Урок - исследование "Глюкоза" (химия).

УРОКИССЛЕДОВАНИЕ
Презентация к уроку
Визер Ирина Владимировна
Учитель химии
«Есаульская СОШ»
1. Определение свойств глюкозы,
обусловленных ее составом и строением;
2. Знакомство с применением глюкозы в
медицине и промышленности;
3. Закрепление умений и навыков при
проведении химического эксперимента с
соблюдением правил техники безопасности
1. Экспериментально доказать, что глюкоза
является многоатомным альдегидроспиртом;
2. Продолжить развивать умения и навыки
обучающихся проводить химический
эксперимент с соблюдением правил техники
безопасности;
3. Продолжить формирование мировоззрения,
умения устанавливать причинноследственные связи, делать выводы.
1. Глюкоза относится к углеводам (гексозам)
2. Глюкоза является многоатомным спиртом
3. Глюкоза содержит альдегидную группу
4. Глюкоза является составляющей меда
Предмет исследования:
1. глюкоза кристаллическая
2. мед натуральный
Оборудование:
Спиртовка, 2 пробирки, 2 колбы, держатель для
пробирок.
Реактивы:
Раствор сульфата меди (II), раствор глюкозы,
раствор гидроксида натрия, 2% раствор нитрата
серебра, 10 % раствор аммиака, вода,
натуральный мед.
Анализом установлен процентный состав
глюкозы.
С – 40 %
Н – 6,6 %
О – 53,4 %
Молярная масса глюкозы 180 г/моль.
Рассчитайте молекулярную формулу данного
вещества.
M Сx Hy Oz = 180г/моль
M Сx = 180г/моль х 0,4 = 72 г/моль
M Hy = 180 г/моль х 0,067 = 12 г/моль
M Oz = 180 г/моль х 0,534 = 96 г/моль
x:y:z = 72/12 : 12/1 : 96/16 = 6:12:6
Формула глюкозы C6H12O6
Рассмотрите выданное вещество, опишите
внешний вид, вспомните вкус фруктов и меда,
растворите глюкозу в воде.
Данные занесите в таблицу:
Внешний вид
Вкус
Растворимость
в воде
Белое
кристаллическое
вещество
Сладкий
Хорошо
растворяется
• В свободном виде глюкоза содержится во всех
органах зеленых растений;
• Образуется в результате реакции фотосинтеза:
хлорофилл
6CO2 + 6H2O
C6H12O6 + 6O2
• Особенно много глюкозы в соке винограда,
поэтому ее иногда называют виноградным сахаром.
В организме человека глюкоза содержится в
мышцах, в крови и в небольших количествах во всех
клетках.
Прогнозирование функциональных
групп в молекуле глюкозы
Рассчитав качественный и количественный состав
глюкозы C6H12O6, мы определили, что в молекуле
имеется 6 атомов углерода и 6 атомов кислорода.
Можно предположить, что это ….
а. многоатомный спирт
б. многоосновная кислота
в. альдегид
Для установления структурной формулы молекулы
глюкозы необходимо знать её химические свойства.
Для этого проведем несколько характерных реакций:
Опыт №1
В пробирку с раствором глюкозы опустите
лакмусовую бумагу. Что наблюдаете?
Лакмусовая бумага не покраснела.
Вывод: глюкоза не является кислотой.
Опыт №2
Налейте в пробирку 2 мл раствора гидроксида натрия.
Добавьте несколько капель сульфата меди(II).
К образовавшемуся осадку прилейте 2 мл раствора
глюкозы, перемешайте. Что наблюдаете?
Образовался осадок голубого цвета, затем он
растворился, раствор стал ярко-синего цвета.
Вывод: глюкоза является многоатомным спиртом.
Опыт №3
Пробирку с раствором глюконата меди (II),
полученного в первом опыте, нагрейте.
Что наблюдаете?
Раствор из ярко синего сначала превратился в
жёлтый, а затем выпал осадок красного цвета.
Вывод: глюкоза является альдегидом.
Глюкоза содержит две функциональные группы:
а) многоатомных спиртов - R(OH)n
O
б) альдегидную группу - C
H
Ранее нами был определён качественный и
количественный состав молекулы глюкозы
C6H12O6.
