Открытый урок на тему «Углеводы»

Дисциплина: химия
Тема занятия: Углеводы
Тип и вид занятия:  комбинированный
Цель занятия: 1) рассмотреть строение глюкозы
                         2) провести сравнительный анализ
                            3) рассмотреть их физические и химические соединения.
Задачи:
Обучающая: Расширение и углубление знаний учащихся об углеводах. Определение строения глюкозы. Знакомство с физическими и химическими свойствами.
Воспитательная: Способствовать воспитанию интереса и процессу познания нового, расширению кругозора.
Развивающая: Развитие умения применять знания, полученные ранее, находить аналогии, наблюдать и делать выводы, закреплению практических навыков.
Ожидаемые результаты:
  1. Учащиеся должны понимать: знать физические и химические свойства углеводов, способы получения и области применения глюкозы.
  2. Учащиеся должны уметь: уметь составлять молекулярные, структурные и электронные формулы моносахаридов, показывать распределение электронной плотности в молекуле.
Межпредметная связь:  биология
Ход занятия
  • Организационный этап. 1 минут
Взаимное приветствие, проверка подготовленности учащихся к уроку.
  • Этап постановки цели.
Сегодня мы познакомимся с еще одним классом органических соединений – углеводами. Откройте тетради и запишите сегодняшнее число и тему урока «Углеводы, моносахариды».
  • Актуализация опорных знаний фронтальный опрос. 7 минут
  • Объяснение нового материала.
 
 
МОНОСАХАРИДЫ. ГЛЮКОЗА
 
Моносахариды, в состав которых входит альдегидная группа, относятся к альдоспиртам (альдозам), а содержащие карбонильную группу — к кетоспиртам (кетозам).
Глюкоза С6Н12О6 — широко распространенный в живой природе моносахарид. В большом количестве глюкоза содержится в виноград­ном соке, спелых фруктах и меде.
Как в свободном состоянии, так и в составе природных дисахаридов и полисахаридов глюкоза содержится во всех органах растений. Не менее распространена глюкоза и в организмах животных и человека, около 0,1% содержится в крови и мышечных тканях.
Строение молекулы. Наличие в молекуле глюкозы альдегидной группы, а также гидроксильной группы при каждом атоме углерода, связанного с альдегидной группой радикала, доказано эксперимен­тально. Химическую формулу глюкозы можно представить в виде.
Образовавшаяся новая гидроксильная группа называется глюкозидным гидроксилом. Эта новая группа при пятом атоме углероде может находиться над и под плоскостью кольца, поэтому глюкоза имеет две циклические формы (  и β):
Образование глюкозы в природе и ее получение.
  1. Из предыдущей темы вы знаете, что в природе глюкоза образуется в результате фотосинтеза.
  2. Впервые углеводы были синтезированы А. М. Бутлеровым (1861) из формальдегида в присутствии гидроксида кальция:
  1. В промышленности глюкозу получают в основном гидролизом полисахаридов (крахмала или целлюлозы):
Физические свойства. Глюкоза — бесцветное твердое кристалли­ческое вещество, сладкое на вкус, хорошо растворяется в воде.
Относительная сладость органических соединений
 
Химические свойства глюкозы. Глюкоза является многоатомным спиртом, в молекуле которой присутствует еще и альдегидная группа. Поэтому она проявляет свойства, характерные и для альдегидов, и для многоатомных спиртов.
Реакции, характерные для альдегидной группы.
  1. Глюкозасильный восстановитель. Под действием мягких окислителей, например аммиачного раствора оксида серебра, окисляетсялишь альдегидная группа, при этом глюкоза превращается в глюконовую кислоту:
  1. При нагревании с гидроксидом меди (ІІ) альдегидная группа окисляется, превращается в карбоксильную группу и образуется осадок оксида меди (І) красного цвета:
  1. При восстановлении альдегидной группы глюкозыобразуется шестиатомный спирт – сорбит:
Брожение. Одно из важных химических свойств глюкозы – брожение под действием ферментов микроорганизмов. 
Спиртовое брожение. Под действием дрожжевых ферментов из глюкозы образуется этанол. Химизм этого процесса очень сложен. Его можно представить в общем виде следующим уравнением:
Молочнокислое брожение. При брожении молока образуется молочная кислота. Процесс идет под действием ферментов молочнокислых бактерий:
В молекуле молочной кислоты присутствуют две функциональные группы: гидроксильная и карбоксильная, поэтому она проявляет свойства, характерные как для гидроксильной, так и для карбоксильной группы. Молочную кислоту, образующуюся при скисании молока, можно обнаружить лакмусовой бумагой.
Окисление. Как и все органические соединения, глюкоза горит. Конечными продуктами являются оксид углерода (ІV) и вода. В упрощенной форме процесс можно представить уравнением
Задача № 1. При окислении глюкозы сколько выделилось при н.у. СО2.
Задача № 2. Сколько граммов оксида серебра взаимодействует с глюкозой, если в результате реакции образуется 3,4 г. серебра?
Домашняя работа. Сколько глюкозы и дистиллированной воды необходимо для приготовления 400 г. 10%-ного раствора глюкозы, используемого в качестве лечебного средства? Какое количество энергии выделяется при окислении этого количества глюкозы?