Версия 17:58, 9 апреля 2010

Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 9 клас>> Хімія: Вуглеводи: глюкоза. Молекулярна формула, поширення в природі

ВУГЛЕВОДИ: ГЛЮКОЗА. МОЛЕКУЛЯРНА ФОРМУЛА, ПОШИРЕННЯ В ПРИРОДІ. РЕАКЦІЇ ЇЇ ГІДРОЛІЗУ. ЯКІСНА РЕАКЦІЯ НА ГЛЮКОЗУ. ЗАСТОСУВАННЯ ГЛЮКОЗИ, ЇЇ БІОЛОГІЧЕА РОЛЬ

Поняття про вуглеводи. Глюкоза і сахароза

Після опрацювання § 30 ви зможете:

наводити приклади застосування вуглеводів, зокрема глюкози й сахарози: описувати загальну схему виробництва цукру; складати молекулярні формули глюкози й сахарози; характеризувати склад, структуру, фізичні та хімічні властивості глюкози й сахарози; ілюструвати властивості глюкози и сахарози рівняннями хімічних реакцій; визначати дослідним шляхом глюкозу встановлювати причинно-наслідкові зв'язки між складом, будовою властивостями та біологічними функціями і застосуванням глюкози и сахарози- обґрунтовувати застосування глюкози й сахарози їхніми властивостями роль цих сполук у живому організмі; висловлювати судження щодо значення глюкози й сахарози в суспільному господарстві, побуті, охорон, здоров'я тощо:

На шляху до успіху пригадаємо з вивчених курсів природознавства, хімії, біології та основ здоров'я:

що довели перші синтези органічних речовин; що таке гідроліз; звідки походить назва гліцерин; як виявляють гліцерин; які існують типи поживна речовин; яке функціональне значення вуглеводів для організму; у чому суть процесу фотосинтезу; який склад і функції крові; яка роль печінки підшлункової залози в травленні; від чого залежать енергетичні потреби організму; які вимоги до харчування, питного режиму під час інтенсивного фізичного тренування підлітків; як пов'язані харчування і здоров’я; які особливості догляду за зубами і порожниною рота в підлітків.

• Чому вуглеводи? їхня назва вказує на якісний і кількісний склад багатьох представників цих сполук. 1844 р. професор Дерптського (нині Тартуського) університету К. Шмідт уперше запропонував цей термін для сполук із загальною формулою С_m(Н₂0)_n. Такий підхід був тоді, цілком слушним. Адже співвідношення кількості атомів Гідрогену й Оксигену в молекулах відомих на той час вуглеводів становило 2 : 1 (так само як у молекулі води), а третім елементом є Карбон (тоді його називали вуглецем).

Згодом науковці виявили вуглеводи з іншим кількісним співвідношенням Гідрогену й Оксигену, приміром дезоксирибозу (про її значенню ви дізнаєтеся з § 36). Існують також речовини, які не належать до вуглеводів, однак їхній склад відповідає формулі С_m(Н₂О)_n. Незважаючи на це, назва вуглеводи залишається загальновживаною.

Завдання

Виберіть оксигеновмісну речовину, формула якої формально відповідає загальній формулі вуглеводів:

А Етанол; Б Гліцерин; В Оцтова кислота; Г Олеїнова кислота.

Завдання

Наведіть приклади харчових продуктів, багатих на вуглеводи. Класифікацію вуглеводів за здатністю до гідролізу та приклади най   важливіших їхніх представників наведено на малюнку 32.1.

• Значення вуглеводів можна описати одним реченням: речовини, без яких життя на планеті Земля не було б таким солодким. І не лише тому, що друга назва цих речовин - цукри. Судіть самі: вуглеводи допомагають нам розв'язати безліч проблем. Вони живлять, вдягають, лікують, зігрівають, забезпечують рух, зберігають сталість внутрішнього середовища організму, беруть участь у збереженні й відтворенні спадкової інформації тощо. Тож розгляньмо докладніше окремі представники вуглеводів.

• Глюкозу добув 1802 р. Ж. Пруст (мал. 32.2) з винограду, тому її дотепер часто називають виноградним цукром. Молекулярна формула глюкози С₆Н₁₂0₆.

У природі глюкоза трапляється не лише у виноградному соку, а й у соках багатьох інших фруктів і ягід та чи не в усіх органах зелених рослин. Це не дивно, адже саме в рослинах відбувається фотосинтез за участю зеленого пігменту хлорофілу:

Бджолиний мед також містить глюкозу. Особливо багаті на глюкозу виноград, черешні, вишні, малина, суниці, сливи, кавуни. З овочів найбільше глюкози містить гарбуз, білоголовкова капуста та морква.

Цікаво?

Глюкоза - одна з головних складових меду. У весільному обряді на Лівобеоежжі, зокрема Кролевеччині, молоді й гості на другий день весілля часту¬ються паточним медом як символом солодкого життя, солодких любощів, здоров'я.

Пізнавально!

Глюкоза - білий кристалічний порошок, добре розчинний у воді. Це зумовлено наявністю в молекулі глюкози п'яти гідроксильних груп. Переконаймося в цьому, виконавши лабораторний дослід.

