Слайд 1 УГЛЕВОДЫ
Урок по химии для
9 класса.
Разработан учителем МБОУ «ООШ» корпус №2 г. Кирсанова: Гвоздевой
Е.А.
Слайд 2Определение
Углеводы –это органические вещества, молекулы которых состоят из атомов
углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород находятся в
них, как правило, в таком же соотношении, как и в молекуле воды (2:1).
Общая формула углеводов Сn(H2O)m
Слайд 3 Крахмал
Целлюлоза
Гликоген
(С6Н10О5)n
(гидролизуются на большое количество молекул моносахаридов)
Классификация углеводов
Моносахариды
Дисахариды
Полисахариды
Глюкоза
( виноградный сахар)
Фруктоза
Рибоза
С6Н12О6
(не гидролизуются)
Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар)
Лактоза (молочный
сахар)
С12Н22О11
(гидролизуются на 2 молекулы моносахаридов)
Простые
(СН2О)n, где n=3-9
моносахариды
Сложные
Слайд 4Изомерия моносахаридов
Наиболее часто встречаются два моносахарида: глюкоза
и
фруктоза. Они являются изомерами и имеют молекулярну
формулу С6H12O6.
Глюкоза является альдегидоспиртом, а
фруктоза – кетоноспиртом.
глюкоза – это альдоза фруктоза – это кетоза
Слайд 5Глюкоза - виноградный сахар
встречается почти во всех органах растения
в плодах,
корнях, листьях, цветах;
особенно много глюкозы в соке
винограда и
спелых фруктах, ягодах;
Мёд в основном состоит из смеси глюкозы
с фруктозой;
глюкоза присутствует в животных
организмах;
в крови человека ее содержится
примерно 0,1 %.
Слайд 6Физические свойства глюкозы
бесцветное кристаллическое вещество,
хорошо растворимое в воде,
сладкое на вкус (лат. «глюкос» – сладкий).
Слайд 7Строение молекулы глюкозы
ГЛЮКОЗА- АЛЬДЕГИДОСПИРТ.
О
Н
ОН
Н
ОН
ОН
Н
Н
ОН
Н
СН2ОН
1
2
3
4
5
6
Альфа-форма –34%
О=С-Н
Н-С-ОН
НО-С-Н
Н-С-ОН
НО-С-Н
Н-С-ОН
Н
Альдегидная форма- 2%
О
ОН
Н
Н
ОН
ОН
Н
ОН
Н
Н
СНОН
Бета-форма –64%
Существуют одновременно
и могут переходить друг в друга-
явление ТАУТОМЕРИИ. Не
изомеры.
Слайд 8Строение молекулы фруктозы.
ФРУКТОЗА или ФРУКТОВЫЙ САХАР содержится в плодах и
мёде. Слаще глюкозы.
ФРУКТОЗА- КЕТОНОСПИРТ, альфа- и бета- формы представляют собой
Пятичленные циклы в отличие от молекул глюкозы.
КЕТОННАЯ ФОРМА:
Слайд 9
Получение
В свободном виде в природе встречается преимущественно глюкоза. Она же
является структурной единицей многих полисахаридов. Другие моносахариды в свободном состоянии
встречаются редко и в основном известны как компоненты олиго- и полисахаридов. В природе глюкоза получается в результате реакции фотосинтеза:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6(глюкоза) + 6O2
Слайд 10Впервые глюкоза получена в 1811 году русским химиком Г.Э. Кирхгофом
при гидролизе крахмала.
Позже синтез моносахаридов из формальдегида в щелочной
среде предложен А. М. Бутлеровым.
O
|| Ca(OH)2
6 C–H → C6H12O6
|
H
Слайд 11I.Реакции по карбонильной группе
1. Окисление (качественные реакции)
а) При окислении глюкозы
аммиачным раствором
оксида серебра образуется глюконовая кислота
(реакция "серебряного зеркала").
D- глюкоза
аммониевая соль
D- глюконовой кислоты
+ 2[Ag(NH3)2]OH →
+ 2Ag↓+ 3NH3 + H2O
Слайд 12б) Реакция глюкозы с гидроксидом меди при
нагревании так же
приводит к образованию
глюконовой кислоты.
O O
// t //
CH2OH(CHOH)4 – C + Cu(OH)2 → CH2OH(CHOH)4 – C + CuOH ↓+ H2O
\ \ желтый
H OH
2CuOH → Cu2O↓ + H2O
красный
Слайд 13 в) Восстановление
Восстановление сахаров приводит
к многоатомным спиртам. В качестве восстановителя используют водород в присутствии
никеля, алюмогидрид лития и др.
Слайд 14II. Реакции по гидроксильным группам
1. Алкилирование (образование простых эфиров).
При действии метилового
спирта в присутствии
газообразного хлористого водорода атом водорода
гликозидного гидроксила
замещается на метильную
группу.
