Уроки Хімії / Старовойтова І. Ю. Хімія. Розробки уроків для 9 класу

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 52

Тема уроку. Крохмаль і целюлоза. Полімерна будова, властивості, застосування

Цілі уроку: розширити знання учнів про органічні сполуки, їх будову і властивості на прикладі природних полімерів— крохмалю й целюлози; дати уявлення про полімерну будову молекул крохмалю й целюлози; ознайомити з реакцією поліконденсаціїтагідролізу,показатиїхзначеннядляжиттєдіяльності живих організмів і людини; розкрити зв’язок між властивостями, будовою та застосуванням крохмалю й целюлози.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.

Форми роботи: фронтальна робота, розповідь учителя, евристична бесіда, лабораторна робота.

Обладнання: мультимедійна схема будови молекул крохмалю й целю­ лози.

Лабораторний дослід 12. Реакція крохмалю з водою. Лабораторний дослід 13. Взаємодія крохмалю з розчином іоду.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності

Завдання для обговорення в класі

1) У двох пронумерованих пробірках без написів містяться розчини глюкози й сахарози. З’ясуйте дослідним шляхом уміст кожної пробірки.

2) Чому варення солодше за цукор, хоча вариться воно з цукром? Підтвердьте свою відповідь рівнянням реакції.

3) Для чого в молоко додають соду?

4) Напишіть рівняння реакцій, з допомогою яких можна здійснити перетворення:

Сахароза → ? → етанол.

5) На які три класи поділяються вуглеводи? 6) Доведіть важливість реакції фотосинтезу для рослин. 7) У чому полягає біологічна роль вуглеводів?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Полісахариди: крохмаль, целюлоза

1. Розповідь учителя

Глюкоза, її утворення в природі

yy Назвіть речовини, що містять велику кількість крохмалю. yy Назвіть речовини, що містять целюлозу.

Крохмаль і целюлоза — природні полімери, їх загальна формула

Рівняння утворення крохмалю або целюлози можна подати так:

nC6H12O6 →(C6H10O5 )n +nH2O

Це реакція поліконденсації.

Ланцюги целюлози побудовані із залишків β-глюкози й мають лінійну будову. Цей біополімер має велику механічну міцність і виконує роль опорного матеріалу рослин, утворюючи стінки рослинних клітин. Використовується у виробництві штучних волокон і паперу. У великій кількості целюлоза міститься в деревині й бавовні.

101

Ланки β-глюкози надають ланцюговим молекулам випрямленої форми за рахунок внутрішньота міжмолекулярних водневих зв’язків. Тому целюлоза має волокнисту структуру й нерозчинна.

Крохмалем називається суміш двох полісахаридів, побудованих із залишків циклічної α-глюкози.

Під час взаємодії крохмалю з іодом у водному розчині молекули іоду входять у внутрішній канал спіралі, утворюючи так звану сполуку включення. Ця сполука має характерний синій колір. Ця реакція використовується для виявлення як крохмалю, так і йоду (іодкрохмальна проба).

Реакція взаємодії крохмалю й целюлози з водою — гідроліз, протікає за нагрівання в кислому середовищі або під дією ферментів:

(C6H10O5 )n + nH2O → nC6H12O6

2. Порівняльна характеристика крохмалю й целюлози

Заповнюємо таблицю.

Параметри для порівняння	Крохмаль	Целюлоза
Агрегатний стан	Білий порошок	Біла волокниста маса (вата)
Розчинність у воді	Не розчиняється в холод-	Не розчиняється у воді
	ній, у гарячій утворює
	колоїдний розчин
Склад	(C6H10O5 )n	(C6H10O5 )m
Маса	M = 172n, де n — від кіль-	M = 172m, де m — від
	кох 100 до кількох 1000	кількох 10 000 до кількох
		100 000
Мономер	α-глюкоза	β-глюкоза
Будова полімерного лан-	Лінійна, розгалужена	Лінійна
цюга
Біологічна роль	Поживна речовина для рос-	Не засвоюється в організмі
	лин, тварин і людини	людини, «будівельний»
		матеріал для рослин

IV. Первинне застосування одержаних знань (керована практика)

Лабораторний дослід 12. Взаємодія крохмалю з водою

Лабораторний дослід 13 yy Що спостерігаємо?

Поява фіолетово-синього забарвлення вказує на наявність крохмалю в розчині.

Висновок: дія іоду є якісною реакцією на наявність крохмалю в речовині.

V. Тренувальні вправи (групові завдання)

Кожна група виконує завдання й представляє на обговорення в класі. Завдання 1. Обчисліть, скільки крохмалю утвориться в результаті фотосин-

тезу, якщо рослини виділяють при цьому 10 т кисню.

Завдання 2. У двох пробірках містяться крохмаль і глюкоза. Як з допомогою досліду розпізнати ці речовини?

Завдання 3. Нітроцелюлози — продукти взаємодії целюлози й нітратної кислоти, надзвичайно горючі. Тринітроцелюлоза (піроксилін) — вибухова речовина, що застосовується у виробництві бездимного пороху. Під час вибуху відбувається розклад. Запишіть рівняння реакції:

C6H7O2 (ONO2 )3 n t°→

Завдання 4. Подумайте, чому із целюлози можна одержати волокна, а із крохмалю їх одержати не можна.

VI. Підбиття підсумків уроку

Які нові поняття ви вивчили сьогодні на уроці?

Яке практичне значення для вас становлять одержані сьогодні знання?

VII. Домашнє завдання

102

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 53

Тема уроку. Використаннявуглеводів,їхбіологічнароль.Загальнасхема виробництва цукру

Цілі уроку: узагальнити знання учнів про вуглеводи, розкрити їх біологічну роль; показати застосування вуглеводів; ознайомити учнів із загальною схемою виробництва цукру; повторити загальні принципи промислових виробництв.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.

Форми роботи: фронтальна робота, самостійна робота, групові завдання. Обладнання: схема виробництва цукру.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності

1. Повідомлення учнів про результати практичного визначення крохмалю в продуктах харчування

2. Робота в парах

Учні в парах виконують завдання з наступним обговоренням у класі біля дошки:

1) Як з допомогою їдкого натру й мідного купоросу довести, що в молекулі глюкози є дві різні функціональні групи?

2) Яку кількість глюкози можна одержати в результаті гідролізу 5 моль сахарози? Що можна сказати про кількість фруктози, яка утворюється при цьому?

3) Яку масу крохмалю можна одержати з 1 т картоплі, що містить 20 % крохмалю?

4) Гідроліз крохмалю відбувається східчасто:

(C6H10O5 )n	+nH2O →(C6H10O6 )n	→xC12H22O11 →nC6H12O6
крохмаль	декстрини	мальтоза	глюкоза

Обчисліть масу глюкози, яку можна одержати в результаті гідролізу 200 кг крохмалю.

5) Обчисліть масу вуглецю, яку можна одержати в результаті повного обвуглювання 13,68 г сахарози концентрованою сульфатною кислотою.

III. Вивчення нового матеріалу

Загальна схема виробництва цукру

1. Розповідь учителя

Сировина для виробництва цукру: цукровий буряк, цукрова тростина. 1) Механічна обробка (миття, подрібнювання цукрового буряка на струж-

ку).

2) Дифузія (обробка гарячою водою). У результаті сахароза переходить у розчин.

3) Дефекація (обробка розчином вапняного молока). У результаті домішки — органічні кислоти, білки, барвники, які необхідно відокремити від сахарози, осаджуються, а сахароза залишається в розчині у вигляді сахарату:

C12H22O11 +Ca(OH)2 →C12H22O11 CaO +H2O

4) Сатурація (обробка розчину сахарату карбон(IV) оксидом для осадження кальцій карбонату). Сахароза залишається в розчині:

C12H22O11 CaO +CO2 →C12H22O11 +CaCO3

103

5) Випарювання розчину у вакуумних апаратах і центрифугування (кристалізація розчину сахарози).

6) Додаткове очищення цукру (рафінування).

2. Завдання

Бурякову стружку масою 5 т з масовою часткою цукру 12 % помістили в дифузори й пропустили крізь неї гарячу воду об’ємом 1000 л. Обчисліть масову частку цукру в розчині, що виходить з останнього дифузора, якщо масова частка екстракції цукру з буряка становить 90 %.

IV. Повідомлення учнів про застосування вуглеводів, їх роль для тварин і людини

V. Самостійна робота

Завдання 1. Здійсніть перетворення.

Варіант І

Целюлоза → глюкоза → етиловий спирт → етиловий естер мурашиної кислоти

Варіант ІІ

Карбон(IV) оксид → крохмаль → глюкоза → етиловий спирт → етиловий естер оцтової кислоти

Завдання 2. Дослідним шляхом розпізнайте: варіант І: крохмаль і сахарозу; варіант ІІ: сахарозу і глюкозу.

Завдання 3. Розв’яжіть задачу.

Варіант І

Обчисліть масу етанолу, яку можна одержати з 200 кг картоплі, що містить 30 % крохмалю (втратами у виробництві знехтувати).

