Презентация по химии на тему "Крахмал и целлюлоза" (11 класс)

Дата:

Класс: 10

Учитель:

Предмет: Химия

Тема: «Крахмал и целлюлоза как природные полимеры»

Контролируемые элементы содержания

Качественные реакции органических соединений

Контролируемые умения

Понимать границы применимости изученных химических теорий

Проверяемые элементы содержания

Научные методы познания в химии. Химический анализ как метод научного познания

Предметные умения

Проводить опыты по распознаванию органических веществ: глицерина, уксусной кислоты, непредельных жиров, глюкозы, крахмала, белков – в составе пищевых продуктов и косметических средств

Личностные результаты

Сформированность основ экологической культуры, соответствующей современному уровню экологического мышления

Функциональная грамотность

Анализировать, интерпретировать данные и делать соответствующие выводы

Тип урока: Комбинированный урок

Библиотека ЦОК:

БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ УРОКА:

1. Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

1. Мотивация на учебную деятельность

1. Актуализация опорных знаний

Фронтальный опрос:

Фронтальный опрос.

1. Какой класс органических веществ мы изучаем?

2. Какие соединения называются углеводами?

3. Назовите общую формулу углеводов?

4. Приведите классификацию углеводов.

5. В чем двойственность химических свойств глюкозы?

6. Какие дисахариды вы знаете?

1. Целеполагание

С момента своего появления на Земле человек употребляет растительную пищу, богатую крахмалом, использует для своих нужд древесину и другие растительные объекты, содержащие большое количество целлюлозы. В настоящее время человек уже умеет выделять и перерабатывать природные полимеры, получая из них ценные вещества, материалы, продукты: бумагу и ткани, муку и патоку, спирт и древесный уголь.

Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим важнейшие полисахариды: крахмал и целлюлозу.

Какие цели мы будем преследовать? Что будем изучать7

1. Освоение нового материала

1. Осуществление учебных действий по освоению нового материала

• Крахмал (C6H10O5)n – представитель полисахаридов. Число n достигает нескольких

тысяч. Крахмал – природный полимер, состоящий из остатков α-глюкозы C6H10O5.

Крахмал бывает линейного и разветвленного строения. Зерна крахмала.

Физические свойства: белый порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей

воде набухает и образует клейстер.

Химические свойства.

1 Качественная реакция на крахмал – взаимодействие с иодом (появляется синее

окрашивание).

2 Гидролиз крахмала в присутствии H2SO4:

_H2SO4

(С₆Н₁₀О₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

Этапы гидролиза:

• Целлюлоза (C₆H₁₀O₅)_n – представитель полисахаридов. Число n больше, чем у крахмала. Целлюлоза – природный полимер, состоящий из остатков β-глюкозы C₆H₁₀O₅. Целлюлоза состоит только из линейных молекул. Макромолекулы целлюлозы располагаются в одном направлении и образуют волокна (лен, хлопок).

Физические свойства: волокнистое вещество, нерастворимое в воде и органических растворителях. Растворяется в реактиве Швейцера (аммиачный раствор Cu(OH)₂).

Химические свойства.

1. Кислотный гидролиз с образованием глюкозы (ступенчатый гидролиз):

С₆Н₁₀О₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

3. Горение.

Реакции поликонденсации – реакции, в результате которых из низкомолекулярных веществ образуются высокомолекулярные, причем этот процесс сопровождается выделением побочного продукта (вода, аммиак, хлороводород и др.).

• Состав и строение молекул полисахаридов.

а) Состав и строение молекул крахмала.

В 1811 году выдающийся русский химик Константин Сигизмундович Кирхгоф, нагревая крахмал с разбавленным раствором серной кислоты, получил глюкозу. Так как количество серной кислоты до и после реакции оставалось неизменным, ученый сделал вывод о каталитической роли серной кислоты в данной реакции. Другой важный вывод заключался в том, что элементарным звеном полимерной цепи крахмала являются остатки глюкозы. Его общая формула (С₆Н₁₀О₅)n. Установлено, что макромолекула крахмала состоит из остатков молекул циклической α-глюкозы. Установлено, что крахмал состоит из двух полисахаридов – амилозы и амилопектина. В ходе беседы учащиеся отмечают, чем отличаются по строению эти полисахариды.

Помимо крахмала растительного происхождения в печени человека и животных обнаружен животный крахмал – гликоген. Структура гликогена похожа на амилопектин, но еще более разветвлена. Гликоген – резервный полисахарид. Служит основным источником глюкозы в организме.

б) Состав и строение молекул целлюлозы

Учащиеся находят сходство и отличия в строении целлюлозы и крахмала. Учитель задает вопрос: почему крахмал и целлюлоза – вещества с одинаковой молекулярной формулой обладают различными свойствами?

В ходе беседы учащиеся приходят к выводу, что:

- свойства полимеров зависят от числа  элементарных  звеньев  и  их  структуры.   

- степень полимеризации у целлюлозы  намного  больше,  чем  у  крахмала. 

- макромолекулы целлюлозы, в отличие от крахмала, состоят из остатков

молекулы  β-глюкозы  и имеют только линейное  строение. 

- макромолекулы  целлюлозы  располагаются  в одном направлении и образуют волокна (лен, хлопок, конопля).

• Нахождение крахмала и целлюлозы в природе

Крахмал и целлюлоза широко распространены в природе.

Крахмал входит в состав многих растений. В пшенице содержание крахмала составляет 64 %, в рисе – 75 %, в кукурузе – 70 % и в картофеле – 24 %.

Целлюлоза – основной материал клеток растений, она придает прочность стеблям и веткам. Больше всего – 98 % целлюлозы в хлопковом волокне, до 85 % её содержится в льняном волокне. Древесина содержит до 50 % целлюлозы, а в соломе её 30 %.

