Вуглеводи. Будова. Властивості. Розробила вчитель хімії Тетерівської ЗОШ І-ІІІ ст. ім. Ніни Сосніної Кисіль Юлія Вячеславівна

Мета уроку: розглянути класифікацію вуглеводів; ознайомитись з глюкозою та сахарозою (будовою та фізичними властивостями); ознайомитись з хімічними властивостями глюкози та сахарози; розглянути якісну реакцію на глюкозу; ознайомитись із застосуванням та біологічним значенням глюкози та сахарози.

Актуалізація опорних знань Які класи органічних сполук вам уже відомі? Назвіть класи оксигеновмісних органічних сполук. Назвіть відомі вам функціональні групи. До якого класу органічних сполук належать жири?

Поняття про вуглеводи Вуглеводи – сполуки із загальною формулою C n (H 2 O) m (n, m > 3). Назва вуглеводи походить від загальної формули – вони ніби складаються з вуглецю і води. Назва зявилася у XIX ст., але в наш час втратила початкове значення. Знайдені вуглеводи, які не відповідають такій загальній формулі. Є речовини, які мають таку загальну формулу (С 2 Н 4 О 2 – оцтова кислота), але не належать до цього класу сполук.

Класифікація вуглеводівВуглеводи Прості Моносахариди Глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза Складні Дисахариди Сахароза, лактоза, мальтозаПолісахариди Крохмаль, глікоген, целюлоза

Глюкоза. Фізичні властивості. молекулярна формула – С 6 Н 12 О 6 безбарвна кристалічна речовина без запаху; густина – 1,54 г/см 3, t плавлення – 146 о С; при нагріванні вище t пл – починає розкладатися; солодка на смак; добре розчиняється у воді (на 100 г води при 0 о С – 32 г глюкози, а при 25 о С – 82 г);; погано розчиняється в органічних розчинниках; розчини глюкози мають нейтральне середовище.

Будова молекули глюкози У водних розчинах глюкоза може існувати у двох формах: У кристалах глюкози – тільки молекули циклічної форми.

Спиртове бродіння глюкози Реакції бродіння – розкладання на простіші органічні речовини під дією ферментів, що містяться в бактеріях або грибках. При бродінні ягід або фруктів утворюється етиловий спирт, який використовують для виготовлення вина, та вуглекислий газ, який сприяє приготуванню пухкого здобного тіста: C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2

Молочнокисле бродіння глюкози. Під дією молочнокислих бактерій із глюкози утворюється молочна кислота C 3 H 6 O 3 : C 6 H 12 O 6 2C 3 H 6 O 3 Ця реакція відбувається при скисанні молока (виготовлення кисляку, йогуртів, сиру та сметани). Молочнокисле бродіння відбувається при квашені силосу, капусти та інших овочів. Молочнокисле бродіння також може відбуватися в роті, що спричиняє карієс.

Окиснення глюкози в організмі Глюкоза – один з основних продуктів обміну речовин у живих організмах. Її окиснення в організмі проходить поступово з виділенням великої кількості енергії: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6H 2 O + 6CO 2 + Q З рослинною їжею вуглеводи потрапляють в організм тварин і людини, де вони окиснюються киснем із виділенням великої кількості енергії.

Якісна реакція на глюкозу Глюкоза виявляє хімічні властивості багатоатомних спиртів. Глюкозу можна визначити в розчині дією свіжеосадженого купрум (ІІ) гідроксиду. C 6 H 12 O 6 + Cu(OH) 2 темно-фіолетовий розчин

Глюкоза в природі У чистому вигляді глюкоза міститься в солодких ягодах і фруктах. У природі глюкоза утворюється в листі рослин у процесі фотосинтезу під дією сонячного світла: 6CO 2 + 6H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 - Q У рослинах глюкоза перетворюється на складні вуглеводи – крохмаль і целюлозу: n C 6 H 12 O 6 [C 6 H 10 O 5 ] n + nH 2 O

Застосування глюкози в кондитерській справі (виготовлення мармеладу, карамелі, пряників тощо) у текстильній промисловості як відновник як вихідний продукт при виробництві аскорбінової і гліконової кислот у медицині для лікування дистрофії у виробництві пива (спиртове бродіння) у квашенні капусти, огірків, молока, силування кормів (молочнокисле бродіння)

Сахароза. Фізичні властивості. молекулярна формула – С 12 Н 22 О 11 ; безбарвна кристалічна речовина без запаху; густина – 1,59 г/см 3, t плавлення – 186 о С; при нагріванні вище t пл – починає розкладатися; солодка на смак, в 1,5 раз солодша за глюкозу; добре розчиняється у воді (на 100 г води при 0 о С – 179 г сахарози, а при 100 о С – 487 г); погано розчиняється в органічних розчинниках; розчини сахарози мають нейтральне середовище.

Будова молекули сахарози Сахароза – дисахарид, оскільки молекула складається з двох залишків інших моносахаридів – глюкози та фруктози, зєднаних між собою :

Гідроліз сахарози При гідролізі сахарози в кислому середовищі або під дією ферментів звязок між залишками розривається й утворюються молекули глюкози і фруктози: C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 сахароза + вода глюкоза + фруктоза Таке перетворення відбувається в організмах бджіл: збираючи нектар з квітів, вони споживають сахарозу, яка потім гідролізується. Тому мед – це суміш рівних кількостей глюкози та фруктози із домішками інших речовин.

Застосування сахарози для одержання штучного меду (гідролізована сахароза) як пластифікатор у виробництві пластмас як харчовий продукт у кондитерській промисловості для виготовлення деяких ліків, мікстур, сиропів тощо

Розв'язання проблемних питань Чому під час фізичної праці людині стає спекотно? Чому брак глюкози в організмі викликає втрату свідомості? Чому для вгамування спраги під час фізичної праці краще пити виноградний сік?