Izomeria cukrów prostych
1. Cele lekcji
a) Wiadomości Uczeń zna:• podział izomerii.
• pojęcia: konstytucja, konfiguracja, cząsteczka chiralna, centrum chiralności.
b) Umiejętności Uczeń potrafi:
• wskazać w podanej cząsteczce chiralne atomy węgla,
• odnaleźć izomery w podanych wzorach cząsteczek i określić rodzaj izomerii przez nie reprezentowany,
• narysować modele par enancjomerów aldehydu glicerynowego i wskazać enancjomer D i L,
• narysować modele par enancjomerów glukozy i fruktozy oraz wskazać enancjomer D i L,
• przedstawić odmiany tatomeryczne glukozy i fruktozy,
• narysować anomery D-glukozy i D-fruktozy oraz wskazać anomer α i β,
• wyjaśnić pojęcia mutarotacja i epimer.
2. Metoda i forma pracy
Metody:
• burza mózgów,
• mapa pojęciowa,
• pogadanka,
• asocjogram.
Formy pracy:
• praca z całym zespołem,
• praca w grupach.
3. Środki dydaktyczne
Szary papier, klej, markery, karty pracy dla grup, modele, foliogram z nazwami związków wykorzystanych do ćwiczenia drugiego, plansze ze wzorami furanu i piranu.
4. Przebieg lekcji
a) Faza przygotowawcza
1. Przypomnienie pojęcia izomerii.
Ćwiczenie I:
2. Tworzenie przez grupy uczniów map pojęciowych z otrzymanych od nauczyciela określeń, poprzez naklejenie ich na szarym papierze (załącznik 1).
3. Omówienie przez liderów grup ćwiczenia i definiowanie wraz z pozostałymi uczniami znanych im pojęć.
4. Przypomnienie przez nauczyciela pojęć: cząsteczka chiralna i centrum chiralności przy wykorzystaniu przygotowanych modeli.
Ćwiczenie II:
5. Odszukiwanie w grupach uczniowskich wśród otrzymanych wzorów cząsteczek tych związków organicznych, które przedstawiają izomery i określają rodzaj reprezentowanej izomerii (załącznik 2).
6. Omówienie ćwiczenia (foliogram z nazwami związków).
b) Faza realizacyjna
1. Podanie tematu lekcji.
2. Wyszukiwanie asymetrycznych atomów węgla w cząsteczkach glukozy i fruktozy.
3. Przypomnienie enacjomerów aldehydu glicerynowego.
4. Rysowanie wzorów D-glukozy i L-glukozy.
5. Określenie kierunku skręcania światła spolaryzowanego przez D-glukozę i L glukozę.
6. Omówienie odmian tatomerycznych glukozy i fruktozy.
7. Przedstawienie foliogramów ze wzorami Fischera i wzorami taflowymi Haworta cząsteczek glukozy i fruktozy.
8. Określenie asymetrycznych atomów węgla w formach pierścieniowych cukrów.
9. Wskazanie anomerycznego atomu węgla, podanie definicji anomeru.
10. Wprowadzenie pojęcia mutarotacji.
11. Porównanie wzorów mannozy, glukozy i galaktozy oraz wyjaśnienie pojęcia epimer.
c) Faza podsumowująca
Tworzenie asocjogramu do określenia izomeria optyczna (załącznik 3). Uczniowie kolejno dopisują określenia oraz podają wzory przykładowych związków i ich nazwy.
5. Bibliografia
1. Borowska B., Panfil V., Metody aktywizujące w edukacji biologicznej, chemicznej i
ekologicznej – propozycje scenariuszy, Wydawnictwo TEKST sp. z o. o., Bydgoszcz 2001.
2. Kluz Z., Poźniaczek M. M., Chemia dla szkól ponadgimnazjalnych – zakres rozszerzony,
Wydawnictwo Zamkom, Kraków 2003.
6. Załączniki
a) Karta pracy ucznia załącznik 1
Z podanych nazw utwórzcie mapę pojęciową przedstawiającą podział izomerii. Spróbujcie zdefiniować podane określenia.
Określenia:
Izomeria
Izomeria konstytucyjna Izomeria strukturalna Stereoizomeria
Izomeria geometryczna Izomeria optyczna Izomeria konfiguracyjna Izomeria szkieletowa Izomeria położenia Izomeria podstawienia Izomeria funkcyjna
UWAGA: Zwróćcie uwagę na określenia tożsame.
Załącznik 2
Z podanych wzorów wybierzcie te, które przedstawiają izomery, nazwijcie je, a następnie określcie rodzaj reprezentowanej przez nie izomerii.
Przykłady związków:
CH2=CH-CH2-CH2-CH3, CH3-CH2-CH=CH-CH3, CH3COOCH3, HCOOCH2CH3, CH3COCH3, CH3CH2
CHO,
CH3 C
H3CHC2H2CH3 H C3 C H C H 3
C H 3
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
załącznik 3
b) Zadanie domowe
Guloza jest cukrem prostym należącym do aldoheksoz. Jest to diastereoizomer glukozy różniący się konfiguracją przy C-3 i C-4. Na podstawie tych informacji narysuj wzór łańcuchowej i pierścieniowej formy D-gulozy.
7. Czas trwania lekcji
45 minut
8. Uwagi do scenariusza
brak
