Открытый урок по химии: "Сахароза: строение молекулы, свойства, применение"

15

ОБПОУ «КУРСКИЙ МОНТАЖНЫЙ ТЕХНИКУМ»

ОТКРЫТЫЙ УРОК ПО ХИМИИ

Сахароза: строение молекулы, свойства, применение

Разработала и провела

преподаватель высшей категории

Медынская Елена Ивановна

Льгов, 2015

Дисахариды: сахароза, строение молекулы, свойства, применение

Цель: продолжить знакомство обучающихся с  углеводами на примере дисахаридов

Задачи:

Образовательные:

• сформировать у обучающихся знания о строении и свойствах  представителя дисахаридов - сахарозы;

• развивать умения анализировать химические реакции, составлять уравнения химических реакций, проводить экспериментальное исследование химических веществ;

Развивающие:

• развивать  умение выделять главное, существенное в изучаемом материале и совершенствовать умение обучающихся прогнозировать свойства вещества на основе его строения.

Воспитывающие задачи:

• воспитывать правила безопасного поведения при выполнении химического эксперимента.

• продолжить формирование химической картины мира через химическую картину природы (познаваемость, управление химическими процессами)

• расширить представление обучающихся о  роли углеводов.

Предметные результаты:

Знать: 

• строение молекул дисахаридов

• физические и химические свойства

• применение и значение в жизни человека

• влияние сахарозы на здоровье человек

Уметь: 

• составлять уравнения реакций химических свойств  дисахаридов.

• писать структурные формулы дисахаридов.

• выделять главное.

• проводить опыты с соблюдением техники безопасности.

Метапредметные результаты:

• умение соотносить свои действия с планируемыми результатами;

• владение основами самоконтроля, самооценки;

• умение организовывать  учебное сотрудничество и совместную деятельность с преподавателем и сверстниками;   

Личностные результаты:

• развитие ответственного отношения к учению;

• развитие  осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку.

Тип урока: комбинированный.

Формы и методы: индивидуальная, фронтальная, беседа, рассказ, сообщение,

решение задач, практическая работа, работа в группах,

самопроверка, взаимопроверка.

Используемые технологии:  практикоориентированная, здоровьесберегающая,

технология проектов, технология сотрудничества.

Техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор,

презентация урока.

Реактивы: наборы сахарозы, вода дистиллированная.

Оборудование: пробирки, химические стаканы, весы.

Организационный момент. (Слайд №1)

Добрый день, ребята! Начинаем наш урок, проверьте наличие конспектов, ручек. Настроились на работу. На прошлом уроке мы познакомились с углеводами и изучили тему «Моносахариды». Выполним проверку домашнего задания.

Проверка домашнего задания

Фронтальный опрос (Слайд №2)

1. Какие соединения называются углеводами?

2. Назовите общую формулу углеводов.

3. По какому признаку классифицируются углеводы?

4. Какие углеводы относятся к моносахаридам?

5. Какие изомерные формы глюкозы вам известны?

6. Какая форма энергетически более выгодна? Почему?

7. Почему глюкозу относят к соединениям с двойственными функциями?

8. Докажите, что глюкоза является альдегидом.

9. Докажите, что глюкоза является многоатомным спиртом.

Переход к изучению нового материала.

Преподаватель. На прошлом уроке мы разобрали тему «Моносахариды», логически подумайте, и скажите, о каких углеводах пойдет сегодня речь?

Обучающиеся. Дисахариды.

Преподаватель. О каком дисахариде пойдет речь, обратите внимание на мой стол? (преподаватель открывает наборы сахара)

Обучающиеся. О сахаре.

Преподаватель. Сахар, который мы употребляем в пищу – это чистая сахароза, которая относится к дисахаридам. Исходя из сказанного, как же будет звучать тема урока?

Обучающиеся. Дисахариды: сахароза, строение молекулы, свойства, применение

Преподаватель. Правильно. Запишите тему урока. (Слайд №3).

Преподаватель. Какова цель нашего урока?

Обучающиеся.

- Изучить строение, свойства, применение дисахаридов.

- развивать умения прогнозировать свойства по строению молекулы,

- составлять уравнения химических реакций,

- готовить растворы заданной концентрации.

Преподаватель. Правильно. (Слайд №4).

Преподаватель. По какому плану мы будем работать на уроке химии? Я специально подчеркиваю, что на уроке химии.

Обучающиеся. Рассмотрим строение молекулы сахарозы.

Преподаватель. Правильно, потому что «золотое» правило химии: строение

определяет свойства вещества.

Обучающиеся. Рассмотрим физические, химические свойства сахарозы, применение, влияние на здоровье человека.

Преподаватель. Совершенно верно, мы будем работать именно по такому плану. (Слайд №5)

1. Строение молекулы сахарозы

2. Физические свойства

3. Химические свойства

4. Применение сахарозы

5. Значение сахарозы для здоровья человека

Как вы уже знаете она находится в большом количестве в сахарном тростнике и сахарной свёкле. (Слайд №6)

Сахар, полученный из сахарной свеклы и сахарного тростника, имеет один и тот же состав – это сахароза. Несколько различный вкус свекловичного и тростникового сахара зависит от технологии изготовления и степени очистки. (Слайд№7) .

Изучение нового материала.

Преподаватель. Исходя из имеющихся знаний по углеводам, моносахаридам, давайте попробуем дать определение дисахаридам.

Обучающиеся. Дают варианты определения.

Дисахариды – углеводы, которые гидролизуются с образованием двух молекул моносахаридов. (Слайд №8)

Преподаватель. Исходя из определения, мы можем сказать, что дисахариды являются продуктами конденсации двух молекул моносахаридов. Сейчас вам предлагаю самостоятельно составить молекулярную формулу сахарозы.

Обучающиеся. Для этого нужно составить уравнение конденсации двух молекул гексоз, в результате которой образуется дисахарид и вода: (Слайд №9)

С₆Н₁₂О₆  + С₆Н₁₂О₆= СхН_уО_z  +  Н₂О

Подсчет числа атомов каждого элемента в формуле дисахарида:

Число атомов С: 6+6=12

Число атомов водорода: 12+12-2 (два атома приходятся на воду) = 22.

Число атомов О: 6+6-1 (один атом кислорода идет на образование молекулы воды)=11.

Итак, полученная молекулярная формула сахарозы – С₁₂Н₂₂О₁₁

Исправим индексы в уравнении реакции: (Слайд №10)

2С₆Н₁₂О₆= С₁₂Н₂₂О₁₁+ Н₂О

Преподаватель. Рассмотрим структурную формулу сахарозы. Молекула сахарозы состоит из двух остатков глюкозы, следовательно, может подвергаться гидролизу с образованием двух молекул моносахаридов. Обратите внимание на то, что гидроксильные группы находятся в несвязанном состоянии, следовательно, мы может предположить качественную реакцию на многоатомные спирты. А вот альдегидных групп мы здесь не наблюдаем, так как через них две молекулы моносахаридов образовали связь, следовательно, мы можем предположить отсутствие качественной реакции на альдегидную группу. И помним, что строение молекулы определяет свойства. (Слайд №11)

Физические свойства (Слайд №12)

1. Агрегатное состояние

2. Плотность

3. Растворимость

4. Цвет

5. Запах

6. Вкус

Преподаватель. Запишите в опорный конспект.

Химические свойства.

1.Кислотный гидролиз сахарозы. Обратная реакция конденсации. (Слайд №13)

С₁₂Н₂₂О₁₁+ Н₂О= С₆Н₁₂О₆+ С₆Н₁₂О₆

_{сахароза глюкоза фруктоза}

2.Наличие гидроксильных групп в сахарозе. (Слайд №14)

С₁₂Н₂₂О₁₁+ Сu(ОН)₂ → 2 СН₂ОН–( СНОН)₄–СООН + Сu₂О↓ + Н₂О

Протекает качественная реакция на многоатомные спирты

3.Отсутствие восстановительных групп в сахарозе. (Слайд №15)

С₁₂Н₂₂О₁₁+ Сu(ОН)₂ ≠

реакция доказывает отсутствие альдегидной группы в сахарозе

Преподаватель. Запишите в опорный конспект.

Применение сахарозы.

Преподаватель. Мы рассмотрели строение молекулы, физические, химические свойства, а из-за какого свойства мы применяем сахарозу?

Обучающиеся. Варианты ответов:

Из-за сладкого вкуса.

Из-за консервирующих свойств.

Преподаватель. Обратимся к истории развития научных знаний в области сахарозы. С сообщением «История сахара» выступит Чуваев Сергей. (слайды № 16-17) (Приложение №1)

Преподаватель. Проанализируйте содержание сахара в свёкле?

Обучающиеся. Минимальное содержание сахарозы в гибридах – 16,98%

Максимальное содержание сахарозы в гибридах – 17,5%

Преподаватель. Проведем связь темы урока с вашей профессией. Определим где и зачем мы используем сахарозу в своей профессии. С сообщением «Применение сахарозы в профессии повара» выступит Волобуева Надежда. (слайды №1-19) (Приложение №2)

Преподаватель. Всё что ты нам рассказала – это аппетитно, вкусно, но как и во всем, в употреблении сахара тоже необходимо знать норму. С сообщением «Нормы сахара в крови» выступит Колупаева Анастасия. (слайды№20-23). (Приложение №3).

Физическая минутка «Гимнастика для глаз» (слайды№24).

Домашнее задание (слайды№25).

1. §15, стр.110-112 (для всех обучающихся)

2. Используя знания по курсу биологии, подготовьте рассказ о функциях

углеводов. (на выбор).

3. Используя знания по русскому языку, назовите химические термины-

антонимы, характеризующие синтез и распад молекул дисахаридов. (на

выбор).

Закрепление и обобщение изученного материала.

Преподаватель. Теперь ребята поиграем, посоревнуемся. Я вас не случайно так посадила, а чтобы предать нашей работе соревновательный момент. Мы сегодня на уроке говорим о дисахариде-сахарозе, т. к. мы живет в регионе, который специализируется на выращивании сахарной свеклы и получении сахара. Но будет справедливо, если наши команды будут называться другими представителями дисахаридов – изомерами сахарозы, а именно, «Лактоза» (которая содержится в молоке) и «Мальтоза» (которая содержится в солоде). Выберите модератора команды, чтобы он корректировал работу группы.

Перед вами оценочные листы с критериями оценок. Каждое задание вы оцениваете по указанным параметрам и в конце урока вы сами должны оценить себя.

1 задание. (слайды№26-27).

Задача для «Лактозы»

Какую массу сахарозы можно получить из 1,5 т сахарной свеклы, если массовая доля сахарозы в ней составляет 20%?

Дано: Решение:

m (сахарной свеклы) = 1, 5 т = 1500 кг Ѡ (сахарозы) = 20%	из 100 кг сах. свеклы - 20 кг сахарозы их 1500 кг сах. свеклы – х кг сахарозы
m (сахарозы) - ?	Х = = 300 (кг) сахарозы

Ответ: 300 кг сахарозы можно получить из 1, 5 т сахарной свеклы.

Задача для «Мальтозы»

Какую массу сахарозы можно получить из 2 т сахарной свеклы, если массовая доля сахарозы в ней составляет 18 %?

Дано: Решение:

m (сахарной свёклы) = 2 т = 2000 кг Ѡ (сахарозы) = 18%	из 100 кг сах. свёклы - 18 кг сахарозы их 2000 кг сах. свёклы – х кг сахарозы
m (сахарозы) - ?	Х = = 360 (кг) сахарозы

Ответ: 360 кг сахарозы можно получить из 2 т сахарной свёклы

2 задание. Перед вами сахароза, весы, посуда и практикоориентированное задание. Выполните его. (слайды№28-29).

задача для «Лактозы»

Приготовить 70% раствор сахара объемом 200 мл для приготовления варенья.

задача для «Мальтозы»

Приготовить 10 % раствор сахара объемом 250 мл для приготовления компота.

3 задание для «Лактозы» (слайды№30-31).

1.Углевод

2.Гидролизуется

3.Двойственные свойства

4.Многоатомный спирт и альдегид

5.Широко используется человеком

1. Рафинад, сахар – песок (сахароза)

3 задание для «Мальтозы»

1.Углевод

2.Негидролизуется

3.Двойственные свойства

4.Многоатомный спирт и альдегид

5.Широко используется человеком

6.Виноградный сахар. (глюкоза)

Преподаватель. Какие ключевые слова в ваших заданиях?

4 задание. «Лови ошибку». (слайды№32-33).

для «Лактозы»

1). Формула сахарозы:

1.С₁₂Н₂₄О₁₁

2.С₁₂Н₂₄О₁₂

3.С₁₂Н₂₂О₁₁

4.С₁₂Н₂₃О₁₁

2). Моносахариды – это углеводы, которые гидролизуются, т. е. разлагаются

водой. (слайды№34-35).

3). Норма сахара в крови: (слайды№36-37).

1. 3,3 – 5,5 ммоль/л

2. 5,5 – 6 ммоль/л

3. 6,1- 7 ммоль/л

4. 7-12 ммоль/л

Преподаватель. А какая норма сахара в крови?

Для «Мальтозы»

1). Формула глюкозы: (слайды№32-33).

1. С₆Н₁₂О₅

2. С₆Н₁₂О₆

3. С₆Н₁₀О₅

4. С₆Н₁₀О₆

2). Дисахариды – это углеводы, которые негидролизуются, т. е. не разлагаются водой. (слайды№34-35).

3) Суточная норма сахара для взрослого человека: (слайды№36-37).

1. от 10 г – до 25 г

2. от 25 г - до 50 г

3. от 50 – до 100 г

4. от 100 г – до 150 г

Преподаватель. А на каком уроке мы уже встречались с суточной нормой сахара?

Рефлексия (слайды№38).

Преподаватель. Закончили работу, подсчитайте количество баллов.

Самопроверка по оценочному листу. (Преподаватель комментирует оценки)

Преподаватель. Какую тему мы изучили?

А какие цели мы ставили перед собой?

Мы достигли цели урока?

Какие выводы можно сделать?

Что вам понравилось на уроке?

Что не понравилось на уроке?

Преподаватель. Урок закончен, благодарю всех за внимание. До свидания.

Приложение 1.

История сахарной промышленности России

Появление свекловичного сахара связывают с открытием немецкого ученого-химика А. С. Маргграфа. В докладе на заседании Берлинской академии наук в 1747 г. он изложил результаты опытов по получению кристаллического сахара из свёклы. Полученный сахар, по своим вкусовым качествам не уступал тростниковому.
Дальше исследования проводил Ахард, который понимал, что необходимо улучшение сырья-свёклы, т. е. повышение ее сахаристости. Появилась новая ветвь культурной свеклы - сахарная.

Первое упоминание о сахаре, ввозимого «с заморскими товарами» появилось в 1273 году, но для населения он еще длительное время являлся недоступным продуктом. Сначала сахар был деликатесной едой и использовался как дорогое лекарство. В начале XVIII в. в связи с появлением таких напитков как чай и кофе потребление сахара значительно увеличилось. Введение пошлины на ввоз сахара из-за границы заставило в 1718 году принять первый правительственный документ об организации сахарного производства в России.

В 1899 г. на деньги капиталиста француза Гаперина, на необжитом болотистом месте, где раньше любители охотились за дичью, был построен сахарный завод в г. Льгове. Мощность его составляла 600 тонн переработки свёклы в сутки. Для извлечения сока свеклу растирали на терке в кашеобразную массу, а затем прессовали. Спустя десятилетия стали применять диффузионный метод.

Кстати при заводе были организована школа, где учителем начальных классов был Петр Исидорович Голиков – отец Аркадия Гайдара. Сейчас это ОАО «Сахкомбинат «Льговский», который входит в компанию «Разгуляй».

Производственная мощность составила 3000 тонн в сутки.

Хозяйство	Гибриды	Урожайность ц/га	Сахаристость, %
ООО «Льговское агрообъединение» Большие Угоны	Портланд	500	16,98
	Шаннон	500	17,1
	Наркос	500	17,1
	Резимакс	490	17
ООО «Льговагроинвест»Малеевка, Борисовка,	Берни	485	17,2
	Баккара	550	17,5
Опытно-селекционная станция	Тройка	550	17,2
	Перфекта	550	17,2

Приложение 2.

Консервирование сахаром

Сахар при концентрации его в растворе не ниже 60 % обладает консервирующими свойствами, и препятствует развитию различных микроорганизмов. На этом основано консервирование плодов и ягод путем их варки с сахаром. В результате получают различные продукты - варенье, джем, повидло, конфитюр, мармелад, желе.

У варенья  сахарный сироп должен иметь хорошую консистенцию и быть прозрачным. Готовность варенья обычно определяют на холодном блюдце: если капля не расплывается - варенье готово. Варят варенье двумя способами: многократной варкой или в один прием.

Джем имеет желеобразную массу, сироп в джеме не отделяется от плодов, а плоды мягкие, разварившиеся.

Конфитюр  представляет собой желе, в котором равномерно распределены плоды или их кусочки.

Цукаты - это засахаренная мякоть плодов, ягод, лимонных, апельсиновых, арбузных корок.

     Мармелад получают из уваренного с сахаром плодово-ягодного пюре.

В последнее время широкое распространение получил способ сохранения плодов и ягод путем перетирания их с сахаром. Законсервированные таким образом плоды и ягоды по вкусу, аромату и количеству витаминов мало отличаются от свежих и являются ценным и очень вкусным пищевым продуктом.

Приложение 3.

Анализ крови на сахар

А знаете ли вы, что повышение уровня сахара в крови – серьезный симптом, при котором необходимо сдать анализ крови на сахар.

Человек при этом может испытывать симптомы:

• постоянная сильная жажда;

• стабильная сухость во рту;

• увеличение количества мочи;

• резкое снижение веса;

• повышенная утомляемость.

Что же означают полученные результаты при заборе крови из пальца:

• 3,3 – 5,5 ммоль/л – норма;

• 5,5 – 6 ммоль/л – пограничное состояние, так называемое нарушение толерантности к глюкозе;

• 6,1 ммоль/л и выше – сахарный диабет.

В миллиграммах норма сахара в крови составляет 80 – 120 мг на 100 мл крови.

Как же сохранить норму сахара и свое здоровье?

Лучшей профилактикой является физическая активность и занятия спортом.

Диетическое питание.

Отказ от вредных привычек.

Помните, что…

Энергетическая ценность 1 г сахара 4 ккал.

Суточная норма от 50 до 100 г в зависимости от возраста, пола и характера труда.

В нашей стране потребление сахара на одного человека в год составляет 42 кг при физиологической норме 31,5 кг.