Варіант ІІ

Обчисліть масу глюкози, яку можна одержати зі 100 кг тирси, що містить 70 % целюлози (втрати у виробництві становлять 20 %).

VI. Підбиття підсумків уроку

Підбиваємо підсумки уроку, оцінюємо роботу учнів на уроці.

VII. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

Творче завдання. Подумати й запропонувати спосіб використання відходів цукрового виробництва.

104

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 54

Тема уроку. Узагальнення й систематизація знань про оксигеновмісні органічні сполуки, взаємозв’язок між класами органічних сполук

Цілі уроку: узагальнитийсистематизуватизнанняучнівпрорізнікласи оксигеновміснихорганічнихсполук,їхвзаємозв’язок;розвиватинавичкийумінняскладаннярівняньхімічнихреакцій, розв’язаннярозрахунковихзадачнаприкладівзаємозв’язку між класами органічних сполук.

Тип уроку: узагальнення й систематизації знань, умінь і навичок, їх творчого застосування на практиці.

Форми роботи: фронтальна робота, групова робота.

Обладнання: схема класифікації органічних сполук, картки-завдання.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності

Розглядаємо схему класифікації органічних сполук. Які класи органічних сполук ми вивчили?

Чим вони відрізняються? Що загального в складі й будові цих класів?

IІІ. Використання знань, умінь і навичок для виконання тренувальних вправ

Учні об’єднуються в групи, кожна з яких одержує картку-завдання. Завдання 1. Напишіть структурну формулу речовини за назвою й дайте від-

повіді на запитання.

1) До якого гомологічного ряду належить ця сполука? 2) Запишіть загальну формулу гомологічного ряду.

3) Складіть формулу двох найближчих гомологів і одного ізомеру до цієї сполуки.

4) Назвіть усі речовини за систематичною номенклатурою. а) 2-метил-1-пропен; б) 3-метил-1-бутин; в) 1-пентин; г) 2-метилбутан; д) 2-бутен;

е) 3-етилпентан.

Завдання 2. Запишіть рівняння зазначених реакцій, назвіть продукти реакції.

а) 1-хлор-3-метилбутан і вода; б) 2-бром-3-метилбутан і вода;

в) 3-метил-1-пентанол і металевий натрій; г) 3-пентанол і гідроген бромід; д) 2-хлор-2,3-диметилбутан і вода; е) гліцерин і металевий натрій.

Завдання 3. Напишіть молекулярні та йонні рівняння реакцій між речовинами й дайте відповіді на запитання.

а) Оцтова кислота і магній.

Чому карбонові кислоти проявляють властивості неорганічних кислот? б) Пропанова кислота й натрій гідроксид.

Які специфічні властивості проявляють карбонові кислоти? в) Етанова кислота й натрій карбонат.

Яка з кислот сильніша: метанова чи етанова? Чому? г) Пропанова кислота й кальцій.

105

Чому серед карбонових кислот немає газоподібних (за кімнатної темпера­ тури)?

д) Оцтова кислота й кальцій гідроксид.

Що мають на увазі, коли говорять про подвійну хімічну функцію олеїнової кислоти?

е) Пропанова кислота й магній оксид.

Які види ізомерії характерні для карбонових кислот?

Завдання 4. Запишіть рівняння можливих реакцій між речовинами, виділіть реакцію етерифікації:

а) CH3COOH, Na, KOH, Na2CO3, C3H7OH;

б) C2H5OH, HCOOH, NaOH, CaCO3, Zn;

в) Ca, C3H7OH, K2CO3, C3H7COOH, Ba(OH)2 ; г) HCOOH, C5H11OH, Mg, NaOH, BaCO3;

д) KOH, CH3COOH, C4H9OH, MgCO3, Na;

е) C4H9OH, C3H7COOH, K2CO3, NaOH, Zn.

Завдання 5. Розв’яжіть задачу а) Обчисліть масу ромової есенції, для приготування якої взяли 120 г мета-

нової кислоти й 92 г етанолу.

б) Обчисліть масу гліцерину, яку можна одержати шляхом гідролізу тристеарину масою 356 г.

в) Обчисліть масу мила, одержаного в результаті лужного гідролізу натрій гідроксидом тристеарину масою 267 г.

г)Сумішетанолумасою41,4гіетановоїкислотимасою66гнагріливприсутності концентрованої сульфатної кислоти. Обчисліть масу одержаного естеру.

д) Метанол масою 90 г вступив у реакцію етерифікації з метакриловою кислотою CH2 = C −COOH масою 154,8 г. Обчисліть масу одержаного естеру.

е) У результаті гідрування рідкого жиру триолеїну одержали 801 кг твердого жиру. Обчисліть масу триолеїну й об’єм водню (н. у.), необхідні для цієї реакції.

Завдання 6. Напишіть рівняння реакцій для здійснення перетворень. 1. Карбон(IV) оксид → глюкоза → сахароза → глюкоза → А → етилацетат 2. Глюкоза → етанол → карбон(IV) оксид → глюкоза → глюконова кислота 3. Крохмаль → глюкоза → етанол → етиловий естер пропанової кислоти →

натрій пропіонат → пропанова кислота

ІV. Підбиття підсумків уроку

Кожна група готує письмові відповіді на поставлені питання і здає на перевірку вчителеві. За наявності часу відповіді обговорюються в класі біля дошки, особлива увага приділяється питанням, які були складними під час виконання.

Підбиваємо підсумки уроку, оцінюємо роботу учнів на уроці.

V. Домашнє завдання

Повторити матеріал про оксигеновмісні органічні сполуки, підготуватися до тематичної роботи.

106

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 55

Тема уроку. Тематична робота з теми «Оксигеновмісні органічні спо­ луки»

Цілі уроку: узагальнити та скоригувати знання учнів з теми «Оксигеновмісні органічні сполуки»; з’ясувати рівень навчальних досягнень учнів з теми, розуміння основних понять, уміння використовувати їх на практиці.

Тип уроку: контролю й коригування знань, умінь і навичок. Форми роботи: письмова самостійна робота за варіантами.

Обладнання: картки-завдання.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Письмова контрольна робота

Учитель розподіляє учнів за варіантами й нагадує зміст завдань, час виконання, ключові моменти оформлення відповідей і систему оцінювання:

yy завдання 1–6 — тестові, кожне завдання оцінюється в 0,5 бала, у сумі перші шість завдань — 3 бали;

yy завдання 7–9 оцінюються по 2 бали, разом за дев’ять правильно виконаних завдань учні отримують 9 балів;

yy завдання 10 пропонується виконувати учням, які претендують на оцінку 12 балів, оцінюється в 3 бали.

Отже, максимальна оцінка за правильно виконану роботу становить 12 балів. Час на виконання роботи — 40 хв.

ІІІ. Домашнє завдання

Повторити матеріал підручника про оксигеновмісні органічні речовини.

Варіант І

1. Якісною реакцією на гліцерин є взаємодія з...

2. Укажіть, яка з хімічних реакцій є реакцією етерифікації: а) взаємодія між спиртом і карбоновою кислотою; б) взаємодія між двома спиртами; в) окиснення спиртів.

3. У природі існують жири:

а) лише рослинного походження; б) лише тваринного походження;

в) рослинного і тваринного походження.

4. Установіть відповідність.
1.  C2H5 −OH		а. Спирт
2.  CH3	−COOC2H5	Б. Кислота
3.  CH3	−CH2 −CH −COOH	В. Вуглевод
4. (C6H10O5 )n		Г. Естер

5. Реакція розкладу вуглеводів під дією води називається...

6. Укажіть, із залишків якого мономера складаються макромолекули целюлози:

а) α-глюкози; б) β-глюкози; в) фруктози.

7. Напишіть у молекулярній та йонній формах реакції взаємодії між речовинами:

а) оцтовою кислотою й кальцієм; б) оцтовою кислотою й калій карбонатом.

107

8. Напишіть рівняння гідролізу: а) тристеарину; б) сахарози.

9. Обчисліть масу кислоти й спирту, які утворюються в результаті гідролізу 125 г пентилового естеру метанової кислоти.

10. Обчисліть масу етанолу, який можна одержати зі 100 кг крохмалю, якщо втрати у виробництві становлять 15 %.

Варіант ІІ

1. Якісною реакцією на крохмаль є взаємодія з...

2. Укажіть, чим пояснюється відсутність газоподібних речовин у гомологічному ряду насичених одноатомних спиртів:

а) наявністю міжмолекулярного водневого зв’язку; б) наявністю ковалентного зв’язку; в) високою відносною молекулярною масою.

3. Жирами називаються:

а) естери вищих карбонових кислот і етанолу; б) естери вищих карбонових кислот і гліцерину;

в) естери низькомолекулярних карбонових кислот і гліцерину. 4. Установіть відповідність.

1. CH3 −O −CH3	А. Спирт
2. C3H7 −OH	Б. Кислота
3. H −COOH	В. Вуглевод
4. C12H22O11	Г. Естер

5. Природні полімери целюлози й крохмалю належать до класу...

6. Укажіть, у результаті якої реакції утворюються макромолекули крохмалю: а) полімеризації; б) окиснення; в) поліконденсації.

7. Напишіть у молекулярній та йонній формах реакції взаємодії між речовинами:

а) оцтовою кислотою й кальцій оксидом; б) оцтовою кислотою й калій гідроксидом.

8. Напишіть рівняння гідролізу: а) триолеїну; б) целюлози.

9. Обчисліть масу метанової кислоти й етанолу для приготування ромової есенції масою 240 г.

10.Обчисліть масу крохмалю, яку можна одержати з карбон(IV) оксиду об’ємом 202 м3 у процесі фотосинтезу.

108

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 56

Тема уроку. Амінооцтова кислота. Її будова і властивості Цілі уроку: формувати знання учнів про нітрогеновмісні сполуки; по-

казати склад і будову на прикладі амінооцтової кислоти; ознайомити учнів з молекулярною та структурною формулами амінооцтової кислоти — біфункціональною сполукою, що містить аміно- й карбоксильну функціональні групи, її амфотерними властивостями; показати поширення амінокислот у природі, їх біологічну роль, застосування.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Форми роботи: розповідь учителя, фронтальна робота. Обладнання: таблиця амінокислот.

Демонстрація 16. Зразки амінокислот.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

Наведіть приклади відомих вам нітрогеновмісних органічних речовин. Речовини, що містять одну або кілька аміногруп, відомі вам з біології, на-

зиваються амінокислотами.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Амінокислоти

1. Розповідь учителя

Амінокислоти — це нітрогеновмісні органічні речовини, у молекулах яких містяться аміногрупа −NH2 і карбоксильна група −COOH, з’єднані з вуглеводневим радикалом.

Загальна формула амінокислот — H2N −R −COOH.

За систематичною номенклатурою назви амінокислот утворюються з назв відповідних кислот шляхом додавання префікса аміно- й зазначенням місця розташування аміногрупи відносно карбоксильної групи.

Наприклад:

Часто використовується також інший спосіб складання назв амінокислот, відповідно до якого до тривіальної назви карбонової кислоти додається префікс аміно- із зазначенням положення аміногрупи літерою грецького алфавіту. Наприклад:

Для α-амінокислот R −CH(NH2 )COOH, які відіграють винятково важливу роль у процесах життєдіяльності тварин і рослин, застосовуються тривіальні назви.

Найпростіший представник класу амінокислот має формулу H2N −CH2 −COOH — аміноетанова (або амінооцтова) кислота — перший член гомологічного ряду одноосновних насичених амінокислот.

109

Демонстрація 16. Зразки амінокислот Розглядаємо зразки амінокислот і таблицю з формулами й назвами аміно-

кислот, робимо висновок про фізичні властивості амінокислот.

За фізичними властивостями амінокилоти — білі кристалічні речовини, добре розчинні у воді, багато які з них мають солодкий смак.

Амінокислоти дуже поширені в природі. Це цеглинки, з яких побудовані всі рослинні й тваринні білки.

2. Хімічні властивості амінооцтової кислоти

Особливості хімічних властивостей зумовлені одночасною наявністю в молекулах двох функціональних груп: основної H2N − і кислотної COOH, тому амінокислоти за хімічними властивостями — амфотерні органічні сполуки.

Як діятимуть амінокислоти на індикатори? (Не реагуватимуть)

Які хімічні властивості проявлятимуть амінокислоти? (Усі властиві карбо-

новим кислотам)

Завдання. Запишіть рівняння взаємодії амінооцтової кислоти з магнієм, кальцій оксидом, натрій гідроксидом, натрій карбонатом.

Амінокислоти за кислотними властивостями сильніші за карбонові кислоти. Як основи амінокислоти взаємодіють із кислотами (реакція приєднання):

	+	Cl	−
H2N −CH2 −COOH +HCl → H3N −CH2	−COOH

Важлива властивість амінокислот — здатність взаємодіяти одна з одною завдяки наявності двох функціональних груп.

Міжмолекулярна взаємодія α-амінокислот приводить до утворення пептидів. У результаті взаємодії двох α-амінокислот утворюється дипептид.

Міжмолекулярна реакція за участі трьох α-амінокислот приводить до утворення трипептиду і т. д.

Фрагменти молекул амінокислот, що утворюють пептидний ланцюг, називаються амінокислотними залишками, а зв’язок CO −NH — пептидним зв’язком.

Найважливіші природні полімери — білки — належать до поліпептидів, тобто являють собою продукт поліконденсації α-амінокислот.

3. Одержання амінокислот yy Гідроліз білків.

yy Дія амоніаку на галогенозаміщені карбонові кислоти: ClCH2 −COOH +2H3N →H2N −CH2 −COOH +NH4Cl

ІV. Домашнє завдання

110