SCENARIUSZ ZAJĘĆ „W

SCENARIUSZ ZAJĘĆ „WIELOCUKRY” CHEMIA, III ETAP EDUKACYJNY

Temat: Wielocukry.

Treści kształcenia

Podstawa programowa: Punkt (9.17) [uczeń] opisuje występowanie skrobi i celulozy w przyrodzie; podaje wzory sumaryczne tych związków; wymienia różnice w ich właściwościach; opisuje znaczenie i zastosowania tych cukrów;

wykrywa obecność skrobi w różnych produktach spożywczych.

Cele zoperacjonalizowane

UCZEŃ: Wie, co to są polisacharydy Podaje przykłady

wielocukrów Podaje wzory sumaryczne skrobi i

celulozy

Wskazuje różnice we właściwościach

fizycznych i chemicznych skrobi i

celulozy

Opisuje występowanie skrobi i celulozy w

przyrodzie Omawia znaczenie

wielocukrów

Wymienia zastosowania wielocukrów

Definiuje pojęcia:

biopolimer, amyloza, amylopektyna, glikogen, wiązanie

glikozydowe

Nabywane umiejętności

UCZEŃ:

Bada właściwości fizyczne skrobi i

celulozy

Potrafi zaplanować i przeprowadzić doświadczenie wykrywające obecność

skrobi w wybranych produktach spożywczych Poznaje znaczenie i zastosowanie skrobi i

celulozy w życiu codziennym

Ustala wzór sumaryczny na podstawie masy

cząsteczkowej

Kompetencje kluczowe

 Porozumiewanie się w języku ojczystym

 Kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo-techniczne

 Kompetencje informatyczne

 Umiejętność uczenia się

Etapy lekcji

1) Wstęp:

Przypomnienie klasyfikacji cukrów, przypomnienie informacji o cukrach prostych i złożonych. Przedstawienie skrobi i celulozy jako przykładów wielocukrów.

2) Przebieg zajęć:

Nauczyciel dokonuje ogólnej charakterystyki wielocukrów:

- sacharydy zbudowane z dużej liczby monosacharydów połączonych wiązaniami glikozydowym;

- związki wielkocząsteczkowe pochodzenia naturalnego;

- charakteryzujące się różną masą cząsteczkową;

- rozpadające się na wiele cząsteczek cukrów prostych w procesie hydrolizy.

Wymienia najważniejsze polisacharydy - skrobię, celulozę.

Przedstawia przybliżony wzór sumaryczny (C6H10O5)n, gdzie n oznacza liczbę reszt cukrowych, która waha się od kilku do kilku tysięcy. Uczniowie zapisują wzór w zeszytach przedmiotowych i zapoznają się z ilustracjami interaktywnymi modeli cząsteczek skrobi i celulozy.

Nauczyciel, omawiając budowę skrobi, zwraca uwagę na postać amylazy, amylopektyny i glikogenu.

Uczniowie przeprowadzają obserwację właściwości fizycznych skrobi i celulozy.

Instrukcja przeprowadzenia ćwiczenia praktycznego:

1. Opis teoretyczny omawianego zjawiska: Skrobia i celuloza to białe, bezpostaciowe, bezwonne ciała stałe, trudno rozpuszczalne w wodzie.

2. Ustalenie celu i obiektu prowadzonych badań:

Celem ćwiczenia jest zbadanie właściwości fizycznych skrobi i celulozy.

3. Sposób przygotowania obserwacji (czas, miejsce itd.):

Ćwiczenie jest prowadzone podczas zajęć w klasie.

Uczniowie pracują w zespołach kilkuosobowych, mają do dyspozycji: szalki Petriego, na których znajdują się skrobia i celuloza, dwie zlewki z wodą destylowaną ciepłą, dwie zlewki z wodą destylowaną zimną, łyżeczki, bagietki szklane.

4. Sposób przeprowadzenia obserwacji:

Uczniowie obserwują stan skupienia, barwę, zapach skrobi i celulozy na szalkach Petriego. Kolejno do każdej ze zlewek dodają po 1 łyżeczce skrobi lub celulozy, mieszając mieszaninę bagietką. Obserwują przebieg zjawiska rozpuszczania. Skrobia źle rozpuszcza się z wodzie zimnej, w wodzie ciepłej pęcznieje tworząc kleik skrobiowy.

Celuloza nie rozpuszcza się ani w wodzie zimnej, ani ciepłej.

5. Inne informacje:

Uczniowie notują obserwacje w tabeli:

Skrobia Celuloza

Stan skupienia Barwa

Zapach

Rozpuszczalność w wodzie zimnej

Rozpuszczalność w wodzie ciepłej

W dyskusji kierowanej nauczyciel omawia występowanie oraz znaczenie skrobi i celulozy w przyrodzie:

- skrobia: materiał zapasowy roślin, magazynowany w nasionach, owocach, korzeniach, szczególnie ziarnach zbóż i bulwach ziemniaka.

- celuloza: składnik budulcowy ściany komórkowej roślin, substancja podporowa, występuje głównie we włóknach lnu, nasionach bawełny, w drewnie.

Uczniowie podzieleni na kilkuosobowe grupy badają doświadczalnie obecność skrobi w produktach spożywczych.

Instrukcja przeprowadzenia ćwiczenia praktycznego:

1. Opis teoretyczny omawianego zjawiska:

Skrobia jest polisacharydem składającym się z monomerów glukozy. Jodyna jest alkoholowym roztworem jodu. W reakcji jodu ze skrobią powstaje niebiesko zabarwiony związek adsorpcyjny. Za pomocą jodyny można wykryć obecność skrobi w produktach spożywczych

2. Ustalenie celu i obiektu prowadzonych badań:

Celem ćwiczenia jest zbadanie doświadczalne obecności skrobi w wybranych produktach spożywczych.

3. Sposób przygotowania obserwacji (czas, miejsce itd.):

Ćwiczenie jest prowadzone podczas zajęć w klasie.

Uczniowie pracują w zespołach kilkuosobowych, mają do dyspozycji: szalki Petriego, na których znajdują się ziemniak, kromka chleba, gotowany ryż, gotowany makaron, mleko krowie, cukier spożywczy; zakraplacz, jodynę.

4. Sposób przeprowadzenia obserwacji:

Uczniowie przygotowują rozcieńczony roztwór jodyny o barwie czerwonej. Nanoszą za pomocą zakraplacza kilka kropel roztworu na produkty umieszczone na szalkach Petriego. Obserwują zmianę barwy roztworu na granatową na szalkach z ziemniakiem, kromką chleba, ryżem i makaronem. Roztwór nie zmienia barwy na szalkach z mlekiem i cukrem.

5. Inne informacje:

Uczniowie notują obserwacje w tabeli. Formułują wnioski.

Substancja Zabarwienie

roztworu

Obecność skrobi

Ziemniak Chleb Ryż

Makaron Mleko

Cukier spożywczy

We wszystkich produktach zawierających skrobię roztwór zmienił barwę na granatową. Brak zmiany barwy roztworu jodyny świadczy o nieobecności skrobi.

Na podstawie dostępnych źródeł (podręcznik, encyklopedia) uczniowie określają różnice we właściwościach skrobi i celulozy. Wspólnie z nauczycielem omawiają wyniki pracy:

Skrobia lepiej rozpuszcza się w wodzie niż celuloza, łatwiej ulega hydrolizie i dlatego jest znacznie łatwiej przyswajalna. Pomimo identycznego wzoru sumarycznego, różni się konfiguracją wiązania glikozydowego. Dlatego układ trawienny nie jest dostosowany do hydrolizy celulozy i nie jest ona przyswajana przez człowieka.

Nauczyciel w dyskusji kierowanej omawia zastosowanie wielocukrów:

- skrobia: składnik pożywienia (kasze, makarony, ziemniaki); wykorzystywana w przemyśle spożywczym jako mąka ziemniaczana, substancja zagęszczająca i żelująca (do produkcji galaretek, budyniu, majonezów, pieczywa i innych); podstawowy surowiec do otrzymywania glukozy na masową skalę – syropu ziemniaczanego i sztucznego miodu.

- celuloza: wykorzystanie właściwości strukturalnych – drewno jako materiał budulcowy, produkcja papieru, wykorzystanie włókien naturalnych (bawełna, len, konopie) w przemyśle odzieżowym.

3) Podsumowanie :

Uczniowie formułują notatkę na podstawie uzyskanych wiadomości.

Wielocukry są naturalnymi polimerami złożonymi z wielu cząsteczek cukrów prostych połączonych wiązaniem glikozydowym. Skrobia i celuloza to najczęściej występujące polisacharydy. W temperaturze pokojowej są bezpostaciowymi, bezbarwnymi, bezwonnymi ciałami stałymi, trudno rozpuszczalnymi w wodzie. W życiu codziennym wielocukry wykorzystywane są w przetwórstwie spożywczym, a także do produkcji materiałów budulcowych i odzieży.

Środki dydaktyczne

 Ilustracja interaktywna „Model cząsteczki skrobi”

 Ilustracja interaktywna „Model cząsteczki celulozy”

 Stanowiska komputerowe połączone z Internetem

 Podręcznik, zeszyt przedmiotowy

 Sprzęt laboratoryjny: szalki Petriego, zlewki, łyżeczki, bagietki szklane, zakraplacz;

 Odczynniki: skrobia, celuloza, woda destylowana zimna, woda destylowana gorąca, jodyna, ziemniak, kromka chleba, gotowany ryż, gotowany makaron, mleko krowie, cukier spożywczy.

Metody nauczania

 Ćwiczenia laboratoryjne

 Obserwacja

 Pogadanka

 Dyskusja kierowana

Formy pracy

 Praca grupowa

 Praca zbiorowa

 Praca indywidualna Praca domowa

Na podstawie dostępnych źródeł podaj przykłady wielocukrów innych niż skrobia i celuloza.

Zadanie dla chętnych

Masa cząsteczkowa skrobi uzyskanej z ziemniaków wynosi 56700u. Ile reszt glukozowych zawiera cząsteczka skrobi?

Lista załączników multimedialnych

Ilustracja interaktywna „Model cząsteczki skrobi”

Ilustracja interaktywna „Model cząsteczki celulozy”