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД

Пригадайте й неухильно виконуйте ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС РОБОТИ З ОБЛАДНАННЯМ І РЕАКТИВАМИ

№11. Взаємодія глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом

Завдання

З'ясуйте, чи взаємодіє глюкоза з купрум(ІІ) гідроксидом. Обладнання: штатив з пробіркою або пластина із заглибинами. Реактиви: розчини купрум(ІІ) сульфату, натрій гідроксиду, глюкози.

Інструкція

Внесіть у пробірку (або заглибину пластини) три краплі розчину глюкози, краплю розчину купрум(ІІ) сульфату і добавте, збовтуючи, кілька крапель розчину натрій гідроксиду (луг має бути в надлишку). Що спостерігаєте? Порівняйте ознаки перебігу цієї реакції з ознаками якісної реакції на гліцерин.

• Спиртове бродіння глюкози - реакція, пов'язана з ростом і розмноженням мікроскопічних дріжджових грибів. Рівняння реакції спиртового бродіння таке:

Завдання

Назвіть продукти реакції спиртового бродіння глюкози.

Існують й інші різновиди бродіння глюкози. Приміром, молочнокисла бродіння цієї сполуки відбувається під час квашення капусти, виготовлення силосу. Один з продуктів реакції - молочна кислота, саме вона надає кислого смаку продуктам скисання молока. Після надмірної фізичних навантажень ви відчуваєте біль у м'язах. Він спричиненні накопиченням молочної кислоти - продукту неповного окиснення глюкози. Тож далі докладніше розглянемо фізіологічну роль глюкози.

• Глюкоза в організмі людини й тварин - головне й найбільш універсальне джерело енергії для забезпечення обмінних процесів.

Завдання

Запишіть рівняння реакції повного окиснення глюкози.

Здатність засвоювати глюкозу притаманна всім клітинам тваринних організмів. Ця сполука - універсальна поживна речовина й протиотрута водночас. Тому її використовують для ін'єкцій під час харчових отруєнь, інфекційних захворювань тощо, зокрема шлунково-кишкових. Глюкозу містить багато фізіологічних рідин організму - спинномозкова, сеча тощо, але найбільше її в крові й лімфі.

Збереження стабільного рівня глюкози в крові дуже важливе для нормальної життєдіяльності організмів. Тому в людини й багатьох тварин снує складна система гормональної регуляції вуглеводного обміну. Його порушення є причиною виникнення важких хвороб, насамперед цукрового діабету. Тому важливо не лише збалансувати вживання вуглеводів, а й регулярно перевіряти рівень глюкози в крові. Для цього використовують спеціальні датчики.

Цікаво?

Наразі розроблено новий тип біологічних датчиків, які можна вживляти в тіло людини. Новий датчик призначений для постійного контролю над рівнем цук¬ру в крові. Його робота ґрунтується на властивості нанотрубок відповідати флуоресценцією на опромінення в інфрачервоному спектрі. Аби визначити рівень глюкози в крові, тепер не потрібно щоразу брати пробу крові, а досить посвітити на датчик лазерним променем і зареєструвати флуоресцентний відгук.

Корисно! Пізнавально!

Глюкоза - один з продуктів гідролізу сахарози. Тому розгляньмо цей дисахарид докладніше.

• Сахароза - С₁₂Н₂₂0₁₁ - речовина, відома вам у побуті як цукор, - висококалорійна харчосмакова добавка, компонент багатьох страв. Тож ви добре знаєте, що це - прозорі безбарвні кристали, солодкі на смак. Під час нагрівання сахароза плавиться і карамелізується. Цю властивість використовують у кулінарії й кондитерській промисловості. Сахароза добре розчиняється у воді, особливо гарячій. Цукровий сироп – чудовий консервант для ягід і фруктів.

Завдання

Збираючись на повсякденний досвід, поясніть, як у побуті використовують цю властивість сахарози.

• Сахароза в природі досить поширена. Вона трапляється в багатьох плодах і фруктах. Найбагатші на сахарозу цукрова тростина й цукровий буряк (мал. 32.3). Саме ці культури використовують для промислового виробництва цукру.

Цікаво?

Пам'ятник першому кубику рафінаду споруджено на центральній площі містечка Дачице напроти величного костьолу Св. Лаврентія, на тому місці, де в XІХст. стояв цукровий завод, що виробив перші у світі кубики цукру (мал. 32.4).

Пізнавально!

Рафінований (очищений від домішок) цукор приваблює білосніжним кольором. Однак він - не найкорисніший, бо позбавлений багатьох біологічно активних речовин, які видаляють під час рафінування. Сучасні дієтологи радять уживати так званий коричневий цукор, аби запобігти порушенням вуглеводного обміну та виникненню карієсу.

Хоч який цукор ви обираєте — у шлунково-кишковому тракті він зазнає гідролізу, продукти якого - глюкоза й фруктоза - всмоктуються в кров і слугують для організму джерелом енергії.

