Презентация для урока химии по теме "Углеводы"

«Нельзя объять необъятное»

Козьма Прутков

Углеводы в природе

• Углеводы – природные соединения, большая часть которых имеет состав:

Сn(H 2 O)m

Первые изученные углеводы имели сладкий вкус – отсюда второе название этого класса веществ – сахара или сахариды.

• Углеводы составляют основную массу органического вещества нашей планеты.
• Ежегодно растения Земли с помощью фотосинтеза создают около 200 миллиардов тонн органического вещества (90% -водоросли и 10% - растения).
• Напишите уравнение реакции фотосинтеза.

• Использовать углеводы человек начал очень давно – с тех пор, когда научился перерабатывать дикорастущую флору Земли.
• Изготовление хлопчатобумажных тканей, переработка древесины, виноделие, изготовление бумаги и бездымного пороха – все это связано с переработкой углеводсодержащего растительного сырья.

• Переработка растительных продуктов начала закладываться еще в середине XVII в.
• Однако только в середине XVIII в. начала зарождаться химия углеводов как наука.

Классификация углеводов

Углеводы

Сложные

Простые

(моносахариды)

Поли-

сахариды

Олигосаха-

риды

Гексозы

Пентозы

сахароза

гликоген

крахмал

дезокси-

рибоза

рибоза

Клетчатка

(целлюлоза)

фруктоза

глюкоза

Моносахариды

Глюкоза (виноградный сахар) С 6 Н 12 О 6

• Глюкоза обяза-

тельный компо-

нент крови,поэто-

му ее называют

«сахаром крови»

Глюкоза – ценное питательное вещество

Глюкозу часто используют в кондитерском производстве. Она идет на изготовление карамели, пряников, мармелада и т.д.

• В организме она окисляется с выделением энергии:

В ряде производств применяют ее в качестве восстановителя.

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = 6СО 2 + 6Н 2 О + энергия

Внутримолекулярная циклизация глюкозы

Равновесная изомерия глюкозы в растворе

Окисляется гидроксидом меди (II) в щелочной

среде при нагревании

• В результате образуется глюконовая кислота. Лекарственный препарат глюконат кальция – соль этой кислоты.

Брожение глюкозы

Спиртовое брожение

• Под действием ферментов, вырабатываемых некоторыми микроорганизмами, глюкоза подвергается брожению. Под действием дрожжей происходит спиртовое брожение, используемое в виноделии, пивоварении.

Молочнокислое брожение

Лежит в основе производства молочнокислых продуктов, в том числе сыра, а также силоса.

Напишите уравнения

реакций спиртового и

молочнокислого

брожения.

• Из глюкозы получают витамин С (аскорбиновую кислоту), отсутствие или недостаток которого вызывает тяжелое заболевание – цингу.

• При восстановлении (гидрировании) глюкозы образуется шестиатомный спирт сорбит, используемый как заменитель сахара для больных сахарным диабетом.

• Напишите уравнение реакции гидрирования глюкозы.

Фруктоза (фруктовый сахар)

СН 2 ОН

С=О

НО-С-Н

Н-С-ОН

Н-С-ОН

СН 2 ОН

Смесь равных количеств глюкозы и фруктозы составляет основную часть пчелиного меда.

• Изомер глюкозы.
• Отличие – вместо альдегидной группы содержит карбонильную (кетонную) группу.
• Фруктоза – кетоноспирт.

• Какого цвета хлорофилл?
• В каких частях растения содержится фруктоза?
• Больше или меньше 7 рН: а)силоса? б)простокваши?
• Что слаще – мед или сахар? Почему?
• К какому классу органических соединений относится молочная кислота?

Дисахарид – сахароза С 12 Н 22 О 11, которую

в зависимости от природного источника,

называют свекловичным или тростниковым

сахаром .

• Молекулы дисахаридов можно представить как продукты конденсации двух молекул моносахаридов с отщеплением молекулы воды от двух гидроксильных групп.
• Напишите уравнение гидролиза сахарозы, обратную представленной на схеме.

Крахмал, гликоген, клетчатка - полисахариды на основе глюкозы

• Степень полимеризации (n) в молекулах полисахаридов различна.

(С 6 Н 10 О 5 ) n

Для крахмала n от 200 до 2000

Крахмал образуется из глюкозы в растениях и в таком виде запасается в семенах (зернах), клубнях.

Качественная реакция на крахмал

Гидролиз крахмала

• Крахмал – основной углевод нашего питания.
• Частичный гидролиз начинается уже при пережевывании пищи и продолжается в желудке и кишечнике под влиянием фермента – амилазы .

• Образующаяся глюкоза всасывается через стенки тонкого кишечника в кровь и идет на питание всех тканей организма.

• Полный гидролиз – до образования глюкозы.
• Частичный гидролиз – до образования декстрин (продуктов с меньшей молекулярной массой, чем крахмал).
• Сладковатый вкус хлебной корочки, плотная блестящая пленка на проглаженном крахмальном белье – обусловлены декстринами.

В организме млекопитающих углеводы запасаются в печени и скелетной мускулатуре в виде «животного крахмала» - гликогена. Его строение анало- гичное крахмалу, но с большей молеку- лярной массой и большей степенью разветвленности цепи.

• Ее молекулы вытянуты.
• Если они располагаются параллельно друг другу, как в льне, конопле, хлопке, то образуют натуральные волокна .
• Переплетенные, перепутанные волоконца целлюлозы составляют основу бумаги .
• Выделение целлюлозы из древесины – основа бумажного производства.

• Обладает еще большей молекулярной массой
• 6 млн в льне, 1 ,7 млн в хлопке.

• В организмах многих животных и человека целлюлоза не гидролизуется (нет необходимого катализатора) – поэтому не может служить им пищей.
• Но такой катализатор вырабатывается некоторыми микроорганизмами, живущими в желудках жвачных животных и некоторых насекомых (термитов), а также в почве.

• В то же время существуют промышленные способы гидролиза целлюлозы.

(С 6 Н 10 О 5 ) n nC 6 H 12 O 6

2nC 2 H 5 OH + 2nCO 2

Сравните с уравнением реакции спиртового брожения глюкозы.

Продукты гидролиза целлюлозы

Алебастр Скипидар Метанол

Углекислота Сухой лед

Древесина

Этиловый спирт Дрожжи белковые

Изобутиловый и изоамиловый

спирт

Реакции этерификации

Полисахариды с одной стороны – полиэфиры, с другой – многоатомные спирты.

ОН

( С 6 Н 7 О 2 ОН ) n

ОН

Напишите реакции образования сложных эфиров с азотной и уксусной кислотами. Назовите полученные вещества.

Бумага - важнейший элемент человеческой культуры, основа просвещения и воспитания человека .

• Россия закупала бумагу гораздо раньше, чем начала производить сама. Один из документов подтверждает покупку бумаги в 1299 г.
• Если же верить рукописной библии, написанной в 1280 г., то бумага на Руси появилась еще раньше.

• Бумага была получена Цай Лунем во II веке в Китае.
• Только в VI в. Бумага смогла проникнуть в Центральную Азию.
• В Европе бумага появилась в XII в. Американского континента бумага достигла только в XVII в.

Углеводы могут обеспечить человечество всем необходимым до тех пор пока светит солнце.

Человек на Земле – не паразит или иждивенец, не грабитель, но рачительный хозяин, заботящийся о своем доме для себя и своих детей.

• Как классифицируются углеводы?
• В чем их отличие друг от друга если формула их одинакова?
• Каково значение углеводов в жизни человека?