Слайд 1МОУ г. Горловка « Школа № 68»
Слайд 2Задачи
1.Образовательные задачи: продолжить формирование понятия “функциональная группа”, закрепление умения писать реакции, характеризующие
окислительные и восстановительные свойства многоатомных спиртов.
2.Воспитательные задачи: формирование умения устанавливать причинно-следственные связи.
3.Задачи развития учащихся: развитие познавательных интересов, выработка умений сравнивать, классифицировать, обобщать изучаемые свойства, преодолевать трудности в учении.
Слайд 3Закончи стих .Определи тему урока.
Если ты, придя с мороза,
Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько
сахарозу
в чашке ложкой размешай.
Виноградную глюкозу
И медовую фруктозу
и молочную лактозу
любит взрослый и малыш.
Но крахмалом и клетчаткой,
Что совсем-совсем несладки
Тоже нас не удивишь.
Так устроена природа -
Это тоже______________________
Слайд 4История
Термин "углеводы", предложенный в XIX столетии, был основан на предположении, что
все углеводы содержат 2 компонента - углерод и воду, и их элементарный состав можно выразить общей формулой Cm(H2O)n. Хотя из этого правила есть исключения и оно не абсолютно точно, тем не менее указанное определение позволяет наиболее просто характеризовать класс углеводов в целом. К тому же попытка, предпринятая Комиссией по химической номенклатуре, заменить термин "углеводы" на "глициды" не удалась. Новый термин не получил широкого признания. Термин "углеводы" укоренился и общепризнан.
Слайд 5Определение
Углеводы (сахара) – органические соединения, имеющие сходное строение и свойства, состав
большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3.
Слайд 6Представители
Общеизвестные представители: глюкоза (виноградный сахар) С6Н12О6, сахароза (тростниковый, свекловичный сахар) С12Н22О11, крахмал и целлюлоза [С6Н10О5]n.
Слайд 7Содержание
Углеводы содержатся в клетках растительных и животных организмов и по массе
составляют основную часть органического вещества на Земле. Эти соединения образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды при участии хлорофилла. Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их с растительной пищей.
Слайд 8Фотосинтез
Фотосинтез можно рассматривать как процесс восстановления СО2 с использованием солнечной энергии. Эта энергия освобождается
в животных организмах в результате метаболизма углеводов, который заключается, с химической точки зрения, в их окислении.
Слайд 10Значение глюкозы для растений заключается в следующем:
Глюкоза, полученная в результате фотосинтеза,
используется во время дыхания для высвобождения энергии, необходимой растению для других жизненно важных процессов.
Растительные клетки также превращают часть глюкозы в крахмал, который используют по мере необходимости. По этой причине мертвые растения используются в качестве биомассы, ведь в них хранится химическая энергия.
Глюкоза также необходима, чтобы производить другие химические вещества, такие как белки, жиры и растительные сахара, необходимые для обеспечения роста и других важных процессов.
Слайд 12Моносахариды
В природе наиболее распространены углеводы - моносахариды, в молекулах которых содержится пять углеродных
атомов (пентозы) или шесть (гексозы).
Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (альдегидная или кетонная) и несколько гидроксильных.
Слайд 14Строение глюкозы C6H12O6
В результате взаимодействия карбонильной группы с одной из гидроксильных глюкоза
может существовать в двух формах: открытой цепной и циклической.
В растворе глюкозы эти формы находятся в равновесии друг с другом.
Слайд 15Например, в водном растворе глюкозы существуют следующие структуры:
альдегидная и гидроксильная группы.
Слайд 16В твердом состоянии
В твёрдом состоянии глюкоза имеет циклическое строение. Обычная кристаллическая
глюкоза – это α- форма. В растворе более устойчива β-форма (при установившемся равновесии на неё приходится более 60% молекул). Доля альдегидной формы в равновесии незначительна. Это объясняет отсутствие взаимодействия с фуксинсернистой кислотой (качественная реакция альдегидов).
Слайд 17Виды изомерии
Для глюкозы кроме явления таутомерии характерны структурная изомерия с кетонами (глюкоза и
фруктоза – структурные межклассовые изомеры)
и оптическая изомерия:
Слайд 18Физические свойства глюкозы:
Глюкоза – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде,
сладкое на вкус (лат. «глюкос» – сладкий):
1) она встречается почти во всех органах растения: в плодах, корнях, листьях, цветах;
2) особенно много глюкозы в соке винограда и спелых фруктах, ягодах;
3) глюкоза есть в животных организмах;
4) в крови человека ее содержится примерно 0,1 %.
Слайд 19Получение глюкозы
В промышленности
Гидролиз крахмала:
(C6H10O5)n + nH2O t,H+→ nC6H12O6
крахмал глюкоза
В лаборатории
Из формальдегида (1861 г А.М.Бутлеров):
6 HCOH Ca(OH)2→ C6H12O6
формальдегид
Слайд 20Получение
В природе
Фотосинтез:
6CO2 + 6H2O hν, хлорофилл → C6H12O6 + 6O2
Другие способы
Гидролиз дисахаридов:
C12H22O11 + H2O t,H+→ 2 C6H12O6
мальтоза глюкоза
C12H22O11 + H2O t,H+→ C6H12O6 + C6H12O6
сахароза глюкоза фруктоза
Слайд 21Химические свойства глюкозы
I. Специфические свойства
3. Маслянокислое брожение:
C6H12O6 → C3H7COOH + 2H2 ↑+ 2CO2↑
1.Спиртовое брожение:
C6H12O6 → 2C2H5-OH +
2CO2↑
2. Молочнокислое брожение:
Слайд 22II. Свойства альдегидов
1. Реакция серебряного зеркала:
Реагирует с оксидом серебра (I)
в аммиачном растворе (реакция “серебряного зеркала”):
Слайд 232. Окисление гидроксидом меди (II):
Слайд 243. Восстановление:
СH2OH(CHOH)4-COH + H2 t,Ni →
СH2OH(CHOH)4-CH2OH
сорбит –
шестиатомный спирт
Слайд 25III. Свойства многоатомных спиртов
1. Образование простых эфиров со спиртами
При действии метилового спирта в
присутствии газообразного хлористого водорода атом водорода гликозидного гидроксила замещается на метильную группу.
Слайд 262. Качественная реакция многоатомных спиртов
Прильём к раствору глюкозы несколько капель раствора
сульфата меди (II) и раствор щелочи. Осадка гидроксида меди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий цвет. В данном случае глюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт, образуя комплексное соединение – ярко синего цвета.
Слайд 27Ацилирование ( образование сложных эфиров)
Слайд 29Значение глюкозы в организме человека:
1 Участвует в обменных процессах, выступает наиболее
усвояемым энергоресурсом.
2 Поддерживает работоспособность организма.
3 Питает клетки головного мозга, улучшает память, обучаемость.
4 Стимулирует работу сердца.
5 Быстро утоляет чувство голода.
6 Снимает стресс, корректирует психическое состояние.
7 Ускоряет восстановление мышечной ткани.
Помогает печени в нейтрализации токсических веществ.
Слайд 30Вред глюкозы
ожирению;
развитию тромбофлебита;
перегрузке поджелудочной железы;
возникновению аллергических реакций;
возрастанию холестерина;
появлению воспалительных, сердечных
заболеваний, расстройству коронарного кровообращения;
артериальной гипертензии;
повреждению сетчатки глаза;
эндотелиальной дисфункции.
Помимо положительного влияния, глюкоза способна нанести вред организму людей в преклонном возрасте, больным с нарушенным обменом веществ и привести к следующим последствиям:
Слайд 31ГЛЮКОЗА В МЕДИЦИНЕ:
Таблетки, содержащие 0,5 грамм сухой декстрозы. При пероральном приёме
глюкоза оказывает сосудорасширяющее и седативное действие (умеренно выраженное). Кроме того, препарат восполняет запасы энергии, повышая интеллектуальную и физическую продуктивность.
Раствор для инфузий. В литре 5 % глюкозы присутствует 50 грамм безводной декстрозы, в 10 % составе – 100 грамм вещества, в 20 % смеси – 200 грамм углевода, в 40 % концентрате – 400 грамм сахарида. Учитывая, что 5 % раствор сахарида изотоничен относительно плазмы крови, введение препарата в кровоток помогает нормализовать кислотно–щелочное и водно–электролитное равновесия в организме.