• Роль крахмала и целлюлозы в жизни человека

Полисахариды играют важную роль в жизни человека. Во-первых, полисахариды – это источник углеводов. Из полисахаридов делают бумагу, синтетические волокна и ткани (вискозный, ацетатный, медно-аммиачный шёлк, искусственный мех), фото- и киноплёнку, и даже взрывчатые вещества (бездымный порох).

• Применение.

Мы уже достаточно много знаем о полисахаридах. Давайте попробуем сформулировать области применения этих веществ в нашей жизни. Крахмал является основным углеводом пищи человека, он в больших количествах содержится в хлебе, крупах, картофеле, овощах. В значительных количествах крахмал перерабатывается на декстрины, патоку, глюкозу, которые используются в кондитерской промышленности. Крахмал используется как клеящее средство, применяется для отделки тканей, накрахмаливания белья. В медицине на основе крахмала готовят мази, присыпки и т.д. Некоторые недобросовестные продавцы добавляют в сметану крахмал в качестве загустителя. В сыр, колбасу, мед и другие продукты крахмал добавляют для увеличения массы. В молочных и мясных продуктах крахмала быть не должно. Чтобы определить в домашних условиях его наличие, достаточно капнуть в продукт раствор йода. Перед вами лежат образцы продуктов. Определите с помощью качественной реакции наличие крахмала в них. Данные занесите в таблицу

Целлюлоза используется человеком с очень древних времен. Ее применение весьма разнообразно. Из целлюлозы изготавливают многочисленные искусственные волокна, полимерные пленки, пластмассы, бездымный порох, лаки. Большое значение имеют продукты этерификации целлюлозы. Так, например, из ацетилцеллюлозы получают ацетатный шелк. Для этого триацетилцеллюлозу растворяют в смеси дихлорметана и этанола. Образовавшийся вязкий раствор продавливают через фильеры — металлические колпачки с многочисленными отверстиями.

2.2. Проверка первичного усвоения

Заполнить таблицу :

1. Применение изученного материала.

1. Применение знаний, в том числе в новых ситуациях

1. Решение задачи на расчёт количества готового продукта, изготовленного из полисахаридов.

Условие задачи: Сколько бумаги (тонн) можно изготовить из 400 м3 древесины, если содержание целлюлозы в них составляет 52%, а для производства 1 кг печатной бумаги требуется 1,5 кг целлюлозы? Плотность древесины составляет 500 кг/м3. Ответ запишите в виде десятичной дроби с точностью до десятых.

Шаг первый: вычислить массу данного в условии объёма древесины:

400·500 = 200000 кг.

Шаг второй: вычислить массу целлюлозы, содержащуюся в 200000 кг древесины:

200000·0,52 = 104000 кг.

Шаг третий: из пропорции найти массу бумаги, которую можно получить из 104000 кг древесины.

; кг = 69,3 т.

Ответ 69,3.

1. Развитие функциональной грамотности

Африканские племена, индейцы, корейцы и китайцы довольно часто употребляют в пищу насекомых. Есть ли смысл в употреблении такой пищи? Почему? Kакой полисахарид содержится в панцирях членистоногих?

1. Систематизация знаний и умений

1. Молекулярная формула крахмала

а) С₆Н₁₂О₆ б) С₁₂Н₂₂О₁₁ в) (С₆Н₁₀О₅)n г) С₂Н₅ОН

2. При полном гидролизе крахмала образуется:

а) фруктоза б) рибоза в) галактоза г) α – глюкоза

3. Вещество с наивысшим содержанием крахмала

а) картофель б) рис в) мед г) древесина

4. Для определения крахмала используется

а) гидроксид меди(II) б) йодная настойка в) бромная вода г)этанол

5. Вещество с наибольшим содержанием целлюлозы

а) солома б) мед в) дерево г) хлопок

6. Чем отличаются α- и β- формы глюкозы

а) наличием цикла б) размером цикла в) расположением гидроксильной группы при С¹ г) числом атомов кислорода в цикле

7. Исключите лишнее понятие

а) гликоген б) крахмал в) глюкоза г) целлюлоза

8. Мономером для целлюлозы является:

а) глюкоза б) сахароза в) α – глюкоза г) β - глюкоза

9. Крахмал относится к:

а) моносахаридам б) дисахаридам в) полисахаридам г) жирам.

10. Глюкоза по химическому строению является:

а) альдегидоспиртом б) спиртом в) эфиром г) альдегидом

Проверьте тест, поставьте себе отметку:

9-10 – «5», 7-8 – «4», 5-6 – «3», 5 – «2».

Ответы:

1. Проверка приобретенных знаний, умений и навыков

4.1 Диагностика/самодиагностика

« Крахмал и целлюлоза»

Какие утверждения верны

1 вариант - крахмал, 2 вариант- целлюлоза

1.Это моносахарид

2.Хорошо растворим в воде

3.Это дисахарид.

4.Образует коллоидный раствор в горячей воде.

5.Волокнистое вещество.

6.Это полисахарид.

7.Порошкообразное вещество.

8.Вступает в реакцию этерификации

9.Используется для получения волокон.

10.Подвергается гидролизу.

11.Применяется в кондитерском деле.

12.Используется для получения лаков, красок, искусственного шелка.

13. Дает синее окрашивание при взаимодействии и иодом.

1. Подведение итогов, домашнее задание

1. Рефлексия

Рефлексия деятельности учащихся:

• Что у вас получилось лучше всего?

• Какие трудности вы испытали?

• Выявите причины неудач.

1. Домашнее задание.

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