Слайд 152. Ацилирование (образование сложных эфиров).
При действии на глюкозу уксусного ангидрида
образуется сложный эфир – пентаацетилглюкоза.
Слайд 163. Как и все многоатомные спирты, глюкоза с гидроксидом
меди
(II) дает интенсивное синее окрашивание (качественная
реакция).
O O O O
// \\ // \\
C – H H – C C – H H – C
| | | |
H – C – OH HO – C – H H – C – O HO – C – H
| | | |
HO – C – H + Cu(OH)2 H – C – OH → HO – C – H H – C – OH
| | -2H2O | Cu |
H – C – OH HO – C – H H – C – OH HO – C – H
| | | |
H – C – OH HO – C – H H – C – OH O – C – H
| | | |
CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH
раствор василькового цвета
Слайд 17III. Специфические реакции
Глюкоза характеризуется и некоторыми
специфическими свойствами – процессами
брожения.
Брожением называется
расщепление молекул сахаров под воздействием
ферментов (энзимов).
а) спиртовое
брожение
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
глюкоза этиловый спирт
Слайд 18б) молочнокислое брожение
молочно-кислые
бактерии
C6H12O6 → 2 CH3 – CH – COOH
|
OH
молочная кислота
в) лимоннокислое брожение OH
[O] |
C6H12O6 → HOOC – CH2 – C – CH2 – COOH
грибки |
COOH
лимонная кислота
Слайд 19г) маслянокислое брожение
масляно-кислые
бактерии
C6H12O6 →
CH3 – CH2 – CH2 – COOH + 2H2O +2CO2
масляная кислота
Упомянутые виды брожения, вызываемые
микроорганизмами, имеют широкое практическое
значение. Например, спиртовое – для получения
этилового спирта, в виноделии, пивоварении и т.д.,
а молочнокислое – для получения молочной
кислоты и кисломолочных продуктов, лимоннокислое
- для получения лимонной кислоты.
Слайд 20IV.Горение и разложение глюкозы.
Как все органические вещества, глюкоза
может гореть
и разлагаться при
нагревании:
C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2
t
C6H12O6 → 6H2O + 6C
Слайд 22Дисахариды
Дисахариды - это углеводы, молекулы
которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом
за счет взаимодействия гидроксильных групп
Слайд 23Дисахариды. Сахароза.
С12Н22О11-свекловичный и
тростниковый сахар (обычный сахар). Кристаллическое в-во,
без цвета и запаха, Тпл.=185ос, хорошо растворимо в воде,
намного слаще глюкозы.
Сахароза- многоатомный спирт, но не альдегид. Молекула
сахарозы состоит из соединенных друг с другом остатков глюкозы и фруктозы.
Слайд 24Сахароза. Химические свойства.
При взаимодействии с серной
кислотой легко обугливается и
выделяется углекислый газ.
3. Основное свойство - ГИДРОЛИЗ:
С12Н22О11+Н2О = С6Н12О6+С6Н12О6
Н+,t
глюкоза
фруктоза
2. Не окисляется Ag2O и Cu(OH)2
Слайд 25Лактоза – молочный сахар.
Мальтоза – солодовый сахар. Мальтозу можно получить
при гидролизе крахмала под действием ферментов, содержащихся в солоде.
Слайд 26Химические свойства дисахаридов
Для дисахаридов характерна реакция гидролиза, в результате которой
образуются две молекулы моносахаридов:
C12H22O11 + H2O 2C6H12O6
Слайд 27
Полисахариды:
Полисахариды состоят из моносахаридов. Большие размеры делают их молекулы практически
нерастворимыми в воде; они не оказывают влияние на клетку и
потому удобны в качестве запасных веществ. При необходимости они могут быть превращены обратно в сахара путём гидролиза.
Важнейшие из полисахаридов - это крахмал, гликоген (животный крахмал), целлюлоза (клетчатка).
Слайд 28Полисахариды: состав и строение
Крахмал: резервный полисахарид многих растений. В
промышленности его получают из картофеля. Это белый порошок, состоящий из
мельчайших зерен, напоминающих муку, нерастворимый в холодной воде, в горячей воде набухает, образуя клейстер. Является остатками Альфа– глюкозы (молекулярная масса-десятки тысяч).
Целлюлоза: Цепи целлюлозы построены из остатков Бетта-глюкозы и имеют линейное строение. Молекулярная масса целлюлозы - от 400 000 до 2 млн. Целлюлоза относится к наиболее жесткоцепным полимерам.
В большом количестве целлюлоза содержится в древесине и хлопке.
Слайд 29Химические свойства крахмала
Крахмал подвергается гидролизу. Конечным продуктом гидролиза является
глюкоза
Взаимодействие крахмала с йодом – качественная реакция.
Слайд 30Химические свойства целлюлозы
образует сложные эфиры с кислотами: