Закон идеального газа. Экспериментальный: Основными параметрами газа являются...
Тема урока: «Углеводы. Крахмал - представитель полисахаридов»
МБОУ «ЦО № 51» г. Тула
Учитель химии - Шилина Ольга Вячеславовна
Цели урока:
Образовательная - определение сущностных характеристик крахмала; расширение, углубление и систематизация на межпредметном уровне знаний учащихся об углеводах как о важнейших биоорганических соединениях, о значении углеводов в жизни человека.
Воспитательная - создание условий для осознания необходимости грамотного отношения к своему здоровью и окружающей среде.
Развивающая - развитие навыков анализа, прогностических качеств ума при выполнении химического эксперимента по распознанию качественной реакции на крахмал, создание условий для применения знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни
Учебная задача урока: Изучение строения крахмала, т.е. последовательности соединения атомов, наличие мономеров, взаимозависимости строения и свойств данного вещества.
Тип урока: изучение нового материала.
Ведущие методы обучения: проблемно-поисковая беседа, химический эксперимент.
Дидактическое обеспечение: карточки “Блок-схема”, оборудование для проведения лабораторных и демонстрационных опытов, технологическая карта урока.
Формируемые общеучебные знания и умения:
Знание правил по технике безопасности при проведении химических опытов
Развитие умений способов умственной деятельности;
Знания важнейших органических веществ, используемых человеком в жизни.
Развитие умения проводить простейший химический эксперимент, владеть методологией учебного исследования; использовать свои знания в повседневной жизни.
Структура урока:
Орг.момент
Актуализация опорных знаний
Изучение нового материала
Первичное закрепление знаний
Рефлексия
Ход урока
Орг. момент
Актуализация опорных знаний учащихся (межпредметная беседа)
Классификация углеводов
Учитель:
Что означает слово «углеводы»? Как оно связано с составом называемых так веществ?
Как название класса веществ - углеводы - связано с их химическим составом?
Название «углеводы» сохранилось с тех времен, когда строение этих соединений еще не было известно, но был установлен их состав, которому соответствует формула Cn(H2O)m. Поэтому углеводы относили к гидратам углерода, т.е. к соединениям углерода и воды - «угле-водам». В настоящее время большинство углеводов выражают формулой CnH2nOn.
Природа вещества → Состав → Строение → Свойства
Изучение нового материала
Полисахариды являются представителями класса углеводов. Знакомство с полисахаридами мы начинаем с крахмала.
Сообщение учащегося
Крахмал широко распространен в природе. Он является для различных растений запасным питательным материалом и содержится в них в виде крахмальных зерен. Наиболее богато крахмалом зерно злаков: риса (до 86%), пшеницы (до 75%), кукурузы (до 72%), а также клубни картофеля (до 24%). В клубнях картофеля крахмальные зерна плавают в клеточном соке, а в злаках они плотно склеены белковым веществом клейковиной.
Овощи и фрукты | ||||||
капуста белокочанная | картофель | свекла | яблоки | виноград | ||
Глюкоза | ||||||
Фруктоза | ||||||
Сахароза | ||||||
Гемицеллюлоза | ||||||
Клетчатка | ||||||
Крахмал | ||||||
Пектин |
ФОРМУЛА КРАХМАЛА (С 6 Н 10 О 5 ) п п- от нескольких сотен до нескольких тысяч.
Чтобы вывести формулу полисахаридов, нужно от молеку-лы глюкозы «отнять» молекулу воды и записать выражение с индексом п: (С6Н10О5)п — ведь именно за счет отщепления молекул воды в природе образуются ди- и полисахариды.
Но эта формула не даёт полного представления о строении макромолекулы. Необходимо знать, какова природа моносахаридных звеньев и сколько их в каждой молекуле, как они связаны друг с другом, являются ли образующиеся гигантские молекулы линейными или разветвлёнными.
Вывод: крахмал - природный полимер .
Какие вещества называют полимерами? Как называются реакции в результате которых образуются полимеры?
Приведите примеры полимеров - полиэтилен, полипропилен, каучук.
Какие вещества называют природными полимерами?
Какие природные полимеры вам известны? В каких живых организмах они содержатся?
Белки, ДНК, РНК.
Макромолекулы крахмала состоят из -глюкозы. Процесс образования крахмала можно выразить так (реакция поликонденсации):
+ п Н 2 О
Читаем определение реакции поликонденсации
……………………………………………………………………….