Первый атом углерода должен входить в состав
O
альдегидной группы:
C
H
Оставшиеся 5 атомов углерода связаны с
гидроксильными группами.
По теории строения органических веществ, углерод
всегда четырёх валентен.
Задание: составьте структурную формулу глюкозы
(линейного строения).
H H
H
OH H
C–C–C–C–C
O
H H OH OH OH OH
C
H
Было установлено, что в растворе глюкозы
одновременно существуют молекулы линейного и
циклического строения.
37%
0,0026%
63%
Мёд на 75% состоит из смеси
глюкозы и фруктозы (изомер
глюкозы).
1. Реакции окисления по альдегидной группе:
а) реакция «серебряного зеркала»
С6H12O6 + Ag2O NH3+H2O
C6H12O7 + 2Ag
t°
б) гидроксидом меди (II)
t°
C6H12O6 + 2Cu(OH)2
C6H12O7 + Cu2O + 2H2O
2. Реакции восстановления по альдегидной
группе:
Ni
C6H12O6 + H2
C6H14O6
3. Реакции, идущие по гидроксильным группам:
а) реакция с гидроксидом меди (II), образуется
глюконат меди (II)
б) с карбоновыми кислотами с образованием
сложных эфиров (в реакцию вступают пять
гидроксильных групп)
4. Спиртовое брожение:
C6H12O6
дрожжи
2C2H5OH + 2CO2
ЭТАНОЛ
5. Молочнокислое брожение:
C6H12O6
фермент
2CH3
CH
COOH
OH МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА
6. Маслянокислое брожение:
C6H12O6
фермент
C3H7COOH + 2H2 + 2CO2
МАСЛЯНАЯ КИСЛОТА
1. В природе глюкоза образуется в результате
реакции фотосинтеза:
хлорофилл
6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2
2. Гидролиз крахмала:
H2SO4
(C6H10O5)n + nH2O t° nC6H12O6
3. Реакция Бутлерова:
6CH2O Ca(OH)2 C6H12O6
В медицине:
Глюкоза была введена в 1917 г. в
медицинскую практику при сердечных
заболеваниях как средство для
повышения сократительной
способности сердца и его резервных
сил.
Энергетическое значение глюкозы в
том, что она, окисляясь в организме
служит источником энергии (при
сгорании 1г глюкозы выделяется 4,1
калории тепла).
Специфическое действие глюкозы –
антитоксическое, поэтому глюкозу
широко применяют при различных
отравлениях: мышьяком, стрихнином,
азотнокислым натрием, синильной
кислотой.
Глюкозу широко применяют в
кондитерском деле: изготовление
мармелада, карамели, пряников,
фруктовых напитков.
В микробиологической
промышленности растворы глюкозы
применяют как питательную среду для
размножения кормовых дрожжей.
Спиртовым брожением глюкозы
получают пищевой этиловый спирт.
В текстильной промышленности
глюкозу используют для отделки
тканей.
Реакция «серебряного зеркала»
глюкозы применяется при изготовлении
зеркал и елочных украшений.
1. Докажите экспериментально с
помощью реакции «серебряного
зеркала», что в мёде присутствует
глюкоза.
Опыт №4
Налейте в колбу 10мл воды. Добавьте одну
каплю меда, размешайте полученный
раствор.
Во вторую колбу налейте 10мл 2% раствора
нитрата серебра (I), затем добавьте к
нему к по каплям раствор аммиака.
Слейте растворы из двух колб в одну и
нагрейте на спиртовке.
Появление серебра на стенках колбы
доказывает присутствие глюкозы.
1
2
4
3
2. Что вы узнали о свойствах глюкозы?
3. Что вы можете сказать о биологической
роли глюкозы в организме человека?
4. Ответьте, в каких отраслях
промышленности глюкоза нашла
применение?
1.Библиотека электронных наглядных пособий
«Химия 8-11 классы», ООО «Кирилл и
Мефодий», ООО «Физикон» (видеофильм)
2. О. С. Габриелян и др. Химия, 10 кл.М.:Дрофа.
3. Г. Е. Рудзитис Ф. Г. Фельдман Химия, 10 кл. –
М. Просвещение.
4.И.И.Новошинский,Н.С.Новошинская.
Органическая химия, 11 кл. – М: Русское слово
Домашнее задание
§ 28, упр.4