Углевод Глюкоза

Углеводы

Глюкоза-представитель моносахаридов.

«Химик не такой должен быть, который дальше дыму и пеплу ничего не видит, а такой, который на основании опытных данных может делать теоретические выводы» М.В.Ломоносов

Цель урока: Расширение, углубление и систематизация на межпредметном

уровне знаний об углеводах как о важнейших биоорганических соединениях.

Учебная задача урока: Изучение строения глюкозы, т.е. последовательности соединения атомов, наличие характерных функциональных групп глюкозы, взаимозависимости строения и свойств данного вещества. Тип урока: изучение нового материала. Ведущие методы обучения: проблемно-поисковая беседа, химический эксперимент.

6со2 + 6н2о

с6н12о6 + 6о2 - q.

Какой природный процесс приводит к образованию углеводов из неорганических соединений? В каких живых организмах он происходит? В каких условиях протекает процесс фотосинтеза и каково его значение для живой природы?

1. Актуализация опорных знаний

Какие природные углеводы вам известны

В каких живых организмах они содержатся? Какие функции выполняют углеводы в живых организмах? Как название класса веществ – «Углеводы» - связано с их химическим составом?

Историческая справка

Углеводы используются с глубокой древности - самым первым углеводом (точнее смесью углеводов), с которой познакомился человек, был мёд. Родиной сахарного тростника является северо-западная Индия-Бенгалия. Европейцы познакомились с тростниковым сахаром благодаря походам Александра Македонского в 327 г. до н.э. Крахмал был известен ещё древним грекам. Целлюлоза, как составная часть древесины, используется с глубокой древности. 6.Термин слова “сладкий” и окончание —оза- для сахаристых веществ было предложено французским химиком Ж. Дюла в 1838 г. Исторически сладость была главным признаком, по которому то или иное вещество относили к углеводам

Свекловичный сахар в чистом виде был открыт лишь в 1747 г. немецким

химиком А. Маргграфом.

В 1811 г. русский химик Кирхгоф впервые получил глюкозу гидролизом крахмала

Впервые правильную эмпирическую формулу глюкозы предложил шведский химик Я. Берцеллиус в 1837 г. С6Н12О6

Синтез углеводов из формальдегида в присутствии Са(ОН)2 был произведён А.М. Бутлеровым в 1861 г.

Углеводы – (сахара) – органические соединения, имеющие сходное

строение и свойства Общая формула Сn(H2O)m.

Классификация углеводов

Моносахариды

Дисахариды

Полисахариды

Глюкоза ( виноградный сахар) Фруктоза Рибоза С6Н12О6 (не гидролизуются)

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) Лактоза (молочный сахар) С12Н22О11 (гидролизуются на 2 молекулы моносахаридов)

Крахмал Целлюлоза Гликоген (С6Н10О5)n (гидролизуются на большое количество молекул моносахаридов)

Природа вещества Состав Строение Свойства

Моносахариды являются наиболее простыми представителями класса углеводов. Знакомьтесь - глюкоза

Физические свойства глюкозы

Вывод : характер среды - нейтральный

Твердое, кристаллическое вещество Без цвета Имеет сладковатый вкус Хорошо растворимо в воде

Исследуйте характер среды раствора глюкозы индикатором

Химический эксперимент

Какая реакция является качественной на многоатомные спирты? Каким внешним эффектом она сопровождается?

Эксперимент №1 : Взаимодействие раствора глюкозы с гидроксидом меди (II)

Вывод: глюкоза является многоатомным спиртом (Одна молекула глюкозы содержит 5 гидроксильных групп (-ОН))

Эксперимент № 2: Нагревание раствора из эксперимента № 1

Эксперимент № 3: Взаимодействие раствора глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра (I)

О наличии какой функциональной группы свидетельствуют данные реакции? Исходя из данных свойств, к какому классу органических соединений можно отнести глюкозу?

Вывод: Глюкоза содержит альдегидную группу, и поэтому является альдегидом.

Как называются соединения, содержащие в молекуле несколько

функциональных групп?

Глюкоза является бифункциональным соединением, т.к. содержит 2 ФГ – одну альдегидную и 5 гидроксильных.

На основании молекулярной формулы глюкозы С6Н12О6 и рассмотренных химических свойств, предложите возможную структурную формулу глюкозы.

О ? ?

? ? // ? с ? с ? с ? с ? с ? с ? ? ? ? ? \ н.

Задание : Предложите варианты расположения 5 групп ОН в молекуле глюкозы

Н Н Н Н Н О

? ? ? ? // Н? С ? С ? С ? С ? С ? С ? ? ? ? ? \ ОН ОН ОН ОН ОН Н Сокращённая формула: О // СН2ОН-(СНОН)4-С \ Н.

Вывод*: глюкоза является бифункциональным соединением -

альдегидоспиртом.

Глюкоза также существует в виде циклических форм

В зависимости от природы действующего фермента различают: 1) спиртовое

брожение С6Н12О6 ? 2СН3-СН2ОН + 2СО2? Этиловый спирт 2) молочнокислое брожение С6Н12О6 ? 2СН3-СНОН –СООН Молочная кислота 3) маслянокислое брожение С6Н12О6 ? С3Н7СООН + 2Н2? + 2СО2?

Проверь свои знания:

1. Природными полимерами являются: А) целлюлоза Б) гликоген В) крахмал Г) все перечисленные вещества 2) В реакцию «серебряного зеркала» вступают все вещества из группы: А) муравьиная кислота, глюкоза, этаналь Б) метаналь, фенол, метановая кислота В) сахароза, этаналь, глюкоза Г) пропаналь, глюкоза, глицерин 3) Глюкоза реагирует с: А) уксусной кислотой Б) аммиачным раствором оксида серебра при нагревании В) гидроксидом меди (II) Г) всеми перечисленными веществами

4) Сложные эфиры образуются в результате взаимодействия глюкозы с: А) водородом Б) карбоновыми кислотами В) гидроксидом меди (II) Г) этанолом 5) Глюкоза образуется в результате реакций: А) гидролиза крахмала Б) гидролиза клетчатки В) фотосинтеза в присутствии воды и углекислого газа Г) всех перечисленных реакций

Вопрос 1: Г Вопрос 2: А Вопрос 3: Г Вопрос 4: Б Вопрос 5: Г

Ответы :

Итоги урока:

Углеводы

В сбалансированном питании углеводы составляют 60% от суточного рациона

По составу их можно классифицировать на

сложные, например, крахмал (С6Н10О5)n

простые, например, глюкоза С6Н12О6

глюкоза С6H12O6

Углеводы в организме человека могут запасаться!

Они содержат две функциональные группы: 1) гидроксогруппу, структурная формула которой -ОН 2) карбонильную, структурная формула которой -НС=О

Недостаток углеводов в пище вреден и приводит к тому, что в организме начинается усиленное использование энергетических возможностей белков и жиров. В этом случае резко увеличивает количество продуктов их расщепления, вредных для человека.

окисление до углекислого газа СО2 и воды Н2О с выделением энергии (1 г. углеводов – 4,1 ккал.)

Избыток углеводов в пище вреден и приводит к ожирению. Обильное потребление сахара отрицательно сказывается на функции кишечной микрофлоры, приводит к нарушению обмена холестерина и повышению его уровня в сыворотке крови.