,,,,,,,,,,,,,,
В отличие от ранее изученных полимеров структура крахмала неодинакова: крахмал по этой причине считают даже смесью двух веществ амилозы и амилопектина.
Строение молекулы крахмала.
«Строение крахмала» - слайд).
Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов, построенных из , D- глюкопиранозных звеньев: амилозы (10-20%) и амилопектина (80-90%). При обработке крахмала теплой водой удается выделить две фракции: фракцию, растворимую в теплой воде и состоящую из полисахарида амилозы , и фракцию, лишь набухающую в теплой воде с образованием клейстера и состоящую из полисахарида амилопектина .
, D - глюкопиранозные остатки связаны (1-4) -гликозидными связями. Элементная ячейка амилозы (и крахмала вообще) представляется следующим образом:
Молекула амилопектина построена подобным образом, однако имеет в цепи разветвления, что создает пространственную структуру. В точках разветвления остатки моносахаридов связаны (1-6) -гликозидными связями. Между точками разветвления располагаются обычно 20-25 глюкозных остатков.
(амилопектин)
Крахмалом называется смесь двух полисахаридов, построенных из остатков циклической α-глюкозы.
В его состав входят:
Амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) - 10-20%
Амилопектин (оболочка крахмального зерна) - 80-90%
Цепь амилозы включает 200 - 1000 остатков α-глюкозы
(средняя мол.масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.
Макромолекула амилозы представляет собой спираль, каждый виток которой состоит из 6 звеньев α-глюкозы.
Амилопектин состоит из разветвленных макромолекул, молекулярная масса которых достигает 1 - 6 млн.
Демонстрация образцов крахмала с описанием его физических свойств
Характеристика полисахарида крахмала Характеристика вещества | Kрахмал |
Общая формула | (C 6 H 10 O 5 ) n природный полимер |
Физические свойства | Порошок белого цвета Молярная масса от несколько сотен до несколько тысяч В горячей воде набухает образуя коллоидный раствор |
Нахождение в природе | Находится в картофеле 20%, в пшеничных и кукурузных зернах 70%, в рисе 80% |
Функции в клетке | Запас питательных веществ - глюкозы |
Структура молекулы | Линейная и разветвленная |
Структурное звено | Остатки альфо -глюкозы |
Взаимодействие с йодом. Крахмал + йод à синее окрашивание Гидролиз Крахмал à декстрины à мальтоза à глюкоза Горение горит Образует сложные эфиры |
|
Применение |
- Какие физические свойства крахмала вам известны?
Исследуйте физические свойства крахмала . /план проведения опытов/
Учащиеся выполняют лабораторные опыты
«Определение растворимости крахмала в воде»
Вывод: Крахмал - это белый безвкусный порошок, состоящий из мелких зерен
Крахмал не растворим в холодной воде. В горячей воде он набухает и образует гель /клейстер/. Растворяется в большей части амилоза /амилоза (внутренняя часть крахмального зерна)/
Амилопектин лишь набухает, образуя коллоидный раствор /амилопектин (оболочка крахмального зерна) /.
Знаете ли вы что … (сообщение ученика)
Коллоидные растворы отличаются от истинных растворов размерами растворенного вещества и, следовательно, обладают специальными свойствами. В истинных растворах размер частиц 1 нм. (1 нонаметр = 10-9 метр), в коллоидных от 1 до 100 нм.
Коллоидные растворы образуют при растворении в воде некоторых высокомолекулярных веществ, например крахмала, белков.
Характерное свойство коллоидных растворов - их прозрачность, в этом они схожи с истинными растворами. Но если через коллоидный раствор пропустить луч света, то появиться светящейся конус. Это отличает их от истинных растворов.
Вопрос: Как обнаружить у крахмала свойства ранее изученных углеводов?
- Для глюкозы - характерны восстановительные свойства /нагревание с гидроксидом меди!! /
-Крахмал не дает реакции «серебряного зеркала», но ее дают продукты его гидролиза.
- Для сахарозы - реакция гидролиза.
ОПЫТ: ГИДРОЛИЗ КРАХМАЛА
Выводим структурную формулу крахмала после ознакомления с ее химическими свойствами /ГИДРОЛИЗ ферментативный и кислотный/.
