Дерево

Крахмал и целлюлоза

Крахмал и целлюлоза – важнейшие представители полисахаридов

Урок с использованием технологии развития
критического мышления • 10 класс

Технология развития критического мышления через чтение и письмо позволяет развивать критическое мышление учащихся при организации их работы с различными источниками информации (специально написанные тексты, параграфы учебника, видеофильмы, лекции учителя). Мотивацию учащихся к изучению нового материала осуществляют, привлекая их к самостоятельному целеполаганию, рефлексии, а также организуя коллективную, парную и индивидуальную самостоятельную работу на уроке. Использование этой технологии дает возможность учесть индивидуальные особенности познавательных интересов учащихся, обучать каждого в зоне ближайшего развития*.

В соответствии с этой технологией процесс обучения состоит из трех стадий. Первая – стадия вызова; она заключается в актуализации и обобщении имеющихся знаний по изучаемой теме, возбуждении интереса к ней, мотивации учащихся к активной учебной деятельности.

На второй стадии – стадии осмысления – задачи другие: получение новой информации, ее осмысление и соотнесение с собственными знаниями.

Заключительная стадия – стадия размышления и рефлексии,подразумевающая целостное осмысление, присвоение и обобщение полученной информации, выработку собственного отношения к изучаемому материалу, выявление еще не познанного – вопросов и проблем для дальнейшей работы («новый вызов»), анализ всего процесса изучения материала.

Что дает учащимся эта технология? Во-первых, повышается ответственность за качество собственного образования. Во-вторых, развиваются навыки работы с текстами любого типа и с большими объемами информации. В-третьих, формируются творческие и аналитические способности, умение эффективно работать совместно с другими людьми.

Технология развития критического мышления наиболее эффективна при изучении материала, по которому может быть составлен интересный, познавательный текст. Возможны несколько форм (стратегий) применения этой технологии: «Чтение текста с пометками», «Заполнение таблицы ЗХУ (знаю, хочу узнать, узнал)», «Зигзаг», «Продвинутая лекция».

Положительные стороны предлагаемой технологии: самостоятельное добывание знаний, осмысление собственной деятельности в учебном процессе, повышение ответственности обучающихся. Полноценное занятие получается при сдвоенном уроке. Возможна организация практического занятия и изучение нового материала. Сложность заключается в неодинаковом темпе чтения и оформления письменной работы учащимися.

Цели урока. Обобщить знания учащихся о классификации углеводов и отличиях полисахаридов от моносахаридов; изучить особенности строения, нахождение в природе, физические и химические свойства крахмала и целлюлозы в сравнении; рассмотреть биологическую роль полисахаридов.

ХОД УРОКА

Стадия вызова

Учитель. На предыдущих уроках вы изучили классификацию углеводов и подробно рассмотрели особенности моносахаридов. Сегодня вам предстоит изучить строение, нахождение в природе, физические и химические свойства полисахаридов. Но сначала вспомним основные отличия полисахаридов от моносахаридов. С этой целью вам предлагается выполнить тест. (Листы с тестом заранее разложены на столах у учащихся.)

Тест

Выберите из предложенных утверждений только те, которые справедливы:

I  в а р и а н т – для моносахаридов;

II  в а р и а н т – для полисахаридов.

1. Их представителями являются глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза.

2. Их представителями являются крахмал, гликоген, декстрины, целлюлоза, хитин.

3. Молекулы состоят из множества одинаковых повторяющихся групп атомов.

4. Подразделяются на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы.

5. Имеют общую формулу (С6Н10О5)n.

6. Молярная масса невелика и обычно не превышает нескольких сотен г/моль.

7. Молярная масса велика и может достигать нескольких миллионов г/моль.

8. Не вступают в реакцию гидролиза.

9. Способны подвергаться гидролизу.

10. Остатки молекул некоторых из них входят в состав нуклеотидов ДНК и РНК.

Ответы. I вариант: 1, 4, 6, 8, 10; II вариант: 2, 3, 5, 7, 9.

Учащиеся выполняют тест, после чего осуществляют взаимную проверку в парах.

Стадия осмысления

Учитель предлагает учащимся в течение 20 мин. по учебнику О.С.Габриеляна «Химия. 10 класс» (М.: Дрофа, 2004) проработать текст – § 24, с. 206–210, используя специальные пометки карандашом:

«V» – это я знаю;

«+» – новая информация;

«–» – информация, противоречащая моим знаниям;

«?» – информация, требующая пояснения;

«!» – это интересно.

Учащиеся работают в группах по 3–4 человека, обмениваются мнениями по изучаемому вопросу, помогают друг другу преодолеть возникающие затруднения, делая необходимые пояснения.

Стадия размышления и рефлексии

Учащиеся возвращаются в па’ры и составляют таблицу по характеристике крахмала и целлюлозы (таблица). При этом в каждой паре один учащийся заполняет столбец о крахмале, а второй – о целлюлозе, после чего обмениваются результатами.

Таблица

Характеристика крахмала и целлюлозы

Характеристика

Полисахарид

Крахмал

Целлюлоза

Молекулярная формула (С6Н10O5)n (С6Н10O5)n
Особенности строения Структурное звено – остаток циклической молекулы -глюкозы.

Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза

Степень полимеризации от нескольких сотен до нескольких тысяч. Молярная масса достигает нескольких сотен тысяч г/моль. Структура макромолекул: линейная (амилоза) и разветвленная (амилопектин). В крахмале на долю амилозы приходится 10–20 %, а на долю амилопектина – 80–90 %

Структурное звено – остаток циклической молекулы -глюкозы. Степень полимеризации от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч. Молярная масса достигает нескольких миллионов г/моль. Структура макромолекул: линейная
Нахождение в природе и биологические функции В цитоплазме растительных клеток в виде зерен запасного питательного вещества. Содержание (по массе): в рисе – до 80 %, в пшенице и кукурузе – до 70 %, в картофеле – до 20 % Обязательный элемент клеточной оболочки растений, выполняющий строительную, конструкционную функцию. Содержание (по массе): в волокнах хлопка – до 95 %, в волокнах льна и конопли – до 80 %, в древесине – до 50 %
Физические свойства Белый аморфный порошок, не растворяется в холодной воде, в горячей воде разбухает и образует коллоидный раствор – крахмальный клейстер (при этом амилоза, как составная часть крахмала, растворяется в горячей воде, а амилопектин только набухает) Твердое волокнистое вещество, нерастворимое в воде
Химические свойства 1) Образование глюкозы в результате полного гидролиза:

(С6Н10O5)n + nН2О —> nС6Н12O6.

2) Образование сложных эфиров за счет гидроксигрупп (практического значения не имеет).

3) Качественная реакция с йодом – синее окрашивание

1) Образование глюкозы в результате полного гидролиза:

(С6Н10O5)n + nН2О —> nС6Н12O6.

2) Образование сложных эфиров за счет гидроксигрупп: при взаимодействии с азотной кислотой (в присутствии серной кислоты) – мононитратов, динитратов и тринитратов; при взаимодействии с уксусной кислотой (или уксусным ангидридом) – диацетатов и триацетатов. Все сложные эфиры получили широкое применение.

3) Реакции с йодом не дает

Домашнее задание. Дополнить таблицу строками «Получение» и «Применение», используя § 24 учебника и справочную литературу; решить задачу № 1, стр. 210.

Л и т е р а т у р а

Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н., Пономарев С.Ю., Теренин В.И. Химия. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2004, с. 206–210; Бессуднова Н.В., Евдокимова Т.А., Клочкова В.А. Развитие критического мышления учащихся на уроках биологии. Биология в школе, 2008, № 3, с. 24–30.

А.С.ГОРДЕЕВ,
учитель химии и экологии
гимназии № 20
(г. Донской, Тульская обл.)

* Понятие, введенное Л.С.Выготским, обозначающее расхождение между существующим уровнем развития ребенка и потенциальным, которого он способен достигнуть под руководством педагога и в сотрудничестве со сверстниками.

Крахмал и целлюлоза – важнейшие представители полисахаридов

Крахмал и целлюлоза – представители полисахаридов.

Сравнительная характеристика строения, физических и химических свойств и их возможное применение в вашей профессии.

