Лабораторная работа по теме "Углеводы" с применением мультимедиа
опыты и эксперименты по химии (10 класс) на тему

Лабораторная работа № 5.

Тема: “Изучение свойств углеводов”.

Цель: выработать умения анализировать и сравнивать свойства моно-, ди- и  полисахаридов на основе проведения лабораторных опытов.

Форма работы: индивидуализированно- парная.

Характер работы: экспериментальный, частично-поисковый.

Рекомендуемая литература: Габриелян О.С.Химия-10 (профильный уровень) стр.202-212

Контрольные вопросы:

1. Значение углеводов для жизнедеятельности живых организмов. Их функции.
2. Классификация углеводов.
3. Нахождение в природе представителей моно-, ди- и полисахаридов.
4. Сущность и значение биохимического процесса получения углеводов на Земле.
5. Химизм и сущность промышленного получения глюкозы, сахарозы, крахмала и целлюлозы.
6. С помощью каких химических методов можно доказать бифункциональность глюкозы?
7. Каковы особенности химических свойств восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов?
8. Почему крахмал и целлюлоза, имея одну формулу, проявляют разные свойства?
9. Как на опыте доказать, что продуктом гидролиза крахмала и целлюлозы является глюкоза?
10. Каково применение  углеводов в различных областях промышленности  (в т.ч. и в пищевой)?

Опорный конспект «Глюкоза»

Проверка знаний

Отчет к лабораторной работе № 5.

Оборудование: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Реактивы: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ход работы

Опыт № 1. Обнаружение гидроксильных групп в углеводах.

           В три бробирки наливают по 1,5 мл растворов : глюкозы, фруктозы, сахарозы. В каждую пробирку добавляют по 1 мл 10-% р-ра NaOH, а затем по каплям приливают 5-% р-р CuSO4. Образующийся вначале осадок Cu(OH)2 при встряхивании растворяется, получается ярко-синий раствор алкоголятов меди.

Рисунок или схема опыта :

Наблюдения и уравнения реакций :

Выводы :

Опыт № 2. Обнаружение альдегидной группы в моносахаридах.

           а) Окисление гидроксидом меди (11) - реакция “ хамелеон”.

В две пробирки наливают по 2 мл р-ров глюкозы и фруктозы, добавляют 1 мл 10-% р-ра NaOH и по каплям (до появления голубого осадка Cu(OH)2 ) 5-% р-р CuSO4. Содержимое пробирок осторожно нагревают и наблюдают изменение голубой окраски осадка на красный. Объясните, почему реакция идет только с раствором глюкозы.

           б) Окисление аммиачным раствором оксида серебра (реакция “серебряного зеркала”).

В две пробирки наливают по 1 мл растворов глюкозы и фруктозы, добавляют по 4-5 капель аммиачного раствора оксида серебра и осторожно нагревают. Объясните наблюдаемые явления.

Рисунок или схема опыта :

Наблюдения и уравнения реакций :

Выводы :

Опыт № 3. Восстанавливающие свойства дисахаридов.

           В три пробирки наливают по 1,5 мл растворов сахарозы, мальтозы и лактозы(или молока), добавляют по 1 мл 10-% р-ра NaOH и по каплям 5-% р-р CuSO4. Содержимое пробирок нагревают ( не допуская кипения ) и наблюдают проявления реакции “хамелеон”. Какие из предложенных дисахаридов проявляют восстанавливающие свойства?

Рисунок или схема опыта :

Наблюдения и уравнения реакций :

Выводы :

Опыт № 4. Реакция Панова на кетогексозы.

          В две пробирки наливают по 1 мл р-ров фруктозы и глюкозы, добавляют по 2 мл смеси этанола с  конц. серной кислотой, а затем - 2-3 капли 5-% р-ра (спиртового) альфа-нафтола. Содержимое встряхивают и осторожно нагревают 3 мин. В какой пробирке появляется интенсивное  фиолетовое окрашивание?

Схема опыта и наблюдения :

Выводы :

Опыт № 5. Гидролиз сахарозы.

           В пробирку наливают 3 мл 1-% р-ра сахарозы и прибавляют 5 капель 1М р-ра скрной кислоты. Смесь нагревают 3-5 мин, охлаждают и делят на две части. Одну часть раствора нейтрализуют сухим гидрокарбонатом натрия до прекращения выделения углекислого газа, добавляют равный объем свежеприготовленного гидроксида меди (11) и повторно нагревают. Вторую половину гидролизата используют для обнаружения фруктозы реакцией Панова (см. опыт № 4). Сравнивают окраску растворов в двух пробирках. Какие продукты гидролиза сахарозы вами обнаружены проведенными реакциями?

Рисунок или схема опыта :

Наблюдения и уравнения реакций :

Выводы :

Опыт № 6. Цветные реакции на сахарозу.

            В две пробирки наливают по 2 мл 10-% р-ра сахарозы и по 1 мл 5-% р-ра NaOH. Затем в одну пробирку добавляют несколько капель 5-% р-ра сульфата кобальта, а в другую - столько же сульфата никеля. В пробирке с солью кобальта появляется фиолетовое окрашивание, а с солью никеля - зеленое.

Схема опыта и наблюдения :

Выводы :

Опыт № 7. Качественные реакции на углеводы.

           а) Реакция Милоша на углеводы.

В две пробирки наливают по 1 мл воды и вносят небольшое количество углеводов: в одну - сахарозу (или глюкозу),в другую - крахмал. Затем в каждую пробирку вносят 1-2 капли 15-% спиртового раствора альфа-нафтола и, наклонив пробирку, по стенкам из пипетки осторожно приливают по 1 мл конц. серной кислоты. Появляется окрашенное кольцо, сначала зеленоватого цвета, потом фиолетовое.

Реакция с альфа -нафтолом - качественная реакция на углеводы. При взаимодействии с конц. серной кислотой углеводы разлагаются, наряду с другими продуктами разложения образуется фурфурол и его производные; они конденсируются с альфа-нафтолом с образованием окрашенных продуктов. Напишите уравнение реакции дегидратации D-глюкозы (образование оксиметилфурфурола).

             б) Реакция крахмала с йодом.

Клубень картофеля или семена зерновых разрезают на 2 части и на свежесрезанный слой вносят 1-2 капли р-ра йода в йодиде калия. Рассмотрите окрашенные крахмальные зерна под микроскопом.

Рисунок или схема опыта :

Наблюдения и уравнения реакций :

Выводы :

Опыт № 8.  Кислотный гидролиз крахмала.

           В большой пробирке делают 3 мл крахмального клейстера, добавляют 6 капель р-ра серной кислоты, пробирку встряхивают и осторожно нагревают. Каждую минуту отбирают пипеткой каплю гидролизата и переносят в пробирку с р-ром йода. Для этого предварительно в 8 пробирок помещают по 1 капле раствора йода и 5 капель воды. Объясните, почему в процессе гидролиза изменяется окраска гидролизата с йодом.

             Гидролиз вести до тех пор, пока проба гидролизата перестанет окрашиваться йодом. Пробирку с гидрализованным крахмалом остудить, добавить в нее р-р NaOH до слабощелочной среды (проверять универсальной индикаторной бумагой), далее сюда же добавить несколько капель CuSO4 и все нагреть. Чем обусловлено появление восстанавливающих свойств в продуктах гидролиза?

Рисунок или схема опыта :

Наблюдения и уравнения реакций :

Выводы :

Общий  вывод по лабораторной работе № 5 :

Самостоятельная  работа  по вариантам:

Задание № 1: осуществить превращения с помощью химических уравнений реакций, указать условия их протекания, дать названия продуктам реакций.

                                                                                                                              Ag2O

1-ый вариант: (C6H10O5)n —› C6H12O6 —› C2H5OH —› CO2 —› C6H12O6 ——› A 

                                                                                                                      H+,нагрев.

2-ой вариант: C2H2 —› CH3COH—› C2H5OH—› CO2 —› (C6H10O5)n ———› A

                                                                                                            мол-кисл брож.

3-ий вариант: C2H6 —› C2H5CI—› C4H10 —› CO2 —› C6H12O6 —————› A

                                                                                                                   Cu(OH)2,встрях

4-ый вариант:  СH4 —› СH3CI —› CH3OH —› HCOH—› C6H12O6   —————›  A

                                                                                                                           Cu(OH)2 , t

5-ый вариант: С6H6 —› CO2 —› C6H12O6 —› (C6H10O5)n —› C12H22O11 —————› A

Решение :

Задание № 2: решить задачу.

При гидролизе древесных опилок  массой  m кг получена глюкоза. Массовая доля целлюлозы в опилках составляет  w-% . Вычислите массу спирта, образовавшуюся при ее брожении, если выход спирта составляет ?-%.

Решение :

Дополнительные задания:

На “3”: С помощью каких химических методов можно доказать бифункциональность глюкозы? Приведите соответствующие уравнения реакций.

На “4”:  Какой объем воздуха (объемная доля кислорода 21 %) потребуется для полного окисления 45 г глюкозы? Объем рассчитайте при нормальных условиях.

На “5”:  Из крахмала массой 80 г получили глюкозу, выход которой составил 70% . К глюкозе добавили аммиачный раствор оксида серебра. Какая масса серебра образовалась?

Решение :

Оценка за работу: