матеріал 9

35. Вуглеводи. Якісні реакції на вуглеводи

Матеріал

Для вчителя

Для учня

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №35. Вуглеводи. Якісні реакції на вуглеводи

Очікувані результати навчання

планує, здійснює пошук, опрацьовує, порівнює, аналізує, оцінює самостійно або в співпраці з іншими надійність джерел і достовірність інформації для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 2.1.1];
спостерігає, експериментує, моделює, досліджує обрані природні явища та об’єкти, використовуючи надані прилади, моделі [2 ПРО 1.4];
пропонує варіанти організації роботи групи: розподілення обов’язків, налагодження комунікації для розв’язання навчальної/життєвої проблеми [12 ПРО 4.4.1];
формулює самостійно або в співпраці з іншими висновки за результатами досліджень та обґрунтовує їх [12 ПРО 1.5.2];
здійснює самоаналіз дослідницької діяльності, описує та пояснює те, про що дізнався; радіючи пізнанню нового, розуміє, що помилки є невід’ємною частиною пізнання.

Мета уроку: розширити знання учнів про вуглеводи та їхню роль у житті людини; сформувати вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між складом, будовою, властивостями й застосуванням вуглеводів; навчитися визначати вуглеводи в складі харчових продуктів.

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку опрацьовуємо на уроці:

3) Підтримання хорошого здоров’я.
4) Якісна освіта.

Ключові поняття: вуглеводи, моносахариди, дисахариди, полісахариди, гідроліз, спиртове та молочнокисле бродіння, фотосинтез, якісні реакції.

План уроку:

Знайомство з будовою та класифікацією вуглеводів.
Огляд властивостей вуглеводів через призму життєвих ситуацій.
Виявлення глюкози, крохмалю та деяких цукрозамінників у складі харчових продуктів.
Рефлексія.

Очікувані результати для учнівства:

Я знаю, яку роль в організмі людини виконують вуглеводи.
Я вмію виявляти дослідним шляхом глюкозу, крохмаль та деякі цукрозамінники в складі харчових продуктів
Я усвідомлюю наслідки зловживання солодкими харчовими продуктами.
Я визначаю вміст цукрів та цукрозамінників на етикетці харчового продукту.

Очікувані результати для вчителя:

Учні класифікують вуглеводи за їхніми властивостями.
Учні наводять приклади вуглеводів та їх поширення у природі й харчових продуктах.
Учні розуміють біологічне значення вуглеводів для харчування людини.
Учні виявляють дослідним шляхом глюкозу, крохмаль та деякі цукрозамінники в складі харчових продуктів.

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 2 хв.
Тримайтеся, це лише на 45 хвилин.

Мотивація

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Запитайте:

Що спільного між продуктами, наведеними на малюнку?

Так, вони дійсно містять у своєму складі вуглеводи.

Навіщо нам споживати вуглеводи, коли є ще білки та жири?

Чому часто кажуть: “Вуглеводи = енергія”?

Які проблеми зі здоров’ям може викликати неправильне споживання вуглеводів?

Чому в деяких солодких газованих напоях використовують цукрозамінники?

“Як обрати правильні вуглеводи, щоб мати багато енергії, але не завдати шкоди здоров’ю?
Чому іноді від солодкого ми швидко втомлюємося?
На уроці ми знайдемо відповіді на ці запитання та дізнаємося більше про вуглеводи, які є джерелом життя і сили!”

Розгляньте приклади харчових продуктів. Поміркуйте, що між ними спільного?

Уявіть, що ви збираєтеся на важливу контрольну роботу або спортивні змагання. Вам потрібна енергія, щоб зосередитися та показати найкращий результат. Що ви оберете для перекусу: шоколадний батончик, банан чи, можливо, хліб?

Поясніть значення цієї картинки:

Поясніть, які проблеми зі здоров’ям може викликати неправильне споживання вуглеводів?

Поясніть, з якою метою на ринку з’явилися напої без цукру? Що в них використовують замість цукру?

Тобі може знадобитися

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 10 хв.

Використовуйте:

Відео “Вуглеводи” (8 хв).

Відео “Полісахариди” (4 хв 30 сек).

Або:

Презентація з простими схемами, що описує будову й деякі властивості простих і складних вуглеводів.

Джерела для підготовки

Вуглеводи (енциклопедія України — для поверхневого ознайомлення).

Вуглеводи. Цукрозамінники. Здорове харчування. (Містить корисні статті про різні дослідження).

“Вуглеводи” — хімічний сайт.

Матеріали для опрацювання:

Відео: “Вуглеводи” (5 хв 12 сек).

Відео

Відео: “Полісахариди” (4 хв 30 сек).

Відео

Рис. 5. Види вуглеводів. Джерело: https://www.creative-biolabs.com/glycoprotein/carbohydrate-chain-in-glycobiology.htm

Вуглеводи можна поділити на прості (моносахариди) та складні (дисахариди і полісахариди).

Рис. 6. Глюкоза. Джерело: https://nodiet.com.ua/budova-ta-funkcii-vuhlevodiv-prostymy-slovamy/

Глюкоза — найвідоміший представник простих вуглеводів (моносахаридів).

Рис. 7. Що забезпечує організм енергією. Джерело: https://pogliad.ua/shho-zabezpechuye-organizm-energiyeyu-usi-aspekty-metabolizmu/

В організмі людини глюкоза вступає в реакцію з киснем, що транспортується гемоглобіном до клітин. Унаслідок їхньої взаємодії утворюються молекули води, вуглекислого газу, а також виділяється енергія. Цю енергію організм використовує на різні потреби, зокрема на підтримку температури нашого тіла.

Рис. 8. Фотосинтез. Джерело: https://www.momjunction.com/articles/photosynthesis-kids-definition-process-diagram-facts_00725897/

У ході фотосинтезу рослини за участі сонячного світла перетворюють молекули вуглекислого газу та води на молекули вуглеводів.

Життєва ситуація

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 10 хв.

Консультуйте групи, допомагайте виправляти помилки.

Диференціація для учнів: оберіть серед переліку запропонованих завдань ті, які, на вашу думку, будуть максимально цікавими для учнів.

Завдання № 1

Поміркуйте, чому деякі ліки від кашлю виготовляють на основі цукрового сиропу?

Відповідь: щоб замаскувати смак основних лікарських речовин, який не завжди буває приємним. Діткам не дуже подобаються гіркі ліки.

Завдання № 2

Користуючись онлайн-джерелами інформації, заповніть таблицю.

Назва вуглеводу	Назва процесу	Опис процесу
		При нагріванні плавиться, перетворюється на коричневу рідину з приємним запахом.
		При контакті з гарячою водою утворює клейкоподібну масу.
		В організмі людини при взаємодії з киснем перетворюється на вуглекислий газ та воду.
		Під дією молочнокислих бактерій перетворюється на молочну кислоту.

Відповідь:
Сахароза — карамелізація.
Крохмаль — клейстеризація.
Глюкоза — окиснення.
Лактоза — молочнокисле бродіння.

Завдання № 3

Ви потрапили на практику до клініки відомого лікаря — Грегорі Хауса. Перед тим, як він перевірить ваші нерви на міцність, ознайомтесь із уривком статті:

“Глюкоза — це простий цукор, необхідний організму як основне джерело енергії. При споживанні вуглеводів вони розщеплюються на глюкозу та інші прості цукри, які засвоюються тонким кишківником, і надходять у кров.
Більшості клітин організму глюкоза потрібна для вироблення енергії. А от мозку й нервовим клітинам вона потрібна не тільки як джерело енергії, але і як регулятор їхньої діяльності, оскільки вони можуть функціонувати, тільки якщо вміст глюкози в крові досягає певного рівня.
Організм може використовувати глюкозу завдяки інсуліну — гормону, що виробляється підшлунковою залозою. Він регулює рух глюкози з крові в клітини організму, змушуючи їх накопичувати надлишок енергії у вигляді короткочасного резерву — глікогену або у формі тригліцеридів, що відкладаються в жирових клітинах. Людина не може жити без глюкози та інсуліну, кількість яких у крові має бути збалансованою.
У нормі вміст глюкози в плазмі крові злегка зростає після їжі, при цьому секретується інсулін і знижує її концентрацію. Рівень інсуліну залежить від обсягу й складу спожитої їжі.
Підтримка норми глюкози в крові має вкрай важливе значення. Коли механізм зворотного зв’язку “глюкоза — інсулін” працює справно, вміст глюкози в крові залишається досить стабільним. Якщо ж цей баланс порушується і рівень цукру в крові зростає, то організм прагне відновити його, по-перше, виробленням більшої кількості інсуліну, а по-друге, виведенням глюкози із сечею.
Крайні форми гіпер- і гіпоглікемії (надлишку та дефіциту глюкози) можуть загрожувати життю хворого, викликаючи порушення роботи органів, пошкодження мозку й кому. Хронічно підвищений вміст глюкози в крові може привести до пошкодження нирок, очей, серця, кровоносних судин і нервової системи”.

Отож, Грегорі Хаус пропонує вам розв’язати такі завдання з пацієнтами в його лікарні.

Пацієнт № 1. Норма показників глюкози в крові для дорослих становить 3,5-5,7 ммоль/л. У крові пацієнта, який прийшов зранку здавати аналізи, вміст глюкози натщесерце був 5,15 ммоль/л, через 1 годину після цукрового навантаження становив 8,25 ммоль/л, а через 2 години — 4,95 ммоль/л. Такі показники характерні для:

а) хворого з прихованим цукровим діабетом;
б) здорової людини;
в) хворого з інсулінозалежним цукровим діабетом.

Відповідь: б) здорової людини

Пацієнт № 2. До лікарні надійшла жінка, 54 роки. Стан важкий, свідомість затьмарена, шкіра суха, очі запалі. Результати аналізів: глюкоза крові 14,85 ммоль/л, в сечі 3,1% глюкози. Причиною такого стану є:

а) гіперглікемічна кома;
б) напад епілепсії;
в) гіпоглікемічна кома;
г) анафілактичний шок.

Відповідь: а) гіперглікемічна кома

Завдання № 4

Чи вистачить двох булочок із маком (одна булочка — 100 г, енергетична цінність 100 г продукту — 304 кДж), щоб забезпечити енергією м’язи учня для виконання фізичних вправ протягом 30 хв? На виконання вправ за 1 хв використовується 15 кДж енергії.

Відповідь: Вистачить, навіть залишиться запас. Від двох булочок можна отримати 608 кДж.

Попрактикуймо самостійно

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 15 хв.

Нагадайте учням ключові правила техніки безпеки під час роботи з речовинами.
Стежте за дотриманням правил техніки безпеки під час роботи учнів.

Консультуйте учнів, допомагайте їм виправляти помилки.

УВАГА! У досліді № 3 замість жувальної гумки можна використовувати драже “Тік-Так” або “Холс”. Головне — переконайтесь, щоб там були саме цукрозамінники (один або кілька), наприклад: сорбіт, ксиліт, мальтіт, гліцерин.

Після проведення дослідів обговоріть результати роботи з учнями.

«Отож, які продукти містять глюкозу? Які продукти багаті на крохмаль?»

«Яким способом можна визначити крохмаль та глюкозу в харчових продуктах?»

Що відмінного в будові глюкози та цукрозамінників?

Вислухайте відповіді учнів.

ВИЯВЛЕННЯ ВУГЛЕВОДІВ У СКЛАДІ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

Дослідити вміст простих і складних вуглеводів у складі харчових продуктів. Результати досліджень обговоріть з учителем.

Обладнання: штатив із пробірками, чашка Петрі, зразки харчових продуктів (ковбаса, макарони, рис, банан, картопля, сир, білий хліб, яблуко, груша), розчин мідного купоросу, розчин натрій гідроксиду, дистильована вода, спиртовий розчин йоду 5%, піпетки, жувальна гумка без цукру, штатив, фільтрувальний папір, скляна лійка, ступка з товкачиком.

Виконання роботи: працюйте в парах.

1. Якісна реакція на крохмаль

На зразки досліджуваних харчових продуктів крапніть по 2-3 краплі спиртового розчину йоду (5%). Результати спостережень занотуйте в таблицю.

Назва харчового продукту	Забарвлення	Наявність крохмалю

2. Якісна реакція на глюкозу

Дослід із виноградним соком: до пробірки додайте 1 мл розчину мідного купоросу. Далі налийте до пробірки 4 мл розчину натрій гідроксиду. Утворюється синій осад купрум (II) гідроксиду. Потім до пробірки долийте 2 мл виноградного соку. Вміст пробірки ретельно збовтайте. Осад розчинився, утворився розчин синього кольору. Запаліть пальник або спиртівку. Закріпіть пробірку в пробіркотримачі та нагрійте вміст пробірки. Результати спостережень занотуйте в таблицю.

Дослід з медом: приготуйте розчин меду. Для цього розчиніть пів ложки меду в 10 мл води. До пробірки налийте 1-2 мл розчину меду. Додайте 1 мл розчину мідного купоросу. Вміст пробірки збовтайте. Далі долийте до пробірки 4 мл розчину натрій гідроксиду. Вміст пробірки збовтайте. Запаліть пальник або спиртівку. Закріпіть пробірку в пробіркотримачі та нагрійте вміст пробірки. Результати спостережень занотуйте в таблицю.

Назва харчового продукту	Забарвлення	Наявність глюкози
Виноградний сік
Мед

3. Виявлення цукрозамінників у складі харчових продуктів

Розгляньте обгортку вашої жувальної гумки. Порівняйте її склад зі складом жувальної гумки “Orbit WHITE”.

Гумова основа: каучук, парафін та ін.
Підсолоджувачі: цукрозамінники — аспартам, сорбіт, мальтит, ацесульфам калію.
Стабілізатори: гуміарабік, гліцерин.
Ароматизатор: ментол.
Емульгатори: соєвий лецитин.
Барвники: діоксид титану (TiO₂).

Якісна реакція на виявлення цукрозамінників — сорбіту, мальтиту, ксиліту.

Покладіть у ступку 3-4 подушечки жувальної гумки. Додайте до ступки 5-10 мл води. За допомогою товкачика розкатайте подушечки в тонкий лист, це потрібно для того, щоб усі розчинні речовини, що містяться в жувальній гумці, перейшли у воду.
Відберіть піпеткою розчин зі ступки (2 мл) та перенесіть його до пробірки (або обережно, користуючись скляною лійкою, злийте розчин у пробірку).
Прилийте 1 мл розчин мідного купоросу. Далі до пробірки внесіть 4 мл розчину натрій гідроксиду.
Закріпіть пробірку в пробіркотримачі та нагрійте її вміст на полум’ї спиртівки. Що спостерігаєте?

Розгляньте будову деяких цукрозамінників та глюкози. Яке спільне хімічне явище спостерігається при взаємодії розчинів цукрозамінників та глюкози з осадом купрум (II) гідроксиду? Напишіть припущення, як це пов’язано з будовою цих речовин? Що спільного є в будові їхніх молекул?

Пропишіть, які дії треба виконати, щоб відрізнити розчин глюкози від розчину цукрозамінника?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Напишіть висновок щодо виконаної роботи.

ВИСНОВОК:

Рефлексія

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Проведіть бліц-опитування, що нового учні дізнались на цьому занятті.

Оберіть таку кількість кубиків цукру, що продемонструє рівень вашої обізнаності з теми.

1 кубик – “Мені майже нічого не зрозуміло”, багато кубиків – “Я в усьому розібрався!”.

Поясніть ваш вибір. У якій частині засвоєного матеріалу ви впевнені на 100%, а що хотіли би покращити? Про що хотіли б дізнатись більше?

Твердження — дайте відповідь «так» або «ні», або позначте «+» або «-»:

Твердження	Відповідь
Я визначаю дослідним шляхом вміст крохмалю, глюкози та деяких цукрозамінників у харчових продуктах.
Я будую гіпотезу за змінними в експерименті.
Я розумію суть понять “прості” та “складні вуглеводи”, усвідомлюю їхнє значення для організму людини.

У вільний від відпочинку час

ВШО: білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди, вуглеводи

Відео

ВШО (хімія): Глюкоза. Якісна реакція на глюкозу

Відео

Все про здоров’я

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №35. Вуглеводи. Якісні реакції на вуглеводи

Очікувані результати навчання

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку опрацьовуємо на уроці:

3) Підтримання хорошого здоров’я.
4) Якісна освіта.

План уроку:

Знайомство з будовою та класифікацією вуглеводів.
Огляд властивостей вуглеводів через призму життєвих ситуацій.
Визначення глюкози, крохмалю та деяких цукрозамінників у складі харчових продуктів.
Рефлексія.

Очікувані результати:

Я знаю, яку роль в організмі людини виконують вуглеводи.
Я вмію виявляти дослідним шляхом глюкозу, крохмаль та деякі цукрозамінники в складі харчових продуктів
Я усвідомлюю наслідки зловживання солодкими харчовими продуктами.
Я визначаю вміст цукрів та цукрозамінників на етикетці харчового продукту.

Мотивація

Розгляньте приклади харчових продуктів. Поміркуйте, що між ними спільного?

Поясніть значення цієї картинки:

Поясніть, які проблеми зі здоров’ям може викликати неправильне споживання вуглеводів?

Поясніть, з якою метою на ринку з’явилися напої без цукру? Що в них використовують замість цукру?

Тобі може знадобитися

Матеріали для опрацювання:

Відео: “Вуглеводи” (5 хв 12 сек).

Відео

Відео: “Полісахариди” (4 хв 30 сек).

Відео

Вуглеводи можна поділити на прості (моносахариди) та складні (дисахариди і полісахариди).

Глюкоза — найвідоміший представник простих вуглеводів (моносахаридів).

Життєва ситуація

Завдання № 1

Поміркуйте, чому деякі ліки від кашлю виготовляють на основі цукрового сиропу?

Завдання № 2

Користуючись онлайн-джерелами інформації, заповніть таблицю.

Назва вуглеводу	Назва процесу	Описання процесу
		При нагріванні плавиться, перетворюється на коричневу рідину з приємним запахом.
		При контакті з гарячою водою утворює клейкоподібну масу.
		В організмі людини при взаємодії з киснем перетворюється на вуглекислий газ та воду.
		Під дією молочнокислих бактерій перетворюється на молочну кислоту.

Завдання № 3

Отож, Грегорі Хаус пропонує вам розв’язати такі завдання з пацієнтами в його лікарні.

Пацієнт № 1. Норма показників глюкози в крові для дорослих становить 3,5-5,7 ммоль/л. У крові пацієнта, який прийшов зранку здавати аналізи, вміст глюкози натщесерце був 5,15 ммоль/л, через 1 годину після цукрового навантаження становив 8,25 ммоль/л, а через 2 години — 4,95 ммоль/л. Такі показники характерні для:

а) хворого з прихованим цукровим діабетом;
б) здорової людини;
в) хворого з інсулінозалежним цукровим діабетом.

а) гіперглікемічна кома;
б) напад епілепсії;
в) гіпоглікемічна кома;
г) анафілактичний шок.

Завдання № 4

Попрактикуймо самостійно

ВИЯВЛЕННЯ ВУГЛЕВОДІВ У СКЛАДІ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

Виконання роботи: працюйте в парах.

1. Якісна реакція на крохмаль.

Назва харчового продукту	Забарвлення	Наявність крохмалю

2. Якісна реакція на глюкозу

Назва харчового продукту	Забарвлення	Наявність глюкози
Виноградний сік
Мед

3. Визначення цукрозамінників у складі харчових продуктів

Розгляньте обгортку вашої жувальної гумки. Порівняйте її склад зі складом жувальної гумки “Orbit WHITE”.

Гумова основа: каучук, парафін та ін.

Підсолоджувачі: цукрозамінники – аспартам, сорбіт, мальтіт, ацесульфам калію;
Стабілізатори: гуміарабік, гліцерин;
Ароматизатор: ментол;
Емульгатори: соєвий лецитин;
Барвники: діоксид титану (TiO2).

Якісна реакція на виявлення цукрозамінників — сорбіту, мальтиту, ксиліту.

Покладіть у ступку 3-4 подушечки жувальної гумки. Додайте до ступки 5-10 мл води. За допомогою товкачика розкатайте подушечки в тонкий лист, це потрібно для того, щоб усі розчинні речовини, що містяться в жувальній гумці, перейшли у воду.
Відберіть піпеткою розчин зі ступки (2 мл) та перенесіть його до пробірки (або обережно, користуючись скляною лійкою, злийте розчин у пробірку).
Прилийте 1 мл розчин мідного купоросу. Далі до пробірки внесіть 4 мл розчину натрій гідроксиду.
Закріпіть пробірку в пробіркотримачі та нагрійте її вміст на полум’ї спиртівки. Що спостерігаєте?

Пропишіть, які дії треба виконати, щоб відрізнити розчин глюкози від розчину цукрозамінника?

Напишіть висновок щодо виконаної роботи.

ВИСНОВОК:

Рефлексія

Оберіть таку кількість кубиків цукру, що продемонструє рівень вашої обізнаності з теми.

1 кубик – “Мені майже нічого не зрозуміло”, багато кубиків – “Я в усьому розібрався!”.

Твердження — дайте відповідь «так» або «ні», або позначте «+» або «-»:

Твердження	Відповідь
Я визначаю дослідним шляхом вміст крохмалю, глюкози та деяких цукрозамінників у харчових продуктах.
Я будую гіпотезу за змінними в експерименті.
Я розумію суть понять “прості” та “складні” вуглеводи, усвідомлюю їхнє значення для організму людини.

У вільний від відпочинку час:

ВШО: білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди, вуглеводи

Відео

ВШО (хімія): Глюкоза. Якісна реакція на глюкозу

Відео

Все про здоров’я

Завантажити матеріал (PDF)

Ділись та обговорюй важливе