидролиз крахмала. (Слайд № 19)

(Видеоролик 1. «Гидролиз крахмала»)

После просмотра видеозаписи опыта по гидролизу крахмала учащиеся записывают уравнение реакции.

(С 6 Н 10 О 5 )n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6

б). Химические свойства целлюлозы.

Гидролиз целлюлозы. (Слайд № 20)

(Видеоролик 2. «Гидролиз целлюлозы»)

После просмотра видеозаписи опыта по гидролизу целлюлозы учащиеся записывают уравнение реакции:

(С 6 Н 10 О 5 )n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6

Образование сложных эфиров.

Целлюлоза состоит из остатков глюкозы, каждый остаток содержит 3 гидроксогруппы. Целлюлоза как трехатомный спирт может вступать в реакцию этерификации, то есть взаимодействовать с кислотами с образованием сложных эфиров. Среди сложных эфиров целлюлозы наибольшее значение имеют эфиры азотной и уксусной кислот.

Реакция нитрования целлюлозы. (Слайд № 21)

[C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ]n + 3nHONO 2 → [C 6 H 7 O 2 (ONO 2 ) 3 ]n + 3n H 2 O

Тринитрат целлюлозы (пироксилин) - взрывчатое вещество, применяется для начинки мин, бомб, гранат. После соответствующей обработки пироксилин превращается в бездымный порох.

Реакция получения ацетилцеллюлозы. (Слайд № 22)

C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ]n + 3nHOOC-CH 3 → [C 6 H 7 O 2 (OOC-CH 3 ) 3 ]n + 3n H 2 O

Учитель биологии.

4. Физминутка.

5. Применение полисахаридов.

Мы выяснили биологическую роль полисахаридов в природе, выяснили состав строение и свойства наиболее важных из них. Для чего вообще это делается, может быть не надо это все изучать? Изучать необходимо, потому что эти вещества нашли большое применение в народном хозяйстве человека. А вот какое применение нашли полисахариды, нам расскажут ребята, которые подготовили материал по этим вопросам.

а) Применение крахмала. Презентация учащихся

б) Применение целлюлозы. Презентация учащихся.

IV. Закрепление знаний.

Учитель химии.

1. Проверка заполнения таблицы.

Итак, сегодня мы познакомились с очень важным и широко распространенным классом соединений - полисахаридами. Сейчас мы знаем о них гораздо больше, чем раньше. Давайте проверим, а что же мы запомнили.

(Учащиеся выполняют тест, состоящий из 10 вопросов.

2. Выполнение теста

Тест.

Вариант 1.

1. Молекулярная формула крахмала

а) С 6Н 12О 6 б) С 12Н 22О11 * в) (С 6Н 10О 5)n г) С 2Н 5ОН

2. При полном гидролизе крахмала образуется:

а) фруктоза б) рибоза в) галактоза *г) глюкоза

3. Какой углевод не усваивается человеческим организмом

а) крахмал *б) целлюлоза г) глюкоза д) сахароза

4. Какое из веществ не подвергается гидролизу

а) крахмал б) сахароза *в) глюкоза г) целлюлоза

5. Вещество с наивысшим содержанием крахмала

а) картофель *б) рис в) мед г) древесина

6. Исключите лишнее понятие

а) рибоза б) глюкоза * в) крахмал г) фруктоза

7. Для производства бездымного пороха используется пироксилин,

представляющий собой

а) ацетилцеллюлозу б) тринитрат глицерина

* в) тринитроцеллюлозу г) тринитротолуол

8. Какой полисахарид придает прочность клеточной стенке растений?

а) крахмал б) гликоген *в) целлюлоза г) хитин

9)Какой полисахарид образуется в процессе фотосинтеза?

*а) крахмал б) гликоген в) целлюлоза г) муреин

10) Какой полисахарид откладывается в запас в печени и мышцах?

а) крахмал * б) гликоген в) целлюлоза г) хитин

Вариант 2.

1. Молекулярная формула целлюлозы

а) С 6Н 12О 6 б) С 12Н 22О 11 * в) (С 6Н 10О 5)n г) С 2Н 5ОН

2. Для определения крахмала используется

а) гидроксид меди(II) * б) йодная настойка в) этановая кислота г) этанол

3. При гидролизе целлюлозы образуется

а) сахароза С 12Н 22О 11 б) крахмал (С 6Н 10О 5)n

*в) глюкоза С 6Н 12О 6 г) оксид углерода(IV) CO 2

4. Вещество с наибольшим содержанием целлюлозы

а) солома б) мед в) дерево *г) хлопок

5. Чем отличаются α- и β- формы глюкозы

а) наличием цикла

б) размером цикла

*в) расположением гидроксильной группы при С 1

г) числом атомов кислорода в цикле

6. Исключите лишнее понятие

а) гликоген б) крахмал *в) глюкоза г) целлюлоза

7. Для производства искусственного шелка используют

*а) ацетилцеллюлозу б) тринитрат глицерина

в) тринитроцеллюлозу г) тринитротолуол

8) Какой полисахарид входит в состав оболочки клетки бактерий?

а) крахмал б) гликоген в) целлюлоза г) муреин

9) Какой полисахарид называют животным крахмалом?

а) крахмал * б) гликоген в) целлюлоза г) хитин

10) Какой полисахарид образует покровы ракообразных, паукообразных, насекомых, грибов и некоторых бактерий?

а) крахмал б) гликоген в) целлюлоза * г) хитин

V. Домашнее задание. § 12.3 , упр. № 1-10. (Слайд № 23)

VI. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Учитель биологии.

Для того, чтобы выяснить уровень усвоения материала проводим следующее упражнение.

На доске весит нарисованное дерево. Учащимся предлагается повесить на дерево яблоко определенного цвета. Красное яблоко - на уроке было все понятно, желтое яблоко - все понятно, но необходимо дома еще раз все прочитать, зеленое яблоко - на уроке ничего не понял.

Для тех, кто ничего не понял, предлагается подойти на дополнительные занятия.