Конспект урока по химии в 10 классе "Углеводы. Глюкоза - представитель моносахаров"
план-конспект урока по химии (10 класс) на тему

Тема:           Углеводы. Глюкоза – представитель моносахаров

Цель: научиться делать выводы о природе неизвестного вещества на основании теоретических знаний и проведенного эксперимента.

Задачи урока:

1. Образовательные: совершенствовать знания о связи между строением и свойствами органических соединений на примере глюкозы, познакомиться с физическими свойствами углеводов, изучить свойства и применение глюкозы.
2. Воспитательные: совершенствовать интеллектуальные умения (анализ, прогнозирование, умение устанавливать причинно-следственные связи), соответствующие возможностям, способностям, потребностям обучающихся и ориентировать учеников на их личностное развитие.
3. Развивающие: продолжить развитие навыков исследовательской деятельности через постановку проблемы, выдвижения гипотезы и её  проверке; создать условия для развития умений наблюдать и объяснять химические явления, умений анализировать результаты наблюдаемых опытов.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: урок-исследование.

Основной метод: частично-поисковый

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, 6 ноутбуков, ЭОР пробирки, штатив для пробирок, пипетки для растворов, спиртовки, спички, шпателя для сухих веществ, держатели для пробирок, стеклянные палочки.

Реактивы: глюкоза, сахароза, крахмал (в сухом виде), вода, раствор глюкозы, лакмус, сульфат меди (ΙΙ), гидроксид натрия.

Ход урока

Ι. Организационный момент (приветствие 1 минута)

ІІ. Мотивационный этап (3 минуты)

Слайд № 1

"Химик не такой должен быть,

который дальше дыму и пеплу ничего не видит,

а такой, который на основании опытных данных

может делать теоретические выводы "

М.В.Ломоносов

Как вы думаете, чем мы будем заниматься сегодня на уроке, исходя из этого эпиграфа? Мы будем проводить исследования. Для этого нужно выдвигать гипотезы и проверять их правильность экспериментально. Мы сегодня должны научиться делать выводы о природе неизвестного вещества на основании теоретических знаний и проведенного эксперимента.

Предметом нашего исследования станет класс органических соединений, являющийся основным источником энергии в организме человека. В девятнадцатом столетии учёные, исследуя состав этих веществ, рассматривали их как гидраты углерода, потому что соотношение водорода и кислорода в них было такое же, как в воде. Отсюда и возникло русское название класса, предложенное в 1844г. Карлом Шмидтом. В результате проведенных исследований была выведена их общая формула Сm(Н2О)n, очень наглядно отражающая название класса

Вопрос: Как вы думаете, о каком классе соединений идёт речь? (углеводы)

Это и будет темой нашего урока сегодня.

Вопрос: Что мы должны будем выяснить об углеводах как классе органических соединений? (установить строение, свойства, применение)

Слайд № 2

ΙΙІ. Исследовательский этап (20 минут)

Вы неоднократно встречались с углеводами в курсе биологии.

Вопрос: Вспомните из курса биологии, на какие группы делятся

               углеводы?(моно-,ди- и полисахара)

Задание: Сравните формулы углеводов разных групп, обратившись к

                слайду презентации

Слайд № 3

Вопрос: 1. Что означают приставки моно–, ди– , поли– ?(один, два, три)

              2.  Как Вы думаете, какой критерий положен в основу

                  классификации углеводов?                  

              3. Если ди– и полисахара состоят из моносахаров, будут ли у них

                  сходное строение? (количество остатков моносахаров)

              4. Будут ли изменяться свойства углеводов с увеличением

                  остатков моносахаров?

Для выяснения этого я предлагаю вам провести эксперимент. На этом этапе вы можете сравнить только физические свойства веществ.

Вопрос: Какую гипотезу мы можем выдвинуть?

 Гипотеза – физические свойства углеводов разных классов будут сходными (или отличаться).

Слайд № 4

Вопрос:  Какова будет цель эксперимента? (сравнить физические свойства углеводов разных классов)

Слайд № 5

Прежде чем выполнять работу, давайте вспомним правила техники безопасности. Работу вы будете проводить в паре по инструктивным карточкам, время работы – 5 минут. 

Лабораторная работа  №1 «Сравнение физических свойств углеводов разных классов».

Цель: сравнить физические свойства углеводов разных классов

Задание: 1. Рассмотрите, выданные вам образцы углеводов: глюкозы, сахарозы и крахмала. Заполните таблицу (поставьте «+» или «–»).

                 2. Для определения растворимости углеводов в воде, возьмите шпателем немного вещества, поместите в пробирку и добавьте воды, стеклянной палочкой размешайте вещество.      

                            3. Сделайте вывод, ответив на вопрос, и запишите его в тетрадь.

Вопрос: Какие физические свойства углеводов с увеличением остатков моносахаров изменились?

Слайд № 4

Вопрос:  Какие выводы вы сделали на основе эксперимента? (с увеличением остатков моносахаров изменилась растворимость углеводов в воде). Нашла ли подтверждение гипотеза?

Для того чтобы выяснить, отличаются ли углеводы разных классов по химическим свойствам, мы должны познакомиться с химическими свойствами каждой группы. Но в рамках сегодняшнего урока это невозможно. Поэтому сегодня  мы знакомимся с химическими свойствами моносахаридов на примере глюкозы. Запишите в тетрадях заголовок «Глюкоза – представитель моносахаров»

Слайд № 6

Давайте вспомним из курса биологии формулу глюкозы  (С6Н12О6). Мы знаем, что молекулярной формулой в органической химии пользоваться неудобно, т.к. она не отражает строение вещества. Поэтому нам предстоит выяснить строение глюкозы на основе имеющихся у вас знаний о строении классов кислородосодержащих органических веществ и проверить свои предположения опытным путём.

Изучая кислородосодержащие производные углеводородов, мы убедились, что кислород, как правило, входит в состав функциональных групп.

Вопросы: 1. С какими функциональными группами мы

                 познакомились?(гидроксильной, карбонильной и карбоксильной)

                         2. Можем ли мы предположить наличие этих групп у глюкозы,

                       если в её состав входит кислород?

Это будет второй гипотезой нашего урока.

Гипотеза – глюкоза содержит все перечисленные функциональные группы.

Для доказательства или опровержения гипотезы вам нужно провести эксперимент.

Слайд № 7

Вопросы:  1. Какова будет цель вашего исследования? (выяснить строение

                    глюкозы с помощью качественных реакций на функциональные

                   группы)

                  2. Как химическим путём установить наличие нескольких

                     гидроскогрупп? наличие альдегидной группы? наличие

                     кислотной группы?(взаимодействием с гидроксидом меди без

                    нагревания и при нагревании, использованием индикатора)

                   3.  Какие реактивы и оборудование вам для этого понадобятся?

                   (сульфат меди, щёлочь, индикатор)

Прежде чем вы приступите к исследованию, давайте вспомним, как нужно правильно проводить нагревание. Работу вы проводите в паре по инструктивным карточкам, время работы – 5 минут.

Лабораторная работа № 2 «Исследование строения глюкозы»                                                                                                                                                          

Цель: выяснить строение глюкозы с помощью качественных реакций на функциональные группы.

Задание: 1. Испытайте раствор глюкозы лакмусом. Что наблюдаете?

                2. В пробирку прилейте 1 мл раствора щёлочи, а затем по каплям добавьте раствор сульфата меди (ΙΙ) до выпадения стойкого осадка. К осадку прибавьте раствор глюкозы, периодически встряхивая пробирку. Взаимодействует ли глюкоза с гидроксидом меди (ΙΙ) без нагревания. Какие признаки реакции вы наблюдаете?

                3.  Осторожно нагрейте пробирку. Что наблюдаете?

 4. Сделайте вывод, ответив на вопрос, и запишите его в тетрадь.

Вопрос:  На какие функциональные группы дала реакцию глюкоза?

Слайд № 6

Вопрос:  Какие выводы вы сделали на основе эксперимента? (Глюкоза содержит несколько гидроксогрупп и карбонильную группу – она является альдегидоспиртом) Подтвердилась ли гипотеза?

ΙΙΙ. Подведение итогов исследований (10 минут)

Задание 1:  Исходя из молекулярной формулы и результатов проведённых исследований, составьте структурную формулу глюкозы.

                2. Запишите уравнения реакции взаимодействия глюкозы с гидроксидом меди (ΙΙ) при нагревании по альдегидной группе, для этого можно воспользоваться материалом учебника.

Вопросы: 1. Какой продукт получается в результате? (кислота)

                 2. К какому типу относится эта реакция? (окисления)

                 3. С какими ещё веществами будет взаимодействовать глюкоза

                 как альдегид? (с оксидом серебра и водородом)

Задание 2: Запишите уравнения реакций «серебряного зеркала» и гидрирования для глюкозы, для этого тоже можно воспользоваться материалом учебника.

Вопрос:  Какие продукты получились в результате реакции? (глюконовая

                кислота, сорбит)

Помимо свойств общих с многоатомными спиртами и альдегидами, глюкоза проявляет и специфические свойства.

Задание 3: На рабочем столе в ноутбуке для вас подготовлена информация, ознакомьтесь с нею и ответьте на вопросы. Время работы – 3 минуты

Вопросы:  1. Какие особые свойства глюкозы используются в

                     хлебопекарной и молочной промышленности? (брожение)              

                  2. Почему после еды во рту человека повышается содержание

                     кислоты, разъедающей зубную эмаль? (результат

                     молочнокислого брожения)

                  3. Почему после употребления человеком кефира или кваса в

                     крови человека повышается содержание этилового спирта?

                     (результат спиртового брожения)

К моносахарам помимо глюкозы относится фруктоза, имеющая тот же состав, что и глюкоза. 

Вопросы: 1. Раз название у этих веществ разное, каким будет строение

                 этих веществ? (разное)

                 2. Как называются вещества, имеющие одинаковый состав, но

                 разное строение? (изомеры)

Задание 4: Составьте структурную формулу фруктозы, учитывая, что это кетоноспитр, где карбонильная группа расположена у второго атома углерода.

ΙV. Этап применения  новых знаний (5 минут)

Великий Гёте сказал: «Просто знать – мало, знания нужно уметь использовать». Поэтому я предлагаю вам, используя полученные знания, выполнить тестовые задания, приготовленные для вас на рабочем столе ноутбука. Время работы – 5 минут.

V. Заключение (1 минуты)

Слайд № 2

Рефлексия: Мы сегодня с вами, говоря словами М.В. Ломоносов,  попытались увидеть «дальше дыму и пеплу», делали выводы на основании опытных данных и исследовали природу неизвестного вещества на основании имеющихся теоретических знаний и проведённого эксперимента.

Чем вас обогатила такая форма работы?

Помогла ли она вам разобраться в премудростях химии?

Возможно ли, на ваш взгляд, проведение исследований веществ без теоретической основы?

Достигли мы поставленных задач?

Д/з § 14 , у.6,7 доп. 9