Раствор для внутривенных инъекций. В миллилитре 5 % концентрата содержится 50 миллиграмм высушенной декстрозы, в 10 % – 100 миллиграмм, в 25 % – 250 миллиграмм, в 40 % – 400 миллиграмм. При внутривенном введении глюкоза повышает осмотическое кровяное давление, расширяет сосуды, увеличивает мочеобразование, усиливает отток жидкости из тканей, активизирует обменные процессы в печени, нормализует сократительную функцию миокарда.
Слайд 32Применение глюкозы
Глюкоза находит широкое применение в текстильной промышленности
при крашении и
печатании рисунков;
изготовлении зеркал и елочных украшений;
в пищевой промышленности;
в микробиологической промышленности как питательная среда для получения кормовых дрожжей;
в медицине при самых разнообразных заболеваниях, особенно при истощении организма
Слайд 34Ответ
При взаимодействии глюкозы с водородом в присутствии катализатора (обычно никель) и
при нагревании происходит её восстановление. Продуктом этой реакции является шестиатомный спирт – сорбит, который применяется в качестве заменителя сахара:
CH2OH-(CHOH)4-C(O)H + H2→ CH2OH-(CHOH)4-CH2OH.
Качественной реакцией на альдегидную группу является реакция «серебряного зеркала» (глюкоза представляет собой альдегидоспирт) в результате чего выделяется серебро в чистом виде и образуется карбоновая кислота:
CH2OH-(CHOH)4-C(O)H + Ag2O → CH2OH-(CHOH)4-COOH + 2Ag↓.
Окисление глюкозы в жестких условиях, например, концентрированной азотной кислотой, приводит к образованию глюкаровой кислоты:
CH2OH-(CHOH)4-C(O)H +2[O] (HNO3 (conc)) → HOOC-(CHOH)4-COOH + H2O.
Слайд 35Задача
Рассчитайте объем оксида углерода (IV), приведенный к нормальным условиям, который выделится
при спиртовом брожении 225 г глюкозы.
Слайд 37Интересные факты
Некоторые лягушки нашли применение глюкозе в своём организме — любопытное,
хотя и гораздо менее важное. В зимнее время иногда можно найти лягушек, вмёрзших в ледяные глыбы, но после оттаивания земноводные оживают. Как же они ухитряются не замёрзнуть насмерть?
Оказывается, с наступлением холодов в крови лягушки в 60 раз увеличивается количество глюкозы. Это мешает образованию внутри организма кристалликов льда.
Слайд 38Подумай
Герои романа Жюля Верна “Дети капитана Гранта” только собирались поужинать мясом
подстреленной ими дикой ламы (гуанако), как вдруг выяснилось, что оно совершенно не съедобно. “Быть может, оно слишком долго лежало?” - озадаченно спросил один из них. “Нет, оно, к сожалению, слишком долго бежало! - ответил учёный-географ. Оказывается мясо гуанако вкусно только тогда, когда животное убито во время отдыха, но если за ним долго охотиться и животное долго бежало, тогда его мясо несъедобно”.
Слайд 39Ответ
Когда клетка дышит кислородом, глюкоза “сгорает” в ней, превращаясь в воду
и углекислый газ, и выделяет энергию. Но, предположим, животное долго бежит, или человек быстро выполняет какую-то тяжёлую физическую работу. Кислород не успевает попасть в клетки мышц. Тем не менее, клетки “задыхаются” не сразу. Начинается любопытный процесс — гликолиз (что в переводе означает “расщепление сахара”). При распаде глюкозы образуется не вода и углекислота, а более сложное вещество — молочная кислота. Каждый, кто пробовал кислое молоко или кефир, знаком с её вкусом. Энергии при гликолизе выделяется в 13 раз меньше, чем при дыхании. Чем больше молочной кислоты накопилось в мышцах, тем сильнее человек или животное чувствует их усталость.
Именно молочная кислота сделала невкусным мясо животного, подстреленного героями Жюля Верна.