Урок по теме "Крахмал.Целлюлоза"

Алгинская средняя школа №4

Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза.

Открытый урок по химии

в 11 «А» классе

Учитель Голубок М.В.

Алга, 2016

Тема урока: «Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза».

Цель урока:  Изучить важнейшие полисахариды: крахмал и целлюлозу в сравнении их строения, свойств, применения и значения в природе.

Задачи:

1) обучающие - сравнить строение и свойства крахмала и целлюлозы; на основе межпредметных связей органической химии и биологии показать значение полисахаридов в строении и функционировании живой природы; формирование навыков и умений информационно – поисковой деятельности

2) развивающие - развитие познавательного интереса к химии и биологии, выработка умений сравнивать, классифицировать, выделять существенные признаки, обобщать изучаемые свойства и делать аргументированные выводы; формирование умения устанавливать причинно- следственные связи, самостоятельности обучающихся по добыванию и применению знаний; развитие практических умений и навыков в процессе выполнения лабораторных опытов.

3)воспитательные - способствовать воспитанию коммуникабельности, умению общаться на деловом уровне, адаптации работы в группе, паре; расширение кругозора обучающихся о применении полисахаридов и их роли в природе.

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Методы обучения:

- Использование ИКТ

-Метод иллюстрации - таблица «Крахмал», «Целлюлоза»

-Проблемное изложение материала

- Частично – поисковый

-Групповая и индивидуальная форма обучения

-Метод нахождения причинно- следственных связей

- Исследовательский. Лабораторные опыты.

Оборудование и реактивы:

Компьютер

проектор

интерактивная доска

презентация

образцы крахмала и целлюлозы,

образцы продуктов, содержащих крахмал - картофель, рис, макароны, геркулес и белый хлеб, йогурт), продукты, не содержащие крахмал- яблоко, груша, мед, сгущенное молоко, кефир.

йодная настойка,

химические стаканы, пипетки, фарфоровые чашечки,

учебник, тетрадь.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний. Постановка цели.

Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько сахарозу
В чашке ложкой размешай.
Виноградную глюкозу,
И медовую фруктозу,
И молочную лактозу
Любят взрослый и малыш.
Но крахмалом и клетчаткой,
Что совсем-совсем несладки,
Тоже нас не удивишь.
Так устроена природа –
Это тоже… УГЛЕВОДЫ (отвечают учащиеся)

Какие вещества являются главными поставщиками энергии организму человека?

( Углеводы).

Мы с вами продолжаем изучение углеводов.

Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим важнейшие полисахариды: крахмал и целлюлозу. Сравним их по строению, физическим и химическим свойствам, вспомним из курса биологии о нахождении полисахаридов в природе, расширим ваши знания о применении крахмала и целлюлозы.

Давайте вспомним классификацию углеводов. Какие они бывают?

Приведите примеры соединений относящихся к данному классу.

III. Изучение нового материала.

Учитель просит ребят разделиться на пары.

На столах у вас – Технологическая карта урока - наш путеводитель на уроке.

В каждой паре ученик, сидящий за 1 вариантом, делает задания, касающиеся крахмала,

а за 2 вариантом – целлюлозы.

Итак, сегодня наша задача сравнить крахмал и целлюлозу.

1. Химическая формула

Рассмотрим состав и строение крахмала и целлюлозы

-К какому классу относятся крахмал и целлюлоза?

-Какой моносахарид является основателем полисахаридов?

-В результате, какой реакции образуется крахмал и целлюлоза?

( реакция поликонденсации).

- Назовите общую формулу крахмала и целлюлозы.

Учащиеся заполняют строку таблицы: «химическая формула»

2. Нахождение в природе.

Крахмал широко распространен в природе. Для различных растений он является запасным питательным материалом. Целлюлоза является основной частью стенок растений.
Давайте подумаем и вспомним из курса биологии, какие же растения богаты этими природными полимерами.

Крахмал: рис (86%), пшеница (75%), кукуруза (72%), картофель (24%).

Целлюлоза: волокна хлопчатника, конопли (почти 100%), древесина (50%), солома (30%)).

Учащиеся заполняют строку таблицы: «нахождение в природе»

3.Состав молекулы

Рассмотрим состав и строение полисахаридов. Что общего? Чем отличаются?

Как вы думаете почему крахмал и целлюлоза имеют одинаковую формулу, но это разные вещества и они имеют разные свойства? В чем причина?

Крахмал - природный полимер. Структурными звеньями макромолекул крахмала являются остатки молекул циклической α-глюкозы. Целлюлоза состоит из остатков β-глюкозы.

А в чём отличие α- глюкозы от β- глюкозы?

Учащиеся заполняют строку таблицы: «молекула состоит из…»

4.Формула структурного звена

5. Число структурных звеньев

6. Молекулярная масса.

Макромолекулы крахмала неодинаковы по размерам: в них входит разное число структурных звеньев – от нескольких сотен до нескольких тысяч, поэтому неодинакова их молекулярная масса.

Макромолекулы целлюлозы крупнее молекул крахмала, соответственно, их молекулярная масса больше.

Учащиеся заполняют строки таблицы «структурное звено», «Число структурных звеньев в молекуле», «молекулярная масса»

7. Форма молекулы.

Макромолекулы крахмала являются смесью двух веществ: амилозы и амилопектина. Амилоза имеет линейную структуру, она растворяется в воде. На её долю приходится 10-20%. У амилопектина структура разветвленная, в воде он не растворяется, а только набухает. На его долю приходится 80-90%.

Целлюлоза, как и крахмал, является природным полимером. Но целлюлоза имеет только линейную структуру.

Это объясняет то, что целлюлоза образует такие волокнистые материалы, как хлопок, лён и т.д. В природных волоконцах макромолекулы целлюлозы располагаются в одном направлении, т.е. ориентированы вдоль оси волокна

Учащиеся заполняют строку таблицы «форма молекулы»

8. Физические свойства

Теперь давайте обратим внимание на физические свойства крахмала и целлюлозы.

Попробуем их описать.

Учащиеся устно описывают физические свойства образцов крахмала и целлюлозы, пробуя растворить их в воде.

Проведем опыт, характеризующий физические свойства крахмала.

Лабораторный опыт1: Изучение физических свойств крахмала

1. Растворить крахмал в холодной воде.

Что увидели?( крахмал нерастворим в холодной воде)

2.попробуйте растворить в горячей воде. Что увидели? ( в горячей воде образует клейстер)

Рассмотрим физические свойства целлюлозы. Попробуем их описать.

Агрегатное состояние? белое твёрдое вещество (демонстрация ваты),

Лабороторный опыт:1. Изучение физических свойств целлюлозы.

Растворить целлюлозу в холодной воде.

Что увидели? (целлюлоза нерастворима в холодной воде)

Крахмал: белый порошок, без запаха, нерастворимый в холодной воде, в горячей воде образует клейстер.

Целлюлоза: белое твёрдое вещество, без запаха, нерастворимое в воде и обычных растворителях.

Затем заполняют строку сравнения таблицы «физические свойства»

9. Изучение химических свойств полисахаридов.

А) гидролиз (Что такое гидролиз?)

Крахмал сравнительно легко подвергается гидролизу.

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O - (C₆H₁₂O₆)n

Целлюлоза подрергается гидролизу труднее:

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O - (C₆H₁₂O₆)n

Запишите реакцию гидролиза крахмала и целлюлозы на доске. Какое значение имеет эта реакция?

Что образуется в результате гидролиза.

Б)Качественная реакция на крахмал.

Как называется такая реакция, которая позволяет распознавать вещества? (Качественная).

Сейчас мы с вами постараемся обнаружить крахмал в различных продуктах питания, с которыми сталкиваемся каждый день.

Лабораторный опыт 2. Обнаружение крахмала в продуктах питания.

Перед вами картофель, рис, макароны, геркулес и белый хлеб. Добавьте к каждому образцу йодную настойку. Цель: проверить наличие крахмала в продуктах питания.
Материалы и реактивы: крахмал, картофель, отварной рис, мука, яблоко, лимон, растительное масло, спиртовой раствор йода, дистиллированная вода.
Оборудование: пробирки. Группа по 4 человека исследует 4 продукта .
Ход работы

В пробирки поместить по 0, 5 –1 г растертых продуктов.

Во все пробирки добавить 2-3 см³ дистиллированной воды и тщательно перемешать.

Добавить в пробирки по 1- 2 каплям раствора йода.

(Учащиеся выполняют лабораторные опыты).

Результаты работы: каждая группа отчитывается

Что вы наблюдаете? Какие продукты содержат больше крахмала, какие меньше? Почему вы так думаете?

С) Горение целлюлозы.

Целлюлоза легко горит с образованием углекислого газа и воды. Поэтому природные объекты с её высоким содержанием, например, древесина, используются как топливо.

(C₆H₁₀O₅)_n + O₂ →CO₂ + H₂O + Q

Д) Образование сложных эфиров целлюлозы.

Целлюлоза способна образовывать эфиры. Каждое структурное звено целлюлозы содержит по 3 гидроксильные группы. За счёт них целлюлоза может давать простые и сложные эфиры. Большое значение имеют азотнокислые эфиры целлюлозы. Они получаются при действии на целлюлозу азотной кислоты в присутствии серной кислоты. В зависимости от условий, получают динитроцеллюлозу или тринитроцеллюлозу. Рассказ о том, где применяются эти эфиры.

(Сообщение учащегося)

Реакция образования сложных эфиров уксусной кислоты имеет очень большое промышленное значение.

(Учащиеся слушают сообщение о получении ацетатного волокна, заранее подготовленное дома одним из учащихся).

Учащиеся заполняют строку таблицы «химические свойства»

10.Превращение полисахаридов в организме человека

(Сообщения учащихся о превращении крахмала в организме человека и о роли целлюлозы в пищеварении)

Учащиеся заполняют строку таблицы «Превращение полисахаридов в организме человека»

11. Получение крахмала и целлюлозы в природе и в промышленности.

Крахмал и целлюлоза в природе образуются в результате процесса фотосинтеза.

В промышленности крахмал получают из картофеля, а целлюлозу из древесины.

Учащиеся заполняют строку таблицы «Получение»

12.Применение.

Мы уже достаточно много знаем о полисахаридах. Давайте попробуем сформулировать области применения этих веществ в нашей жизни.

С помощью слайда учащиеся заполняют последнюю строку таблицы «применение»

Сообщение учащегося об изобретении бумаги.

IV. Закрепление изученного материала

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 усвоили.

Задание 1. Выбери правильные утверждения:

1. К дисахаридам относятся крахмал и целлюлозу.

2. Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу.

3. Целлюлоза имеет разветвленное строение молекулы.

4. Крахмал в горячей воде набухает.

5. Целлюлоза растворяется в органических растворителях.

6. Реакция гидролиза характерна только для крахмала.

7. При гидролизе целлюлозы образуются молекулы глюкозы.

8. Качественной реакцией на определение крахмал в природных объектах является реактив йод

9. Целлюлоза используется для получения искусственного шелка

Задание 2: Выполните тест-контроль.

Тест-контроль 1 вариант 1.Молекулярная формула крахмала А) С6Н12О6 В) С12Н22О11 С) (С6Н10О5)n D) С2Н5ОН 2. При гидролизе крахмала образуется: A) фруктоза B) рибоза C) галактоза D) глюкоза 3. Какой углевод не усваивается человеческим организмом A) целлюлоза B ) глюкоза C) рибоза D) сахароза 4. При гидролизе целлюлозы образуется A) сахароза B) крахмал C) глюкоза D)рибоза 5. Вещество с наивысшим содержанием крахмала A) рис B) мёд C) древесина D) картофель 6. Для определения крахмала используется А) йодная настойка В) этанол С) горячая вода глицерин D)глицерин 7. Исключите лишнее понятие A)сахароза B) крахмал C) целлюлоза D) гликоген

Тест-контроль 2 вариант 1.Молекулярная формула целлюлозы А) (С6Н10О5)n В) С12Н22О11 С) С6Н12О6 D) С2Н5ОН 2. При гидролизе целлюлозы образуется: A) фруктоза B) глюкоза C) галактоза D) рибоза 3. Молекулы разветвленной формы характерны для A) целлюлоза B ) глюкоза C)крахмал D) сахароза 4. При горении целлюлозы образуется A) кислород B) углекислый газ C) глюкоза D) фруктоза 5. Вещество с наивысшим содержанием целлюлозы A) сахарный тростник B)кукуруза C) хлопчатник D) рис 6. Для получения патоки в кондитерской промышленности используется А) сахароза В) крахмал С)целлюлоза D) гликоген 7. Исключите лишнее понятие A) сахароза B) крахмал C) мальтоза D) лактоза

Сдайте свои работы на проверку.

Ответы к тест- контролю:

1 вариант	2 вариант
1В	1В
2Д	2В
3А	3А
4С	4В
5А	5С
6А	6В
7А	7В

V. Рефлексия.
Я хочу вам напомнить известную притчу.
Везут три человека камни.

Что вы делаете?- спрашивают у них.

Везу эти проклятые камни, - злобно высказался первый.

На хлеб себе зарабатываю, - утомленно промолвил другой.

А я хочу построить храм, - так ответил третий, и лицо его посветлело.

Чем был для вас этот урок?

Тяжелым трудом, который вызвал у вас усталость? (красный смайлик)

Вы работали ради отметки? (синий смайлик)

Может вы строили храм Новых Знаний? (желтый смайлик)

VI. Подведение итогов. Выставление оценок.

VII. Домашнее задание: §13.9.

Домашнее исследование. Ферментативный гидролиз крахмала. В слюне человека находится пищеварительный фермент амилаза. Под действием амилазы (птиалина) происходит гидролиз крахмала. Разжуйте хорошо (не менее 10 минут) маленький кусочек черного хлеба. Меняются ли вкусовые ощущения? Чем это можно объяснить? Поместите его в фарфоровую чашку. Внесите в нее каплю раствора йода. Что наблюдаете? Какой можно сделать вывод? Расскажите о результатах своих опытов.

Приложение 1.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

Сравнительная характеристика крахмала и целлюлозы

ФИО учащихся__________________________________________________________________

№	Признаки	Крахмал	Целлюлоза
1	Химическая формула
2	В составе каких продуктов содержится
3	Молекула состоит из остатков…
4	Формула структурного звена
5	Число структурных звеньев в молекуле
6	Молекулярная масса молекулы
7	Форма молекулы
8	Физические свойства
9	Химические свойства	А) гидролиз Б) реакция с йодом	А) гидролиз Б) нитрование В) реакция с уксусной кислотой Г) горение
10	Превращение в организме
11	Получение	А) в природе Б) в промышленности	А) в природе Б) в промышленности
10	Применение

Лабораторный опыт№1Определение наличия крахмала в продуктах питания

Перед вами различные продукты. Добавьте к каждому образцу йодную настойку.

Цель: проверить наличие крахмала в продуктах питания.
Ход работы

В пробирки поместить по 0, 5 –1 г продуктов.

Во все пробирки добавить 2-3 мл. воды и тщательно перемешать.

Добавить в пробирки по 1- 2 капли раствора йода.

Результаты опыта зафиксируйте в таблице:

Название продукта	Наличие или отсутствие крахмала

Закрепление

1. Выбери правильные утверждения______________________________________

1. Впишите ответы на тест- контроль

1 вариант	2 вариант
1-	1-
2-	2-
3-	3-
4-	4-
5-	5-
6-	6-
7-	7-