Конспект уроку «Крохмаль і целюлоза» з хімії для 10 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 10 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Конспект уроку на 45 хвилин для 10 класу містить сім етапів із хронометражем, три активності у «Вивченні нового», дві демонстрації на побутових об'єктах, чотири завдання на закріплення з відповідями, диференціацію й домашнє завдання. Підійде вчителю як готовий план, а учневі допоможе повторити тему за запитаннями й відповідями. Перед уроком підготуйте виставку продуктів і аптечну йодну настоянку, решту реактивів описано в розділах про обладнання та безпеку.
«Людина є тим, що вона їсть» (Людвіг Фейєрбах)
Мета уроку
Знаннєві
- Учень/учениця називає склад сахарози C₁₂H₂₂O₁₁ і загальну формулу крохмалю та целюлози (C₆H₁₀O₅)ₙ.
- Називає якісні реакції: крохмаль — із спиртовим розчином йоду (синє забарвлення), сахароза — із свіжоодержаним Cu(OH)₂ (яскраво-синій розчин).
- Називає природні джерела й способи добування сахарози та крохмалю, джерела целюлози.
Діяльнісні
- Складає рівняння гідролізу сахарози та полісахаридів і вказує умови реакції.
- Порівнює крохмаль і целюлозу за будовою та властивостями й пояснює відмінності.
- Розпізнає крохмаль у харчових продуктах за допомогою спиртового розчину йоду.
Ціннісні
- Оцінює роль вуглеводів і клітковини в харчуванні людини та обґрунтовує вибір продуктів.
- Дотримується правил безпеки під час роботи з йодною настоянкою та нагрівання.
Проблемне питання уроку
Чому крохмаль і целюлоза складаються з однакових ланок C₆H₁₀O₅, але хліб людина їсть, а вату чи деревину не їсть?
Базові поняття і терміни
дисахарид, полісахарид, макромолекула, гідроліз, амілоза й амілопектин, клітковина.
Міжпредметні зв'язки
- Біологія охоплює ферменти, гідроліз вуглеводів у травній системі людини, травлення целюлози в жуйних тварин
- Основи здоров'я охоплюють вуглеводи в раціоні, клітковину й роботу кишечника
- Географія охоплює Україну як світового лідера за виробництвом і експортом цукру, сировину для цукру й крохмалю
Обладнання та реактиви
- підручник Ярошенка для 10 класу (с. 120–125)
- виставка: картопля, білий хліб, рис, макарони, цукор-пісок, вата медична, фільтрувальний папір, сіно, бавовняна тканина
- аптечна йодна настоянка (спиртовий розчин йоду), піпетка
- зріз сирої картоплини, шматочок білого хліба, рисова крупа, цукор-пісок, вата
- розчин сахарози, розчини CuSO₄ та розведеного NaOH, пробірки, тримач, спиртівка (для демонстрації вчителя)
- мультимедійний проєктор, відео або віртуальна лабораторія для досліду із сахарозою
- роздатковий аркуш із таблицею «Порівняння крохмалю й целюлози»
Демонстрації
Виявлення крохмалю в побутових об'єктах (аптечна йодна настоянка на зріз картоплі, білий хліб, рис, цукор-пісок, вату). Синє забарвлення з'являється на картоплі, хлібі й рисі, а на цукрі й ваті його немає
Сахароза зі свіжоодержаним купрум(II) гідроксидом (демонстрація вчителя або відео) утворює яскраво-синій розчин, а після нагрівання червоно-коричневого осаду немає
Безпека
- Йодна настоянка містить спирт, тому її слід тримати подалі від відкритого вогню, не допускати потрапляння на шкіру й в очі; у разі контакту змити водою, у разі потрапляння в очі промити великою кількістю води й повідомити вчителя.
- Свіжоодержаний Cu(OH)₂ готує лише вчитель в окулярах і рукавичках із розведеного розчину лугу; концентровані луги в кабінеті не використовують. Якщо луг потрапив на шкіру, змити великою кількістю води й повідомити вчителя.
- Пробірку з рідиною нагрівають рівномірно, тримаючи отвором від себе й від сусідів, не заглядаючи в неї зверху.
- Досліди з кислотами для гідролізу проводити лише у вигляді відео або віртуальної демонстрації; продукти й реактиви, що були на столі, не куштувати й не брати до рота.
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент триває 1 хв
- Актуалізація триває 5 хв
- Мотивація триває 3 хв
- Вивчення нового триває 21 хв
- Закріплення триває 9 хв
- Рефлексія триває 4 хв
- Домашнє завдання займає 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітається, перевіряє готовність класу, оголошує тему уроку «Крохмаль і целюлоза» та план. Пояснює, що вивчимо й чим відповімо на проблемне питання.
Учні: Вітаються, готують зошити й підручники, записують дату й тему.
Зміст етапу
Тема: «Сахароза, крохмаль і целюлоза» (§20), нас цікавлять крохмаль і целюлоза. Запис у зошитах: дата, тема.
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Проводить «мозковий штурм». Ставить запитання по одному, кожен учень записує відповідь у зошиті одним рядком, потім учитель зачитує правильні відповіді, учні перевіряють себе.
Учні: Кожен письмово одним рядком відповідає на кожне запитання, звіряє записи з відповідями вчителя, піднімає руку, якщо відповідь збіглася.
Зміст етапу
1. Яка молекулярна формула глюкози й чим фруктоза схожа на неї? Відповідь така. C₆H₁₂O₆; фруктоза є ізомером глюкози (однакова формула, різна будова). 2. Який реактив дає яскраво-синій розчин з багатоатомними спиртами? Відповідь. Свіжоодержаний купрум(II) гідроксид. 3. Що утворюється під час нагрівання альдегіду з купрум(II) гідроксидом? Відповідь. Червоно-коричневий осад. 4. Що таке гідроліз? Відповідь. Реакція обміну речовин з водою. 5. Що таке полімер і структурна ланка? Відповідь. Полімер є високомолекулярною речовиною з великих молекул, утворених багатьма однаковими структурними ланками, наприклад ланка –CH₂–CH₂– у поліетилені.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує готову виставку: картопля, білий хліб, рис, макарони, цукор-пісок, вата, фільтрувальний папір, бавовняна тканина, сіно. Просить розділити їх на ті, що їмо, і ті, що не їмо. Ставить питання за спостереженнями, потім проблемне питання й епіграф; формулу ланок C₆H₁₀O₅ учні вперше чують лише в постановці проблемного питання.
Учні: Розглядають виставку, називають, що з предметів є їжею, а що ні, висувають припущення про відповідь на проблемне питання, записують його в зошит.
Зміст етапу
Епіграф «Людина є тим, що вона їсть» (Л. Фейєрбах). Учитель запитує, що в цих предметів спільного за виглядом і походженням (переважно білі, рослинного походження) і чим вони різняться за призначенням. Очікувана відповідь така. Усі вони рослинного походження; хліб, рис, картоплю людина їсть, а вату, фільтрувальний папір і сіно не їсть. Проблемне питання полягає в тому, чому крохмаль і целюлоза складаються з однакових ланок C₆H₁₀O₅, але хліб людина їсть, а вату чи деревину не їсть. Повертаємося до нього в підсумку.
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Організовує три активності: роботу з текстом і коротку усну розповідь (7 хв), заповнення таблиці в парах (6 хв), демонстрацію та відео-дослід (8 хв); ставить запитання, перевіряє продукти кожної активності, коментує відповіді.
Учні: Працюють із текстом підручника й виписують короткі відповіді; слухають розповідь учителя; у парах заповнюють таблицю порівняння; спостерігають демонстрації та відповідають на запитання спостереження.
Зміст етапу
Активність 1 (7 хв). Робота з текстом підручника, с. 120–122 (близько 4 хв) і усна розповідь учителя (близько 3 хв). Продукт — конспект із трьох коротких записів у зошиті. Завдання: прочитайте с. 120–121 і знайдіть склад сахарози; с. 121–122 — що таке полісахариди, яка їхня формула та яку якісну реакцію дає крохмаль. Запитання й короткі очікувані відповіді: 1) Із залишків яких моносахаридів складається сахароза? — Глюкози й фруктози; це дисахарид C₁₂H₂₂O₁₁. 2) Яка формула крохмалю й целюлози? — (C₆H₁₀O₅)ₙ; полісахариди — вуглеводи з понад десяти залишків моносахаридів. 3) Яку якісну реакцію дає крохмаль? — Зі спиртовим розчином йоду з'являється синє забарвлення. Усна розповідь учителя (учні не записують): гідроліз сахарози — C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ (нагрівання, розбавлені HCl або H₂SO₄). Добування — сахарозу виділяють фізичними методами (відстоюванням, фільтруванням) з коренеплодів цукрового буряку та стебел цукрової тростини, крохмаль — з бульб картоплі, зерен пшениці, кукурудзи, рису; за виробництвом і експортом цукру Україна — світовий лідер. Фізіологічна дія — вуглеводи є основним енергетичним матеріалом клітин: у травній системі вони гідролізуються до моносахаридів, які окиснюються в клітинах з виділенням енергії; крохмаль засвоюється, а клітковина — ні, бо в організмі людини немає ферменту для гідролізу целюлози, проте вона нормалізує роботу кишечника. Відсотки (цукрова тростина до 26 %, буряки до 20 %) — лише довідка вчителя. Активність 2 (6 хв). Робота в парах: заповніть таблицю «Порівняння крохмалю й целюлози» з рядків: будова молекул; відношення до води; реакція з йодом; чи засвоює людина; де міститься. Продукт — заповнена таблиця. Ключ для самоперевірки: крохмаль — лінійна амілоза й розгалужений амілопектин (близько 25 % і 75 %); у холодній воді нерозчинний, у гарячій набухає з утворенням клейстеру; із йодом — синє забарвлення; засвоюється, бо гідролізується під дією ферментів; міститься в картоплі (до 20 %), пшениці (до 70 %), рисі (до 80 %). Целюлоза — лише лінійні молекули, тому утворює волокна; нерозчинна у воді й органічних розчинниках; із йодом синього забарвлення не дає; не засвоюється; міститься в деревині (близько 50 %), бавовні, льоні, траві (до 25 %). Спільне: формула (C₆H₁₀O₅)ₙ, гідроліз до глюкози: (C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆ (H⁺, t). Активність 3 (8 хв). Демонстрації й відео. Продукт — відповіді на запитання спостереження. Демонстрація 1 (побутова, 3 хв): краплі аптечної йодної настоянки на зріз картоплі, шматочок білого хліба, рис, цукор-пісок і вату. Запитання: на яких об'єктах з'явилося синє забарвлення? Висновок: на картоплі, хлібі й рисі — там є крохмаль; на цукрі й ваті забарвлення немає. Демонстрація 2 (відео або дослід учителя, 5 хв): сахароза зі свіжоодержаним Cu(OH)₂, потім нагрівання. Запитання: що спостерігаємо до нагрівання й після? Який висновок щодо будови сахарози? Відповідь: яскраво-синій розчин (якісна реакція на багатоатомні спирти); після нагрівання червоно-коричневого осаду немає, отже, альдегідних груп у молекулі сахарози немає, а є кілька гідроксильних груп (вісім). Сахароза гідролізується за нагрівання з кислотами.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Видає чотири завдання на закріплення по черзі, організовує усну й письмову відповідь, коментує помилки.
Учні: Виконують завдання в зошитах, звіряють відповіді в парах, пояснюють міркування.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Повертає клас до проблемного питання й епіграфа, пропонує прийом «Одне речення», збирає по кілька усних відповідей.
Учні: Письмово відповідають на проблемне питання одним-двома реченнями, усно відповідають на запитання рефлексії.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Оголошує завдання й пояснює, як його виконувати; відповідає на запитання.
Учні: Записують домашнє завдання в щоденники.
Завдання для закріплення
Упізнайте речовину, яка є білою, твердою, нерозчинною у воді й органічних розчинниках, має лише лінійні молекули, легко утворює волокна. Назвіть два її природні джерела.
Відповідь
Це целюлоза (клітковина). Джерела: деревина (близько 50 %), волокна бавовни, льону, конопель; майже чиста целюлоза — вата й фільтрувальний папір.
У двох пробірках містяться цукор-пісок і картопляний крохмаль. Як їх відрізнити за допомогою спиртового розчину йоду та води? Опишіть спостереження.
Відповідь
До обох речовин додають краплю спиртового розчину йоду: на крохмалі з'явиться синє забарвлення, на цукрі — ні. Додатково: цукор добре розчиняється у воді, а крохмаль у холодній воді нерозчинний.
Поясніть, чому хліб є продуктом харчування людини, а вата не є, хоча обидві речовини мають формулу (C₆H₁₀O₅)ₙ.
Відповідь
У хлібі — крохмаль, який в організмі гідролізується під дією ферментів до глюкози. В організмі людини немає ферменту, що каталізує гідроліз целюлози (вати), тому вона не засвоюється. Це зумовлено відмінностями в просторовій будові молекул.
Складіть рівняння гідролізу крохмалю й вкажіть умови його перебігу в лабораторії та в організмі людини.
Відповідь
(C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆. У лабораторії — нагрівання з розбавленою H₂SO₄ або HCl (H⁺, t), в організмі — під дією ферментів. Продукт — глюкоза.
Диференціація
Сильним: Із 405 кг картоплі з масовою часткою крохмалю 20 % гідролізом добули глюкозу. Обчисліть її масу (M(C₆H₁₀O₅) = 162 г/моль, M(C₆H₁₂O₆) = 180 г/моль). Відповідь: m(крохмалю) = 405 · 0,2 = 81 кг; n(ланок) = 81 : 162 = 0,5 кмоль; n(глюкози) = 0,5 кмоль; m = 0,5 · 180 = 90 кг.
Підтримка: Опора з алгоритмом на сахарозі. Завдання: обчисліть масу глюкози, яка утвориться під час повного гідролізу сахарози масою 34,2 г (M(C₁₂H₂₂O₁₁) = 342 г/моль, M(C₆H₁₂O₆) = 180 г/моль). Алгоритм: 1) запиши рівняння C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆; 2) знайди кількість речовини сахарози n = m : M; 3) за рівнянням визнач кількість речовини глюкози (з однієї молекули сахарози утворюється одна молекула глюкози); 4) обчисли масу глюкози m = n · M. Відповідь: n(сахарози) = 34,2 : 342 = 0,1 моль; n(глюкози) = 0,1 моль; m(глюкози) = 0,1 · 180 = 18 г.
Домашнє завдання
Базове: §20 (с. 120–124); письмово відповісти на запитання «Знаємо, розуміємо» №1 (с. 124) про те, чому сахарозу відносять до олігосахаридів, а крохмаль і целюлозу до полісахаридів (наведіть кількість залишків моносахаридів); і виконати «Застосовуємо» №1 (с. 125) про масу глюкози з 15 г сахарози.
За вибором: На вибір: «Застосовуємо» №3* (с. 125) — рівняння реакцій з вуглекислим газом від фотосинтезу до дихання людини; або №2 — маса кукурудзяних зерен з масовою часткою крохмалю 70 %, потрібна для добування 115 кг спирту.
Рефлексія
Прийом «Одне речення». Письмово (2 хв) кожен відповідає на проблемне питання одним-двома реченнями про те, чому хліб людина їсть, а вату чи деревину ні (очікувана відповідь полягає в тому, що крохмаль і целюлоза мають однакову формулу, але різну просторову будову та ступінь полімеризації; в організмі людини немає ферменту для гідролізу целюлози). Усно (2 хв) двоє-троє учнів зачитують відповіді, а клас оцінює, що було найлегшим і найскладнішим у темі.
Місце уроку в темі
Попередній урок: На попередньому уроці розглядали глюкозу й фруктозу, ізомери складу C₆H₁₂O₆, якісну реакцію на багатоатомні спирти й альдегіди (§19).
Наступний урок: Наступний урок присвячено розв'язуванню експериментальних задач, розпізнаванню речовин за якісними реакціями (§21).
Часті запитання
Яка якісна реакція на крохмаль?
Крохмаль виявляють спиртовим розчином йоду. На крохмаль або крохмалевмісний продукт (картоплю, хліб, крупи) капають йодом, і з'являється синє забарвлення. Цю властивість використовують для визначення вмісту крохмалю в харчових продуктах.
Чим крохмаль відрізняється від целюлози, якщо формула в них однакова?
Обидві речовини є природними полімерами (C₆H₁₀O₅)ₙ із залишків глюкози, але мають різну просторову будову й ступінь полімеризації. Крохмаль містить лінійну амілозу та розгалужений амілопектин, а целюлоза має лише лінійні молекули, тому утворює міцні волокна й не розчиняється у воді.
Чому людина не засвоює целюлозу, а корова може?
В організмі людини немає ферменту, що каталізує гідроліз целюлози, тому клітковина не засвоюється. У шлунку жуйних тварин (корови, вівці) гідроліз целюлози відбувається, тому влітку їх годують травою, а на зиму заготовляють сіно й силос.
Що утворюється під час гідролізу крохмалю, целюлози й сахарози?
Крохмаль і целюлоза гідролізуються до глюкози за нагрівання з розбавленою кислотою, (C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆, а в організмі людини крохмаль гідролізується під дією ферментів. Сахароза розпадається на дві молекули моносахаридів, C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ (глюкоза й фруктоза).
Що таке амілоза й амілопектин?
Це два типи молекул, з яких складається крохмаль. Амілоза має лінійну будову й розчиняється в гарячій воді, амілопектин має розгалужену будову й у гарячій воді лише набухає. У більшості рослин крохмаль містить приблизно 25 % амілози й 75 % амілопектину.
Із чого добувають цукор і крохмаль?
Сахарозу добувають із коренеплодів цукрового буряку та стебел цукрової тростини, крохмаль добувають з бульб картоплі, зерен пшениці, кукурудзи, рису. У промисловості їх виділяють з рослинної сировини фізичними методами, відстоюванням і фільтруванням; за виробництвом і експортом цукру Україна є світовим лідером.
Джерела
- Ярошенко. Хімія, 10 клас, 2018, с. 120–125
- Величко. Хімія, 10 клас (стандарт), с. 81–85
- Григорович. Хімія, 10 клас, с. 159–163
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
