Презентація «Крохмаль і целюлоза» з хімії для 10 класу

Не називайте тему одразу. Запропонуйте учням висловити припущення. Картопля містить крохмаль, а волокна бавовни й папір пов’язані з целюлозою. Відкрийте назви речовин на наступному слайді.

Назвіть тему після відповідей на загадку. Запитайте, яка речовина міститься в картоплі, а яка утворює волокна бавовни. Синє забарвлення з йодом стосується крохмалю, а не обох речовин.

Покажіть логіку уроку. Спочатку розглянемо будову, потім властивості й практичне значення. Нагадайте, що полімер складається з багатьох структурних ланок. Однаковий склад ланки не означає однакової будови всієї макромолекули.

Запропонуйте учням наприкінці уроку перевірити кожен результат. Для розпізнавання крохмалю спостерігатимемо синє забарвлення після додавання розчину йоду. Зверніть увагу на типову помилку. Однакова загальна формула не означає однакових властивостей.

Формула (C₆H₁₀O₅)ₙ передає склад полімерів, а n позначає число повторюваних ланок. На схемі показано молекулу глюкози, із залишків якої утворюються обидва полімери, а не готову макромолекулу. За формулою не можна визначити розгалуженість ланцюга.

Розгляньте три підписані схеми ланцюгів на діаграмі. Кружечки умовно позначають залишки глюкози, а не окремі атоми. У більшості рослин крохмаль містить приблизно 25 % амілози й 75 % амілопектину. Фотографія бавовняного волокна доповнює схему целюлози, але сама не показує розгалуження.

Крохмаль є білим аморфним порошком, а целюлоза є білою твердою речовиною. Під час нагрівання у воді крохмаль набухає з утворенням клейстеру. Не називайте клейстер доказом того, що весь крохмаль розчинився.

Целюлоза легко утворює волокна, оскільки її молекули мають лінійну будову. Попросіть учнів спершу назвати ознаку будови, а потім зробити висновок. Однаковий склад ланок крохмалю й целюлози не означає однакових властивостей.

Пройдіть таблицю рядок за рядком і попросіть учнів пояснити кожну відмінність будовою молекул. Для порівняння нагадайте, що сахароза є дисахаридом із залишків глюкози та фруктози і добре розчиняється у воді. Схема показує моносахариди для цього короткого порівняння, а не будову полімерних ланцюгів.

Перед демонстрацією розподіліть ролі. Учні спостерігають і описують ознаку, учитель працює з реактивом. Якщо показуєте утворення клейстеру, нагрівання також залиште вчителю. Харчовий продукт після додавання реактиву куштувати не можна.

Це сумарне рівняння. Гідроліз крохмалю відбувається ступінчасто, проміжними продуктами є декстрини й мальтоза, а кінцевим продуктом є глюкоза. У лабораторних і промислових умовах реакція відбувається за нагрівання в присутності розчину неорганічної кислоти, а в організмі діють ферменти. Вода бере участь у гідролізі як реагент.

Кінцевим продуктом гідролізу і крохмалю, і целюлози є глюкоза. Проте целюлоза гідролізується за значно жорсткіших умов, ніж крохмаль, зокрема за тривалого кип’ятіння з кислотою, Григорович, с. 162. Однаковий кінцевий продукт не означає, що реакції відбуваються однаково легко. Фруктоза є продуктом гідролізу сахарози, а не цих полімерів.

Рівняння описує повне окиснення целюлози. Попросіть учнів перевірити кількість атомів Карбону, Гідрогену й Оксигену з обох боків. Не плутайте горіння з гідролізом, оскільки в цих реакціях різні реагенти та продукти.

Крохмаль виділяють із бульб картоплі та зерен пшениці, кукурудзи й рису, Ярошенко, с. 124. Після подрібнення сировину обробляють водою, відціджують, відстоюють, а відокремлений крохмаль висушують, Величко, с. 81–82. Целюлозу для виробництва штучного шовку виділяють із деревини або відходів бавовнику, Величко, с. 84. Відстоювання не є хімічною реакцією.

Розділіть приклади за речовинами. Харчове значення крохмалю пов’язане з утворенням глюкози під час травлення. Целюлоза не засвоюється людиною як джерело глюкози, проте клітковина є компонентом рослинної їжі. Штучний шовк виробляють із целюлози, а не з крохмалю.

Покажіть зміну забарвлення крохмалю після додавання розчину йоду. Запитайте, яке спостереження дає підставу зробити висновок про наявність крохмалю. Не називайте цю пробу реакцією на всі полісахариди.

Правильна відповідь є целюлоза. Запропонуйте учням пригадати, з якою будовою пов’язане утворення її волокон. Крохмаль містить також розгалужений амілопектин.

Правильна відповідь є наявність крохмалю. Попросіть назвати реактив і спостережувану ознаку повним реченням. Синє забарвлення не є ознакою будь-якого вуглеводу.

Правильна відповідь є утворення глюкози як кінцевого продукту. Попросіть учнів показати спільну структурну ланку у формулах полімерів. Клейстер утворюється під час набухання крохмалю в гарячій воді, а не внаслідок гідролізу.

Поверніться до загадки про картоплю, бавовну та папір. Попросіть пояснити хоча б одну відмінність властивостей через будову молекул. Целюлоза не засвоюється людиною як джерело глюкози, але клітковина сприяє роботі кишечника.

Для порівняння амілози й амілопектину достатньо описати лінійну та розгалужену будову. У рівнянні учні мають указати глюкозу як кінцевий продукт гідролізу. Приклади застосування можна взяти з уроку та наведених додаткових джерел.