• Загальна схема виробництва цукру (мал. 32.5) дуже проста і багато в чому залишається незмінною ще з часів Бродських, Симиренків, Терещенків, Яхненків й інших відомих українських цукрозаводчиків. Після зважування буряку й визначення його цукристості відбувається механічна обробка коренеплодів - миття, чищення й подрібнення. На стадії дифузії сировину обробляють гарячою (поясніть, чому) водою. Далі розчинену у воді сахарозу обробляють кальцій гідроксидом, аби добути розчинний кальцій сахарат й позбавитися домішок. Потім кальцій сахарат обробляють карбон(ІV) оксидом. У такий спосіб одержують розчин сахарози й осад кальцій карбонату - крейду, яку відокремлюють фільтруванням. Зрештою випарюванням виокремлюють сахарозу з розчину. Добутий цукор остаточно висушують і фасують.

Цукор стратегічно важливий для кожної держави, тож резервний запас цього продукту накопичують на складах. Натомість у живих організмах запасати сахарозу й глюкозу досить важко (поміркуйте, чому). Мудра Природа знайшла вихід у перетворенні моносахаридів на полімери. Приміром, із залишків глюкози побудовані природні полімери - крохмаль і целюлоза (мал. 32.1). Про них ітиметься в наступному параграфі.

Стисло про головне

Назва «вуглеводи» вказує на якісний і кількісний склад багатьох представників цих сполук, склад більшості з яких описує загальна формула С_m(Н₂0)_n. Харчові продукти, особливо багаті на вуглеводи - борошняні Й кондитерські вироби.

За здатністю до гідролізу вуглеводи класифікують на моносахариди глюкоза), дисахариди (сахароза) та полісахариди (крохмаль, целюлоза).

Молекулярна формула глюкози С₆Н₁₂0₆. Це білий кристалічний порошок, добре розчинний у воді. Подібно до гліцерину глюкоза утворює яскраво-синій розчин унаслідок змішування зі свіжодобутим купрум(ІІ) гідроксидом. Це зумовлено наявністю у її складі п'ятьох гідроксильних груп.

Глюкоза в організмі людини й тварин - головне й найбільш універсальне джерело енергії для забезпечення обмінних процесів: С₆Н₁₂0₆ + - 60₂ → 6С0₂ + 6Н₂0; ΔН < 0. Це універсальна поживна речовина й протиотрута водночас.

Сахароза С₁₂Н₂₂0₁₁ добре відома в побуті як цукор. Це кристали білого кольору, під час нагрівання плавляться й карамелізуються. Сахароза добре розчиняється у воді, особливо гарячій.

Вона трапляється в багатьох плодах і фруктах. Найбагатші на сахарозу цукрова тростина й цукровий буряк. У шлунково-кишковому тракті сахароза зазнає гідролізу, продукти якого - глюкоза й фруктоза - всмоктуються в кров і слугують для організму джерелом енергії.

Загальна схема виробництва цукру: зважування буряку й визначення його цукристості; механічна обробка коренеплодів; вимивання сахарози гарячою водою; обробка кальцій гідроксидом (дефекація); обробка карбон(IV) оксидом (сатурація); випарюванням води й кристалізація сахарзи з розчину; висушування і фасування цукру.

Застосуйте свої знання й уміння

1.Пригадайте походження назви «гліцерин» і висловіть припущення щодо походження назви «глюкоза».

2.Виберіть молекулярну формулу глюкози:
А С₁₂H₂₂О₁₁; Б С₆Н₁₂0₆; В С₂Н₈0₂; Г С₂Н₆0.

3.Виберіть кількість гідроксильних груп у молекулі глюкози:
А1; БЗ; В 5; Г6.

4.Виберіть реактив, який доводить, що глюкоза виявляє властивості багатоатомного спирту:
А Хлоридна кислота; Б Купрум(ІІ) гідроксид; В Бромна вода; Г Розчин калій перманганату.

5.Назвіть продукти реакції повного окиснення глюкози.

6.Обґрунтуйте застосування глюкози її властивостями.

7.Опишіть фізичні властивості сахарози.

8.Встановіть послідовність стадій у загальній схемі виробництва цукру:
А Сатурація; Б Дефекація; В Дифузія; Г Випарювання.

9.Наведіть приклади застосування глюкози й сахарози.

Скарбничка досвіду

1. Пригадайте (§ 7, рубрика «Скарбничка досвіду») склад препарату «Регідрон», який використовують у медицині для лікування й профілактики теплових уражень, пов'язаних з порушенням водного балансу (інтенсивне потовиділення, пронос у дітей). Спрогнозуйте та опишіть зміни, які відбудуться, якщо до водного розчину цього препарату добавити: а) водний розчин аргентум(І) нітрату; б) свіжодобутий купрум(М) гідроксид. Під керівництвом учителя перевірте свої міркування експериментально. За результатами дослідження підготуйте презентацію.

2. Підготуйте презентацію із загальною назвою «Користь і шкода». Об'єкт дослідження виберіть самостійно з-поміж наведених: «Глюкоза», «Сахароза».

Г. А. Лашевська, Геометрія, 9 клас
Вислано читачами з інтернет-сайтів 

_{Онлайн бібліотека з підручниками і книгами з хімії, плани-конспекти уроків по всім предметам, завдання з хімії 9 класу}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.