Характеристика вещества Крахмалприродный полимер Целлюлоза (клетчатка)– природный полимер
Состав (C6H10O5)n (C6H10O5)n или C6H7O2 (OH)3
Степень полимеризации n1 n2(n2>n1)
Средняя относительная молекулярная масса От нескольких сотен до нескольких тысяч углеродных единиц Несколько миллионов углеродных единиц
Строение, геометрическая форма макромолекул Макромолекулы линейной (≈20%) и разветвленной формы (≈80%), построены из остатков молекул α-глюкозы: Макромолекулы линейной формы, построены из остатков молекул β-глюкозы:    
Растворимость в воде Набухает в горячей воде, образуя коллоидный раствор (клейстер) Не растворяется в воде и других обычных растворителях. Труднорастворимое вещество.
Горючесть Горит Горит
Гидролиз При действии ферментов или при нагревании с кислотами происходит гидролиз с образованием глюкозы (соответственно α- и β-): (C6H10O5)n + n ∙ H2O n ∙ C6H12O6
Способность к реакции этерификации Образуют простые и сложные эфиры при действии кислот
Качественная реакция С раствором иода дает синее окрашивание. Не изменяет окраски в растворе иода.
Применение Основной углевод пищи чело- века. Применяется в кондитер- ском производстве, медицине, в быту. Используется для пропитки нитей перед ткачест- вом и тканей в процессе отделки (аппретирование).   Для производства тканей (хлопок, лен), бумаги, искусственных волокон (вискозное, ацетатное, триацетатное), этилового спирта, кинопленки, пластмасс (целлулоид) и др.

Важное значение имеют азотнокислые эфиры целлюлозы (применяются в производстве пороха) и уксуснокислые (производство искусственного волокна):

OH H2SO4 ONO2

C6H7O2 — OH + 3n ∙ HNO3 C6H7O2 — ONO2 + 3n ∙ H2O

OH ONO2

целлюлоза тринитроцеллюлоза

OH OCOCH3

C6H7O2 — OH +3n • (CH3CO)2O C6H7O2 — OCOCH3 + 3n • CH3COOH

OH уксусный ангидрид OCOCH3

триацетилцеллюлоза (триацетат)

Дата добавления: 2016-05-05; просмотров: 711;

Полисахариды. Крахмал и целлюлоза

Крахмал и целлюлоза — два очень похожих полимера. На самом деле, они сделаны из одного и того же мономера, глюкозы, и содержат одни и те же повторяющиеся звенья — производные глюкозы.

Между ними существует только одно различие.

Крахмал и целлюлоза, химические свойства

В крахмале все повторяющиеся звенья глюкозы ориентированы одним и тем же образом. А в целлюлозе каждое последующее звено глюкозы повернуто на 180 градусов относительно предыдущего звена вокруг оси основной цепи молекулы полимера.

Когда большие ученые разговаривают так, как подобает разговаривать большим ученым, то они говорят, что звенья глюкозы в крахмале соединены между собой альфа — связями, а звенья глюкозы в молекуле целлюлозы соединены бета — связями.

И есть ли в этом какая-нибудь разница? Да, различия есть и очень существенные! Одно из самых важных различий в поведении этих двух полимеров заключается в следующем: вы можете питаться крахмалом, но вы не способны переваривать целлюлозу. Ваше тело содержит энзимы, которые разлагают крахмал на молекулы глюкозы, которые служат источником энергии для вашего организма. Но человеческий организм не содержит энзимов, которые разлагали бы целлюлозу. У некоторых животных в организме есть такие энзимы, например, у термитов, которые питаются древесиной или у жвачных животных, которые питаются травой и разлагают целлюлозу в своих желудках, состоящих из четырех разделов. Но если вы не термит и не корова, то вам лучше и не пытаться прокормиться опилками.

Целлюлоза гораздо прочнее крахмала. Крахмал практически бесполезен в качестве материала, из которого можно было бы сделать какой-нибудь предмет. Но целлюлоза достаточно прочна для того, чтобы делать из нее волокно, а следовательно, и веревки, одежду и так далее. Целлюлоза не растворяется в воде, как это делает крахмал, и не разлагается столь легко. Если бы она разлагалась или растворялясь в воде, то это было бы, пожалуй, несколько неудобно для ее использования при изготовлении одежды. Не говоря уже о том, что хороший ливень смыл бы с лица Земли все деревянные дома, парковые скамейки, а также качели и лесенки на детских площадках, если бы целлюлоза растворялась в воде.

Вернуться на страницу Целлюлоза

Вернуться на страницу Крахмал

Вернуться в основную директорию Макрогалереи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *