PROIECT DIDACTIC

Tema lecţiei: DizaharideClasa: a XII-a CTipul lecţiei: lecţie mixtă (combinată)Metode şi procedee didactice: conversaţia, explicaţia, problematizarea,

experimentul de laboratorMateriale didactice: manualul, fişe de lucru, aparatură şi ustensile de

laborator, substanţe chimice.Competenţe specifice: La sfârşitul lecţiei, elevii vor fi capabili: Caracterizarea sistemelor chimice şi clasificarea acestora

- să reprezinte formulele de structură ale dizaharidelor: maltoza, celobioza şi zaharoza;

- să diferenţieze dizaharidele reducătoare de cele nereducătoare;- să modeleze prin ecuaţii chimice reacţiile chimice ale

monozaharidelor şi dizaharidelor. Explorarea şi investigarea comportării chimice a unor substanţe

- să efectueze experimental oxidarea glucozei şi hidroliza zaharozei;

- să interpreteze rezultatele experimentale şi să formuleze concluzii.

Utilizarea unor algoritmi specifici în rezolvarea de probleme sau situaţii-problemă şi interpretarea rezultatelor

- să efectueze calcule stoechiometrice pe baza ecuaţiilor reacţiilor chimice ce redau proprietăţile chimice ale mono- şi dizaharidelor.

Realizarea unor conexiuni între cunoştinţele dobândite şi aplicarea lor în contexte variate

- să coreleze proprietăţile zaharozei cu rolul ei fiziologic şi cu utilizările acesteia.

hgjujhkjkhkkj

DESFĂŞURAREA LECŢIEI

Moment organizatoric- notarea absenţelor şi organizarea activităţii;- asigurarea condiţiilor de ordine şi disciplină în clasă.

Reactualizarea cunoştinţelorSe verifică noţiunile învăţate în lecţia anterioară despre proprietăţile chimice

ale monozaharidelor.Elevii vor trece apoi la rezolvarea următoarei probleme: 81g dintr-un

amestec de glucoză şi fructoză prin tratare cu reactiv Fehling precipită 50,05g oxid de cupru ( I ). Prin reacţia de reducere a aceleiaşi cantităţi de amestec se formează 81,9g de hexitol. Determinaţi compoziţia procentuală a amestecului.

După rezolvarea problemei se vor efectua, de către 2-3 grupe de elevi, experienţele de oxidare a glucozei cu reactiv Tollens şi cu reactiv Fehling.

Pe timpul efectuării experimentului se rezolvă problema 2 din fişa de lucru care se adresează elevilor cu interes pentru chimie, fiind de nivel mai ridicat de dificultate.

o Prin esterificarea completă cu anhidridă acetică a unei monozaharide masa acesteia creşte cu 112%. Monozaharida este:

A. glicerinaldehida B. o aldotetroză C. riboza D. glucoza E. fructoza

Elevii care execută experienţele vor comunica observaţiile lor întregii clase şi se discută reacţiile care au loc.

Anunţarea lecţiei noiProfesorul prezintă scopul lecţiei: studiul dizaharidelor, ca fiind cea mai

importantă grupă de oligozaharide şi dintre acestea studiul zaharozei, cea mai răspândită şi cea mai importantă dizaharidă din natură.

Comunicarea noilor cunoştinţe Dizaharidele iau naştere prin eliminarea apei dintre două molecule, identice

sau deosebite de monozaharidă cu stabilirea unei legături eterice.C6H12O6 + C6H12O16 → C12H22O11 + H2O

Eliminarea apei între două molecule de monozaharidă se face în două moduri:

- între două grupe hidroxil glicozidice, rezultând o legătură dicarbonilică – acestea sunt dizaharide nereducătoare;

- între o grupă hidroxil glicozidic a unei molecule de monozaharidă şi o grupă hidroxil alcoolică a celeilalte molecule, rezultând o legătură monocarbonilică – dizaharide reducătoare (se pot oxida cu reactiv Tollens sau Fehling).

Se prezintă apoi structura unor dizaharide reducătoare (maltoza şi celobioza) respectiv nereducătoare (zaharoza) cu formulele de perspectivă.

Elevii pot fi solicitaţi să scrie la tablă aceste formule pentru că au învăţat structurile perspectivice ale glucozei şi fructozei.

Se prezintă în continuare starea naturală şi proprietăţile zaharozei.Zaharoza este o substanţă cristalizată, incoloră, cu gust dulce, uşor solubilă

în apă, greu solubilă în solvenţi organici. Se topeşte la 185oC; peste această temperatură se caramelizează şi apoi se carbonizează. Tratată cu H2SO4 concentrat, de asemenea, se carbonizează, datorită deshidratării intramoleculare.

Prin hidroliză acidă sau enzimatică zaharoza formează un amestec echimolecular de glucoză şi fructoză numit zahăr invertit.Elevii care au la dispoziţie substanţe şi ustensile pe mesele de laborator pot

efectua hidroliza zaharozei, având la dispoziţie instrucţiunile din manual sau de pe fişele de lucru.

Ceilalţi elevi pot trece la rezolvarea următoarelor probleme.Fixarea cunoştinţelor M (nivel mediu) 20g dintr-o soluţie de zahăr invertit se tratează cu reacţii

Fehling, obţinându-se 2,88g precipitat roşu. Cantitatea de substanţă organică din care se pot obţine 100g dintr-o astfel de soluţie este:A.17g; B.18g; C.27g; D.34,2g; E.30g.

S (nivel superior) Prin tratarea unui amestec de zaharoză şi celobioză cu reactiv Tollens se obţin 3,78g Ag. Aceeaşi cantitate de amestec hidrolizată şi apoi tratată cu reactiv Tollens conduce la 11,34g Ag. Raportul molar zaharoză : celobioză în amestec este:A. 1 : 2 B. 2 : 1 C. 1 : 3 D. 1 : 1 E. 3 : 1Răspunsuri corecte : (M) D; (S) D.Profesorul dirijează activitatea elevilor: verifică modul de rezolvare a

problemelor şi solicită comunicarea observaţiilor de către elevii care au efectuat experimentul.

Tema pentru acasăSe dă spre rezolvare elevilor problema IV de la testul de evaluare din manual

(pag. 87) şi de trecut pe caiete şi de studiat schema tehnologică de obţinere a zahărului din sfecla de zahăr de la pagina 81.

FIŞĂ DE EXERCIŢII

1. (M) 81 g dintr-un amestec de glucoză şi fructoză prin tratare cu reactiv Fehling precipită 50,05 g oxid de cupru (I). Prin reacţia de reducere a aceleaşi cantităţi de amestec se formează 81,9 g de hexitol. Determinaţi compoziţia procentuală a amestecului.

2. (S) Prin esterificarea completă cu anhidridă acetică a unei monozaharide masa acesteia creşte cu 112%. Monozaharida este:A. glicerinaldehida B. O aldotetrozăC. riboza D. glucoza E. fructoza

3. (M) 20 g dintr-o soluţie de zahăr invertit se tratează cu reactiv Fehling, obţinându-se 2,88 g precipitat roşu. Cantitatea de substanţă organică din care se pot obţine 100 g dintr-o astfel de soluţie este: A. 17 g; B. 18 g; C. 27 g; D. 34,2; E.30 g.

4. (S) Prin tratarea unui amestec de zaharoză şi celobioză cu reactiv Tollens se obţin 3,78 g Ag. Aceeaşi cantitate de amestec hidrolizată şi apoi tratată cu reactiv Tollens conduce la 11,34 g Ag. Raportul molar zaharoză : celobioză în amestec este:A. 1 : 2; B. 2 : 1; C. 1 : 3; D. 1 : 1; E. 3 : 1.

Fişă experimentală

Obţinerea oglinzii de argint Reactivi şi ustensile : reactiv Tollens, soluţie de glucoză 10%Modul de lucru : Amestecă într-o eprubetă volume egale de reactiv Tollens şi soluţie de glucoză. Încălzeşte apoi pe baie de apă, rotind continuu eprubeta astfel încât stratul de argint să se depună uniform.Observaţii…………..Ecuaţia reacţiei chimice……………..

Oxidarea glucozei cu reactiv Fehling Reactivi şi ustensile: reactiv Fehling, soluţie de glucoză 10%, eprubetă, baie

de apăModel de lucru: Amestecă într-o eprubetă curată volume egale de reactiv

Fehling şi soluţia de glucoză şi încălzeşte pe baie de apă.

În scurt timp se formează un precipitat roşu – cărămiziu (Cu2O).Ecuaţia reacţiei chimice ……………

Hidroliza zaharozei Reactivi şi ustensile; soluţie de zahăr 5 - 10%, reactiv Fehling, soluţie de HCl 5%, soluţie de NaOH 5%.Mod de lucru: Toarnă în 2 eprubete (notate cu A şi B) câte 2 – 3 ml soluţie de zahăr. În eprubeta A adaugă 1 – 2 ml soluţie de HCl şi încălzeşte 2 – 3 minute; după răcire, adaugă 2 – 3 ml soluţie de NaOH.În ambele eprubete adaugă apoi câteva picături de reactiv Fehling şi încălzeşte pe baie de apăObservaţii: Observă că numai în eprubeta A se formează precipitat roşu – cărămiziu de Cu2O, deoarece zaharoza a hidrolizat în prezenţa HCl, iar glucoza rezultată, alături de fructoză, a redus reactivul Fehling; în eprubeta B nu a avut loc hidroliza. Deci zaharoza nu are caracter reducător.Ecuaţiile reacţiilor chimice: