Урок химии в 9 классе на тему "Углеводы"

Тема: Углеводы

Тема урока: Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза.

Цели: слайд 3

Образовательная: Опираясь на знания учащихся, углубить и расширить знания учащихся о полисахаридах, их строении, свойствах, областях применения и биологической роли. Развивающие: 1.Способствовать развитию интереса и навыков исследовательской работы с дополнительными источниками знаний. 2.Совершенствовать практические умения и навыки. 3. Развивать коммуникативные свойства личности: умения работать в коллективе, группе.                                                                                                                               Воспитательные: Воспитывать интерес к познанию нового, культуру труда.

Тип урока: усвоение новых знаний, интегрированный (биология, география)

Форма: урок-исследование

Методы обучения: самостоятельная работа учащихся, словесные (рассказ, беседа), словесно-наглядные (схема, слайды), словесно-наглядно-практические, частично-поисковый, исследовательская работа учащихся

Оборудование: вещества и реактивы: крахмал, целлюлоза (вата), раствор йода, вода, спирт, пробирки, стакан, держатель для пробирок, спиртовка, спички; ИКТ

Форма организации учебной деятельности: работа в группах

Региональный компонент: растениеводство в регионе

Валеология: биологическая роль полисахаридов в жизнедеятельности организма человека, соблюдение правил ТБ при работе в кабинете химии.

Планируемые результаты обучения: знать-особенности строения крахмала и целлюлозы, их свойства, области применения и биологическую роль для жизнедеятельности организма; уметь-объяснять связь строения и свойств крахмала и целлюлозы, приводить примеры областей применения; иметь представление о биологической роли данных веществ.

Ход урока:

I.Организационный момент.

II.Мотивационно-ориентированный этап

-Обратимся к схеме классификации углеводов(слайд 2)

                                                              Углеводы                                                                                                                                                                 ↓                                                                   ↓                                                             ↓                                               моносахариды                                       дисахариды                                     полисахариды                           ↓                  ↓                                             ↓                                                    ↓                   ↓                   глюкоза   рибоза,дезоксирибоза       сахароза                                  крахмал       целлюлоза  

-Какие углеводы мы изучили? (ответы учащихся по схеме)

-С каким классом углеводов нам предстоит сегодня работать? (ответы учащихся)

Постановка темы урока: слайд 1

-Что вы знаете о крахмале и целлюлозе? Что хотели бы узнать?

-Какие цели вы поставите перед собой? (выслушать учащихся)

Какую роль вы отводите мне? (координатор, помощник)

Постановка целей урока (слайд3)

Девиз урока (слайд 4)

Планируемые результаты обучения (слайд 5)

-Изучение данных вопросов пройдет в форме исследования. Работать вы будете в группах. План исследования: (слайд 6)

1.Формула                                                                                                                                                   2.В природе                                                                                                                                 3.Физические свойства (лабораторный опыт)                                                                    4.Строение                                                                                                                                      5.Получение                                                                                                                                   6.Химические свойства (лабораторный опыт )                                                             7.Биологическая роль                                                                                                        8.Применение   

-Результаты исследования оформляем в виде сравнительной таблицы (слайд 7)

крахмал	целлюлоза
1.Формула (C6H10O5)n	(C6H10O5)n

2.-На основе жизненного опыта и знаний из курса биологии расскажите о нахождении крахмала и целлюлозы в природе (ответы учащихся, можно обратиться к учебнику, запись в таблице)

-Какие культуры, содержащие крахмал и целлюлозу, характерны для нашего региона? (ответы учащихся)

3.Физические свойства.- Лабораторный опыт (в группах, по картам исследования), ТБ: внешний вид (К.-аморфный порошок белого цвета с характерным хрустом,Ц.-твердое волокнистое вещество белого или серого цвета), растворимость в воде и спирте(К.-не растворим в воде и спирте, при нагревании суспензии крахмала зерна крахмала сильно набухают, оболочки их разрываются и образуется коллоидный раствор (слайд 8)               Ц.-не растворима в воде и спирте).

