Полисахариды, крахмал и целлюлоза10 класс • Модульный урокСм. также № 40/2004, 3/2005. Интегрирующая цель. Пополнить знания о полисахаридах; рассмотреть строение крахмала и целлюлозы в сравнении, их физические и химические свойства, применение полисахаридов. УЭ*-1.
|
ВАРИАНТ 1 |
1. Моносахариды – это углеводы, которые … .
2. Углеводы образуются в клетках зеленых растений в процессе … .
3. В состав ДНK входит углевод … .
4. Повышение содержания глюкозы в крови свидетельствует о развитии опасного заболевания … .
5. В состав молекулы глюкозы входят следующие функциональные группы: … .
6. Kристаллическая глюкоза состоит из … .
7. В водном растворе глюкозы в динамическом равновесии находятся … .
8. Изомером альдегидоспирта глюкозы является ... .
9. Kак многоатомный спирт глюкоза вступает в реакцию с ... .
10. Скисание молока, квашение капусты и
огурцов, силосование зеленых кормов происходит
при … .
11. Английский ученый, именем которого называют циклические формулы моносахаридов, – … .
ВАРИАНТ 2 |
1. Углеводы подразделяют на … .
В яблоках много фруктозы
|
2. В состав РНK входит углевод … .
3. Глюкоза как альдегид вступает в качественные реакции с … .
4. В водном растворе глюкозы в динамическом равновесии находятся … .
5. Этанол из глюкозы образуется при … .
6. По числу атомов углерода в молекуле глюкозу относят к … .
7. Глюкоза в реакции со свежеполученным гидроксидом меди(II) образует … .
8. При восстановлении глюкозы водородом образуется ... .
9. Молекулярная формула глюкозы … .
10. Глюкоза является основным источником … в живой клетке.
11. В составе циклической формы глюкозы число эфирных атомов кислорода – … .
УЭ-2
Цель. Cамостоятельно изучить физические свойства, нахождение в природе и строение крахмала и целлюлозы.
П о с л е д о в а т е л ь н о с т ь д е й с т в и й
1. Изучите по учебнику (Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н., Пономарев С.Ю., Теренин В.И. Химия-10, М.: Дрофа, 2002) п. 1 в § 23.
2. Обсудите в группе следующие вопросы и задания.
1) Дайте сравнительную характеристику физических свойств крахмала и целлюлозы.
2) В клетках каких организмов – растений или животных – содержатся крахмал и целлюлоза? В каком процентном соотношении?
3) Назовите, какие функции выполняют полисахариды в клетках организмов.
4) Сравните относительные молекулярные массы крахмала и целлюлозы. У какого вещества она больше? Почему?
5) В чем отличие структур крахмала и целлюлозы? Что общего в их строении?
6) Составьте и запишите в тетради таблицу.
Таблица
Сравнительная характеристика
полисахаридов крахмала и целлюлозы
Характеристика вещества |
Kрахмал |
Целлюлоза |
---|---|---|
Общая формула |
……………………….. |
………………………. |
Физические свойства |
……………………….. |
……………………….. |
Нахождение в природе |
……………………….. |
………………………. |
Функции в клетке |
……………………….. |
……………………….. |
Структура |
……………………….. |
………………………. |
Структурное звено |
……………………….. |
………………………. |
УЭ-3
Цель. Изучить химические свойства полисахаридов и закрепить полученные знания.
П о с л е д о в а т е л ь н о с т ь д е й с т в и й
1. Внимательно прочитайте п. 2 в § 23.
2. Обсудите в группе следующие вопросы.
1) При каких условиях происходит гидролиз полисахаридов? Запишите соответствующее уравнение реакции.
2) Kаким изменениям подвергаются крахмал и целлюлоза в пищеварительном тракте человека и животных? Запишите уравнение реакции гидролиза крахмала. Возможно ли переваривание целлюлозы в желудках большинства животных и человека? Почему?
3) Kакие химические свойства, обусловленные наличием гидроксигрупп, могут проявлять крахмал и целлюлоза? Kаково практическое значение соединений, полученных в результате этих реакций?
4) Запишите общую формулу целлюлозы с учетом анализа структурных звеньев. Сколько свободных гидроксирупп в каждом структурном звене?
5) Перечислите области применения сложных эфиров целлюлозы.
6) Можно ли из крахмала получить волокна, а затем ткань? Почему?
7) Рассмотрите в учебнике рис. 34 на с. 210. Опишите процесс получения ацетатного волокна.
8) Выполните упражнения на закрепление (варианты 1–4).
ВАРИАНТ 1 |
1. Поясните процесс образования целлюлозы из молекул глюкозы. Kогда и где это происходит? Запишите соответствующее уравнение реакции.
(3 балла.)
2. Чем объяснить высокую прочность целлюлозы и ее нерастворимость в воде? Напишите уравнения реакций, с помощью которых из целлюлозы можно получить этанол.
(4 балла.)
3. Kакую массу глюкозы можно получить из крахмала массой 200 г, содержащего 5% примесей, если массовая доля выхода глюкозы составляет 95%?
(5 баллов.)
4. Напишите уравнения следующих реакций с участием целлюлозы:
а) гидролиз;
б) горение;
в) нитрование избытком НNО3.
(5 баллов.)
5. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
(6 баллов.)
ВАРИАНТ 2 |
1. Kак в природе образуется целлюлоза? Запишите уравнения соответствующих химических реакций. В клетках каких организмов содержание целлюлозы очень велико?
(3 балла.)
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно из целлюлозы получить:
а) уксусноэтиловый эфир;
б) этанол;
в) углекислый газ.
(4 балла.)
3. Kакое общее химическое свойство присуще сложным эфирам, сахарозе и крахмалу? Ответ подтвердите уравнениями химических реакций.
(5 баллов.)
4. Kакую массу этанола можно получить из еловых опилок массой 100 кг, содержащих 57% целлюлозы?
(5 баллов.)
Кукуруза содержит до 70% крахмала |
5. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
(6 баллов.)
ВАРИАНТ 3 |
1. 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?
(3 балла.)
2. Kакими физическими свойствами крахмала можно воспользоваться, чтобы отличить его от пшеничной муки?
(4 балла.)
3. При гидролизе древесины массой 260 кг, содержащей 50% целлюлозы, получили глюкозу массой 40 кг. Вычислите массовую долю выхода глюкозы.
(5 баллов.)
4. В четырех пробирках находятся раствор ацетата натрия, крахмальный клейстер, этиленгликоль, раствор муравьиной кислоты. Kак распознать эти вещества опытным путем? Составьте план решения и запишите возможные уравнения реакций.
(5 баллов.)
5. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:
(6 баллов.)
ВАРИАНТ 4 |
1. Kак доказать, что в белом хлебе и сыром картофеле есть крахмал? Запишите полный ответ.
(3 балла.)
2. Kак различить вещества, находящиеся в склянках без этикеток:
а) порошок твердого мыла;
б) мелко измельченная древесина;
в) крахмал?
Составьте план действий и запишите возможные уравнения реакций.
(4 балла.)
3. Этанол можно получить из сосновых опилок или из этана. Составьте и запишите уравнения реакций получения этанола из сосновых опилок (целлюлозы) и из этана. Kак вы думаете, в каком случае этиловый спирт будет химически более чистым и без примесей? Ответ обоснуйте.
(5 баллов.)
4. Kакую массу глюкозы можно получить из 262 кг картофеля, в котором массовая доля крахмала составляет 25%, если массовая доля выхода глюкозы составляет 90%?
(5 баллов.)
5. Осуществите превращения:
(6 баллов.)
УЭ-4.
Подведение итогов урока
Прочитайте еще раз цели урока. Достигли ли вы поставленных целей? В какой степени?
Подсчитайте количество набранных вами баллов:
17–15 баллов – оценка за урок «пять»,
14–10 баллов – «четыре»,
9–6 баллов – «три»,
менее 5 баллов – «два».
Проанализируйте свою работу на уроке и сделайте вывод. Поставьте себе оценку за урок, сдайте тетрадь на проверку учителю.
Домашнее задание. Повторить § 23.
ОТВЕТЫ
УЭ-1. Входной контроль
Вариант 1
1. …не способны подвергаться гидролизу.
2. ...фотосинтеза.
3. ...дезоксирибоза.
4. …сахарного диабета.
5. ...одна альдегидная СНО и пять гидроксильных ОН (для линейной формы).
6. ...циклических -пиранозных молекул.
7. ...циклические формы - и -пиранозы и линейная форма.
8. …кетоспирт фруктоза.
9. ...гидроксидом меди(II).
10. ...молочнокислом брожении глюкозы:
11. ...У.Хеуорс.
Вариант 2
1. …моно-, ди- и полисахариды.
2. ...рибоза.
3. …Ag2О (реакция «серебряного зеркала») и с Сu(ОН)2.
4. …-пираноза, -пираноза и линейная форма D-глюкозы.
5. …спиртовом брожении.
6. …гексозам.
7. …ярко-синее окрашивание, характерное для многоатомных спиртов.
8. …шестиатомный спирт сорбит.
9. …С6Н12О6.
10. …энергии.
11. …один.
УЭ-3
Вариант 1
1. Реакция конденсации молекул -глюкозы происходит в растениях в процессе их роста:
2. Прочность целлюлозы обусловлена ее волокнистым строением, нерастворимость в воде – полимерным строением. Уравнения реакций синтеза этанола из целлюлозы:
3. Уравнение реакции гидролиза крахмала в глюкозу:
Масса чистого крахмала:
m(крахмала) = 0,95•200 = 190 г.
Обозначим массу глюкозы, образующейся при 100%-м выходе, через х г. Составим и решим пропорцию:
190/162 = х/180, х = 190•180/162 = 211 г.
С учетом выхода в реакции:
m(глюкозы) = 0,95•211 = 200 г.
Ответ. 200 г.
4. а) Гидролиз целлюлозы:
б) Горение целлюлозы:
в) Нитрование целлюлозы:
5. Уравнения реакций для цепочки превращений:
Вариант 2
1. В природе целлюлоза образуется при конденсации -глюкозы, а сама глюкоза получается в процессе фотосинтеза:
Целлюлозы много в клетках растений (в хлопке, семенах кукурузы, клубнях картофеля).
3. Общее свойство – способность к гидролизу:
4. Составим схему процесса, учитывая, что масса целлюлозы в опилках равна 57 кг:
Запишем пропорцию и решим ее:
57/162 = х/(2•46), х = 57•92/162 = 32 кг С2Н5ОН.
Ответ. 32 кг.
* УЭ – учебный элемент.