- Вопрос: почему, при одинаковом составе эти углеводы существенно различаются по свойствам? В чем же причина этого? (очевидно у них разное строение)

4.Строение

-Обратимся к формулам К. и Ц. (слайд 7)

-Что означает n ? (ответы учащихся: степень полимеризации, означающая значение от нескольких сотен до нескольких тысяч, следовательно крахмал и целлюлоза- природные полимеры, состоящие из многократно повторяющихся структурных звеньев).

-Подчеркнуть: в отличие от ранее рассмотренных полимеров (полиэтилена, каучука) (слайд 9) структура крахмала неодинакова: крахмал поэтому считают смесью двух веществ – амилозы и амилопектина. Амилоза (20%) имеет линейные молекулы и более растворима. Молекулы амилопектина (его 80%) разветвленные, и он менее растворим в воде (работа с учебником: с.238 рис.44 . Различаются эти молекулы и по относительной молекулярной массе: для линейных молекул –амилазы она порядка сотен тысяч, для разветвленных молекул-амилопектина достигает нескольких миллионов). Макромолекула крахмала состоит из циклических остатков альфа-глюкозы (работа с учебником: с.238, учащиеся делают запись в тетради: крахмал (амилоза (20% линейное строение)+амилопектин (80% разветвленное строение), макромолекула-из остатков альфа-глюкозы, структурное звено)

-Относительная молекулярная масса целлюлоза более высокая, чем у крахмала . Вопрос: можно ли особенности свойств целлюлозы объяснить более высокой относительной молекулярной массой? (ответы учащихся могут быть положительными, они склонны считать, что прочность и нерастворимость целлюлозы зависят от того, что молекулы ее больше молекул крахмала и поэтому сильней притягиваются друг к другу).

-Этот ответ правильный, но недостаточный. Молекула целлюлозы имеет только линейную структуру, в связи с этим макромолекулы упорядоченно располагаются и между ними возрастают межмолекулярные связи  (работа с учебником: с.240 рис.45). Если макромолекула крахмала состоит из остатков альфа-глюкозы, то макромолекула целлюлозы- из остатков бета-глюкозы (работа с учебником:с.240), следовательно структурное звено(с.241), запись в таблицу.

Вывод: различные формы глюкозы, входящие в состав крахмала и целлюлозы, оказывают влияние на их свойства.

5.Получение.(К.-из картофеля и кукурузы, Ц.-из древесины, хлопка) (слайд 10)

- Как можно получить крахмал в домашних условиях? (ответы учащихся)

6.Химические свойства(слайд 11)

1.-Одно из важнейших свойств крахмала – образование синей окраски при его взаимодействии с раствором йода (качественная реакция). Лабораторный опыт (в группах по картам исследования): накапайте раствор йода на кусочек хлеба и в картофельный клейстер. Эта реакция используется для определения наличия или отсутствия крахмала в пищевых продуктах. Выясним, влияет ли на окраску нагревание? Для этого раствор нагреваем, окраска исчезает, а при остывании появляется вновь. Сущность данной реакции, известной более 100 лет, выяснена относительно недавно. Оказалось, что с йодом реагирует преимущественно амилоза, образуя окрашенное соединение. Нагревание разрушает это комплексное соединение, и окраска исчезает (запись в таблицу: крахмал + йод= синяя окраска).

-Вопрос: как вы думаете, почему при долгом жевании хлеба ощущается сладкий привкус? (ответы учащихся, если нет ответа, то: слюна-фермент, идет превращение крахмала в другое вещество). Исследовательская работа учащихся. Вывод:

-Действительно, при действии ферментов или минеральных кислот при нагревании крахмал гидролизуется, при этом образуется глюкоза:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O →nC₆H₁₂O₆  (запись в таблицу)

 -В зависимости от условий реакции гидролиз протекает ступенчато с образованием разных промежуточных продуктов (работа с учебником:с.239 – это декстрины и мальтоза)

Слайд 12

-Ферменты, действующие на звенья альфа-глюкозы в крахмале при его гидролизе, не действуют на связи бета-глюкозы в целлюлозе. Поэтому целлюлозу могут переваривать только жвачные животные, улитки и микроорганизмы. Человек и другие животные целлюлозу переваривать не могут, поэтому она не используется в качестве пищи. Но благодаря наличию гидроксогрупп целлюлоза вступает в реакции с уксусной кислотой и азотной кислотой с образованием сложных эфиров, которые используют в синтезе ацетатного шелка и горючих взрывчатых веществ. (запись: целлюлоза + укс.к-та=ацетат целлюлозы, целлюлоза+азотная к-та=нитраты целлюлозы). Но ведь и в молекуле крахмала тоже есть гидроксогруппы, следовательно он тоже может образовывать эфиры. Такие реакции присущи крахмалу, но его эфиры из-за большой разветвленности молекул не обладают высокими прочностными свойствами.

-Гидролизуется целлюлоза труднее крахмала. При длительном нагревании с минеральными кислотами также образуются промежуточные продукты (учебник с.241 – амилоид и целлобиоза). В чем сходство гидролиза крахмала и целлюлозы? (конечным продуктом является глюкоза).

-Из повседневной жизни мы знаем о хорошем горении целлюлозы. Какие продукты образуются при горении органических веществ? (запись в тетради: горение).

7.Биологическая роль (ответы учащихся, основываются на знания, полученные из курса биологии,самостоятельная работа с учебником-в группе). (слайд 13)

8.Применение (самостоятельная работа с учебником, ответ в виде схемы в  тетради). ----Добавить: зачем нужна патока в кондитерском деле? Казалось бы, для придания сладкого вкуса изделиям проще всего использовать сахарозу, глюкозу или фруктозу. Но вследствие кристаллизации сахаристых веществ такие изделия быстро черствеют, оказываются приторно сладкими. Присутствие патоки препятствует кристаллизации (засахариванию), кондитерское изделие остается мягким, приятным на вкус. Предотвращению очерствения способствует также глицерин, который вследствие своей гигроскопичности не позволяет изделиям терять влагу.

III.Оценочно-рефлексивный этап

Презентация учащихся (использование дополнительной литературы, ИКТ)

Тест по проверке первичного усвоения знаний (слайды 14-17) (ЕНТ, трад.экзамен)

Ответы (слайд 18), самопроверка

Синквейн (1 гр.-крахмал, 2 гр.-целлюлоза) (слайд 19)

1.Существительное (тема: 1-крахмал, 2-целлюлоза

2.Два прилагательных (1-зернистый, хрустящий, 2-волокнистый, прочный)

3.Три глагола (1-не растворяется, гидролизуется, взаимодействует, 2-не растворяется, горит, взаимодействует)

4.Фраза (предложение), высказывание (смысл, суть) (1-крахмал-биополимер, один из основных пищевых продуктов, 2- биополимер, широко распространен в природе, не является пищевым продуктом)

5.Слово-резюме (1-пища, 2-промышленность)

Оценки за урок (на оценочных листах, «5»-   , «4»-   , «3»-   , «2»- ). Общий результат:

IV.Домашнее задание: параграф 11.3,  творческое задание (прайс-лист по любому углеводу, презентации, кроссворды  и т.д.).

Исследование свойств крахмала и целлюлозы.

1.Физические свойства (внешний вид, растворимость в воде и спирте, нагревание, вывод)

2.Химические свойства (действие раствора йода на картофель (раствор крахмала) и хлеб, горение целлюлозы)

Исследование свойств крахмала и целлюлозы.

1.Физические свойства (внешний вид, растворимость в воде и спирте, нагревание, вывод)

2.Химические свойства (действие раствора йода на картофель (раствор крахмала) и хлеб, горение целлюлозы)

Оценочный лист

Ф.И. учащегося	Участие в эксперименте (оценка)	Устные ответы (оценка)	Оформление таблицы (оценка)	Средний балл

Оценочный лист

Ф.И. учащегося	Участие в эксперименте (оценка)	Устные ответы (оценка)	Оформление таблицы (оценка)	Средний балл