Химические свойства
1 ) При действии ферментов или при нагревании с кислотами (ионы водорода служат катализатором) крахмал, как и все сложные углеводы, подвергается гидролизу. При этом сначала образуется растворимый крахмал, затем менее сложные вещества — декстрины. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза. Можно выразить суммарное уравнение реакции следующим образом:
Происходит постепенное расщепление макромолекул.
Гидролиз крахмала — его важное химическое свойство.
Лабораторный опыт. В плоскую колбу наливаем 50 мл крахмального клейстера, добавляем 5 мл 10% раствора серной кислоты и помещаем на кипящую водяную баню. Через каждые 3 минуты отбираем в пробирки пробы по 2 мл жидкости, охлаждаем и проводим реакцию с йодом. У первых проб синяя окраска указывает на наличие крахмала. Постепенно окраска меняется на красно - бурую: в пробе преобладают продукты гидролиза крахмала - декстрины. Через 20-25 минут окрашивание в пробе исчезает, крахмал гидролизируется до мальтозы.
Предлагаю вам дома провести небольшой химический эксперимент.
Приготовьте клейстер (1 чайную ложку крахмала развести в 1/2 стакана холодной воды, и вылить тонкой струей в кипящую воду, кипятите 3 минуты, чтобы распались крахмальные зерна). Клейстер остудите. Затем возьмите два кусочка бинта и окуните в клейстер. Высушите кусочки бинта.
В 1811 г. русский химик Константин Сигизмундович Кирхгоф, нагревая крахмал с разбавленным раствором серной кислоты, получил глюкозу. Поскольку количество серной кислоты до и после реакции оставалось неизменным, ученый сделал вывод о ее каталитической роли в данной реакции. Второй важный вывод: элементарным звеном полимерной цепи крахмала являются остатки глюкозы, его общая формула (С6Н10О5)n. Следующим этапом в раскрытии тайны химического строения крахмала было выяснение пространственного расположения остатка глюкозы в элементарном звене. Установлено, что макромолекулы крахмала состоят из остатков молекул циклической ά-глюкозы. (демонстрация рисунка «Структурная формула крахмала» - слайд).
Какая реакция является качественной на крахмал? Каким внешним эффектом она сопровождается?
Характерной реакцией является взаимодействие крахмала с растворами иода.
Если к охлажденному крахмальному клейстеру добавить раствор иода, то появляется синее окрашивание. При нагревании клейстера оно исчезает, а при охлаждении появляется вновь. Этим свойством пользуются при определении крахмала в пищевых продуктах. Так, например, если каплю иода нанести на срез картофеля или ломтик белого хлеба, то появляется синее окрашивание.
Э ксперимент называется «Обнаружение крахмала в пищевых продуктах».
Для этого возьмите несколько зерен гречки, риса, пшена, овсянки, вермишель, макароны, кусочек яблока, банана, колбасы вареной, сосиски, капусты и капните на все продукты 2-3 капли иодной воды (см. выше способ приготовления). Какие выводы о содержании крахмала вы можете сделать?
Линейная полимерная молекула амилозы свернута в спираль, внутри которой находится канал размером около 0,5 нм. Внутрь этого канала вовлекаются некоторые молекулы, например йод. Йод образует с крахмалом комплексное соединение интенсивно синего цвета. Эта реакция чрезвычайно специфична и является качественной для обнаружения крахмала, так и йода, нагревание разрушает этот комплекс, и окраска исчезает.
Как вы думаете, ребята из чего можно получить крахмал в промышленности?
Предложите способ получения крахмала.
А в домашних условиях можно получить крахмал?
Получение
Из растений извлекают крахмал, растирая картофель в стружку этим самым, разрушая клетки и отмывая его водой. В промышленном масштабе его получают главным образом из клубней картофеля (в виде картофельной муки), а также из кукурузы.
В промышленности превращение крахмала в глюкозу (процесс осахаривания) происходит путём кипячения его на протяжении нескольких часов с разбавленной серной кислотой (каталитическое влияние серной кислоты на осахаривание крахмала было обнаружено в 1811 г. К. С. Кирхгофом). Чтобы из полученного раствора удалить серную кислоту в него добавляют мел, получая из серной кислоты нерастворимый сульфат кальция. Последний отфильтровывают, и вещество выпаривают. Получается густая сладкая масса — крахмальная патока, которая содержит кроме глюкозы значительное количество остальных продуктов гидролиза крахмала.
Патока используется для приготовления кондитерских изделий и для разнообразных технических целей. Если нужно получить чистую глюкозу, то кипячение крахмала ведут дольше, чем достигается более полное превращение его в глюкозу. Полученный после нейтрализации и фильтрования раствор сгущают, пока из него не начнут выпадать кристаллы глюкозы.
Предложите, исходя из изученных химических и физических свойств крахмала его применение.
Крахмал является основным углеводом пищи человека
, он в больших количествах содержится в хлебе, крупах, картофеле, овощах. главным источником в нашем рационе питания.
Подвергая крахмал кислотному гидролизу, можно получить глюкозу в виде чистого кристаллического препарата или в виде патоки - окрашенного некристаллизующегося сиропа. В значительных количествах крахмал перерабатывается на декстрины, патоку, глюкозу, которые используются в кондитерской промышленности.
В пищевой промышленности крахмал используется при производстве колбасных, кондитерских и кулинарных изделий
Крахмал используется как клеящее средство , применяется для отделки тканей, накрахмаливания белья. Каким образом получают накрахмаленное белье, если крахмал не растворим в воде? (под действием нагревания горячим утюгом крахмал превращается в декстрины, которые склеивают волокна ткани и образуют плотную пленку, предохраняющая ткань от быстрого загрязнения)
В аналитической химии крахмал служит индикатором в йодометрическом методе титрования. Для этих случаев лучше применять очищенную амилозу, т.к.ее растворы не загустевают, а образуемая с йодом окраска более интенсивна.
В медицине на основе крахмала готовят мази, присыпки, а также при производстве таблеток. и т.д.
В текстильной промышленности крахмал используется для производства загустителей красок. Он применяется в спичечной, бумажной, полиграфической промышленности, в переплетном деле.
Налажено производства модифицированных крахмалов, подвергавшихся специальной обработке или содержащих улучшающие их свойства добавки. Модифицированные крахмалы широко применяются в различных отраслях промышленности.
Знаете ли вы что: … (сообщение 1 ученика)
Роль углеводов в природе и их значение для жизни челове-ка чрезвычайно велики. Образуясь в клетках растений в ре-зультате фотосинтеза, они выступают источником энергии для клеток животных. В первую очередь это относится к глюкозе.
Многие углеводы (крахмал, гликоген, сахароза) выполняют запасающую функцию, роль резерва питательных веществ. Полисахариды удобны в качестве запасных веществ по ряду причин: будучи нерастворимы в воде, они не оказывают на клетку ни осмотического, ни химического влияния, что весьма важно при длительном хранении их в живой клетке: твердое, обезвоженное состояние полисахаридов увеличивает полезную массу продуктов запаса за счет экономии их объемов. При этом существенно уменьшается вероятность потребления этих продуктов болезнетворными бактериями, грибами и другим микроорганизмами, которые, как известно, не могут заглатывать пищу, а всасывают питательные вещества всей поверхностью тела. При необходимости запасные полисахариды легко могут быть превращены в простые сахара путем гидролиза. Кроме того, соединяясь с липидами и белками, углеводы образуют гликолипиды и гликопротеиды.
Кислоты РНК и ДНК, в состав которых входят некоторые углеводы (пентозы — рибоза и дезоксирибоза), выполняют функ- цию передачи наследственной информации.
Углеводы служат в конечном итоге источником нашего питания: мы потребляем зерно, содержащее крахмал, или скармливаем его животным, в организме которых крахмал превращается в белки и жиры.
Кроме того, углеводы участвуют в построении сложных белков, ферментов, гормонов. Углеводами являются и такие жизненно необходимые вещества, как гепарин (он играет важ- нейшую роль — предотвращает свертывание крови), агар-агар (его получают из морских водорослей и применяют в микроби-ологической и кондитерской промышленности — вспомните знаменитый торт «Птичье молоко»).
Необходимо подчеркнуть, что единственным источником энергии на Земле (помимо ядерной, разумеется) является энергия Солнца, а единственным способом его аккумулирова-ния для обеспечения жизнедеятельности всех живых организ мов является процесс фотосинтеза, протекающий в клетках живых растений и приводящий к синтезу углеводов из воды и углекислого газа. Кстати, именно при этом превращении об- разуется кислород, без которого жизнь на нашей планете была бы невозможна.
фотосинтез
6 CO 2 + 6 H 2 O à C 6 H 12 O 6 + 6 O 2
Знаете ли вы что………. (сообщение 2 ученика)
При обычном смешанном питании за счет углеводов обеспечивается около 60 % дневной энергоценности, тогда как за счет белков и жиров совместно взятых - лишь 40 %. Углеводы в организме употребляются в большей степени как источник энергии для мышечной работы. Чем лучше физическая перегрузка, тем больше требуется углеводов. При малоподвижном виде жизни, напротив, потребность в углеводах миниатюризируется. Около 52-66 % углеводов потребляется с зерновыми продуктами, 14-26 % - с сахаром и сахаропродуктами, около 8-10- с клубне- и корнеплодами, 5--7 % с овощами, фруктами. Углеводы - достаточно мощный раздражитель наружной секреции поджелудочной железы, в том числе более активный катализатор синтеза инсулина, которому принадлежит принципиальная роль в регуляции углеводного обмена, в поддержании рационального для организма гомеостаза глюкозы.
СООБЩЕНИЕ УЧЕНИКА
В животном мире роль «запасного крахмала» играет родственный крахмалу полисахарид - гликоген . Он имеет структуру, очень похожую на амилопектин, с той лишь разницей, что макромолекула еще более разветвлена и содержит более короткие цепи по 12-18 звеньев ά-глюкозы в каждой.
Слайд
Он играет исключительно важную роль в организмах животных как запасной полисахарид: все процессы жизнедеятельности, в первую очередь мышечная работа, сопровождаются расщеплением гликогена, отдающего сосредоточенную в нем энергию. В тканях организма из гликогена в результате ряда сложных превращений может образовываться молочная кислота.
Гликоген содержится во всех животных тканях. Он присутствует также в некоторых низших растениях, дрожжах и грибах, его можно выделить путем обработки животных тканей 5-10 %-ной трихлоруксусной кислотой с последующим осаждением извлеченного гликогена спиртом. С йодом растворы гликогена дают окрашивание от винно-красного до красно-бурого, в зависимости от происхождения гликогена, вида животного и других условий. Окрашивание йодом исчезает при кипячении и вновь появляется при охлаждении.
III . Закрепление полученных знаний .
Итак ребята мы составили с вами краткую запись по основным свойствам крахмала, а теперь на основании этой записи попробуйте составить рассказ об этом веществе.
Рассказ учащегося
Полисахариды - высокомолекулярные (до 1000000) полимерные соединения, состоящие из большого числа мономеров - сахаров, их общая формула Сx(Н2О)y.
Крахмал - разветвленный полисахарид растительного происхождения, состоящий из глюкозы. В полисахариде остатки глюкозы связаны 1,4= и 1,6= гликозидными связями. При их расщеплении растения получают глюкозу, необходимую в процессе их жизнедеятельности. Крахмал образуется при фотосинтезе в зеленых листьях в виде зерен. Эти зерна особенно легко обнаружить в микроскопе, используя известную реакцию с йодом: крахмальные зерна окрашиваются в синий или сине-черный цвет.
Крахмал - это белый порошок, состоящий из мелких зерен, не растворимый в холодной воде. При обработке крахмала теплой водой удается выделить две фракции: фракцию, растворимую в теплой воде и состоящую из полисахарида амилозы , и фракцию, лишь набухающую в теплой воде с образованием клейстера и состоящую из полисахарида амилопектина .
Амилоза имеет линейное строение, , D - глюкопиранозные остатки связаны (1-4) -гликозидными связями. Молекула амилопектина построена подобным образом, однако имеет в цепи разветвления, что создает пространственную структуру. В точках разветвления остатки моносахаридов связаны (1-6) -гликозидными связями. Между точками разветвления располагаются обычно 20-25 глюкозных остатков.
Качественной реакцией на крахмал является его взаимодействие с йодом - наблюдается интенсивное синее окрашивание. Такое окрашивание появляется, если на срез картофеля или ломтик белого хлеба поместить каплю раствора йода.
Крахмал не вступает в реакцию "серебряного зеркала".
Крахмал является ценным пищевым продуктом. Для облегчения его усвоения продукты, содержащие крахмал, подвергают термообработке, т.е. картофель и крупы варят, хлеб пекут. Процессы декстринизации (образование декстринов), осуществляемые при этом, способствуют лучшему усвоению организмом крахмала и последующему гидролизу до глюкозы.
В пищевой промышленности крахмал используется при производстве колбасных, кондитерских и кулинарных изделий. Применяется также для получения глюкозы, при изготовлении бумаги, текстильных изделий, клеев, лекарственных средств и т.д.
Общий итог урока.
IV . Домашнее задание.
§ 34. в. - 15 - 17 (с. 146) Задача 3 (с. 147)
Конец формы
Крахмал (C6H10O5)n
Строение крахмала
Крахмал состоит из 2 полисахаридов - амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Экспериментально доказано, что химическая формула крахмала (C6H10O5)n.
Установлено, что крахмал состоит не только из линейных молекул, но и из молекул разветвленной структуры. Этим объясняется зернистое строение крахмала. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал - белый порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде он набухает и образует клейстер.
Безвкусный, аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде; в горячей воде набухает (растворяется), образуя коллоидный раствор - клейстер. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный «хруст», вызванный трением частиц.
Физические свойства
Пищевое значение
В желудочном тракте человека и животного крахмал поддаётся гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом.
Крахмал, как пищевая добавка, используется для загущения многих пищевых продуктов, приготовления киселей, заправок и соусов.
Биологические свойства
Крахмал, являясь одним из продуктов фотосинтеза, широко распространен в природе. Для растений он является запасом питательных веществ и содержится в основном в плодах, семенах и клубнях. Наиболее богато крахмалом зерно злаковых растений: риса (до 86 %), пшеницы (до 75 %), кукурузы (до 72 %), а также клубни картофеля (до 24 %).
Для организма человека крахмал наряду с сахарозой служит основным поставщиком углеводов - одного из важнейших компонентов пищи. Под действием ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, которая окисляется в клетках до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма.
Модификация крахмала
В промышленности превращение крахмала в глюкозу (процесс осахаривания) происходит путём кипячения его на протяжении нескольких часов с разбавленной серной кислотой (каталитическое влияние серной кислоты на осахаривание крахмала было обнаружено в 1811 г. К. С. Кирхгофом). Чтобы из полученного раствора удалить серную кислоту в него добавляют мел, получая из серной кислоты нерастворимый сульфат кальция. Последний отфильтровывают, и вещество выпаривают. Получается густая сладкая масса - крахмальная патока, которая содержит кроме глюкозы значительное количество остальных продуктов гидролиза крахмала.
Патока используется для приготовления кондитерских изделий и для разнообразных технических целей.
Если нужно получить чистую глюкозу, то кипячение крахмала ведут дольше, чем достигается более полное превращение его в глюкозу. Полученный после нейтрализации и фильтрования раствор сгущают, пока из него не начнут выпадать кристаллы глюкозы. Также в настоящее время гидролиз крахмала производят ферментативно, с использованием альфа-амилазы для получения декстринов различной длины, и глюкоамилазы − для дальнейшего их гидролиза с получением глюкозы.
При нагревании сухого крахмала до 200-250°С происходит частичное его разложение и получается смесь менее сложных чем крахмал полисахаридов (декстрин и другие).
Физическое изменение позволяет получать крахмал с высокой способностью удерживать влагу, что в свою очередь придает конечному продукту желаемую консистенцию. Модифицированный крахмал не имеет никакого отношения к генномодифицированным организмам, так как не изменен на генном уровне.
Модифицированный крахмал
Применение крахмала.
Крахмал - основная часть важнейших продуктов питания: муки (75 - 80%), картофеля (25%), саго и др. Энергетическая ценность около 16,8 кДж/г.
Он является ценным питательным продуктом. Чтобы облегчить его усвоение, содержащие крахмал продукты подвергают действию высокой температуры, то есть картофель варят, хлеб пекут. В этих условиях происходит частичный гидролиз крахмала и образуются декстрины, растворимые в воде. Декстрины в пищеварительном тракте подвергаются дальнейшему гидролизу до глюкозы, которая усваивается организмом. Избыток глюкозы превращается в гликоген (животный крахмал). Состав гликогена такой же, как у крахмала, - (C6H10O5)n , но его молекулы более разветвленные. Особенно много гликогена содержится в печени (до 10%). В организме гликоген является резервным веществом, которое превращается в глюкозу по мере ее расходования в клетках.
В промышленности крахмал путем гидролиза превращают в патоку и глюкозу. Для этого его нагревают с разбавленной серной кислотой, избыток которой затем нейтрализуют мелом.
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Презентацию на тему "Крахмал" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Химия. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 13 слайд(ов).
Слайды презентации
Слайд 1
Слайд 2
Крахмал состоит из 2 полисахаридов - амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Экспериментально доказано, что химическая формула крахмала (C6H10O5)n.
Установлено, что крахмал состоит не только из линейных молекул, но и из молекул разветвленной структуры. Этим объясняется зернистое строение крахмала. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал - белый порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде он набухает и образует клейстер.
Строение крахмала.
Слайд 3
Физические Свойства
Безвкусный, аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде; в горячей воде набухает (растворяется), образуя коллоидный раствор - клейстер. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный «хруст», вызванный трением частиц.
Слайд 4
химические свойства
В горячей воде набухает, в воде и при добавлении кислоты (H2SO4 , разбавленная, и др.) как катализатора, постепенно гидролизуется с уменьшением молекулярной массы, вплоть до глюкозы. Образует коллоидный раствор (крахмальный клейстер); с раствором йода даёт синюю окраску. Молекулы крахмала неоднородны по размерам. Крахмал представляет собой смесь линейных и разветвлённых макромолекул. При действии ферментов или нагревании с кислотами подвергается гидролизу. Уравнение:(C6H10O5)n + nH2O-H2SO4→ nC6H12O6. Качественные реакции: Крахмал, в отличие от глюкозы, не даёт реакции серебряного зеркала. Подобно сахарозе, не восстанавливает гидроксид меди (II). Взаимодействие с йодом (окрас в синий цвет).
Слайд 5
Пищевое значение
В желудочном тракте человека и животного крахмал поддаётся гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом. Крахмал, как пищевая добавка, используется для загущения многих пищевых продуктов, приготовления киселей, заправок и соусов.
Слайд 6
Биологические свойства
Крахмал, являясь одним из продуктов фотосинтеза, широко распространен в природе. Для растений он является запасом питательных веществ и содержится в основном в плодах, семенах и клубнях. Наиболее богато крахмалом зерно злаковых растений: риса (до 86 %), пшеницы (до 75 %), кукурузы (до 72 %), а также клубни картофеля (до 24 %).
Слайд 7
Для организма человека крахмал наряду с сахарозой служит основным поставщиком углеводов - одного из важнейших компонентов пищи. Под действием ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, которая окисляется в клетках до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма.
Слайд 8
Модификация крахмала
В промышленности превращение крахмала в глюкозу (процесс осахаривания) происходит путём кипячения его на протяжении нескольких часов с разбавленной серной кислотой (каталитическое влияние серной кислоты на осахаривание крахмала было обнаружено в 1811 г. К. С. Кирхгофом). Чтобы из полученного раствора удалить серную кислоту в него добавляют мел, получая из серной кислоты нерастворимый сульфат кальция. Последний отфильтровывают, и вещество выпаривают. Получается густая сладкая масса - крахмальная патока, которая содержит кроме глюкозы значительное количество остальных продуктов гидролиза крахмала. Патока используется для приготовления кондитерских изделий и для разнообразных технических целей. Если нужно получить чистую глюкозу, то кипячение крахмала ведут дольше, чем достигается более полное превращение его в глюкозу. Полученный после нейтрализации и фильтрования раствор сгущают, пока из него не начнут выпадать кристаллы глюкозы. Также в настоящее время гидролиз крахмала производят ферментативно, с использованием альфа-амилазы для получения декстринов различной длины, и глюкоамилазы − для дальнейшего их гидролиза с получением глюкозы.
Слайд 9
При нагревании сухого крахмала до 200-250°С происходит частичное его разложение и получается смесь менее сложных чем крахмал полисахаридов (декстрин и другие). Физическое изменение позволяет получать крахмал с высокой способностью удерживать влагу, что в свою очередь придает конечному продукту желаемую консистенцию. Модифицированный крахмал не имеет никакого отношения к генномодифицированным организмам, так как не изменен на генном уровне.
Модифицированный крахмал
Слайд 10
Применение крахмала.
Крахмал - основная часть важнейших продуктов питания: муки (75 - 80%), картофеля (25%), саго и др. Энергетическая ценность около 16,8 кДж/г. Он является ценным питательным продуктом. Чтобы облегчить его усвоение, содержащие крахмал продукты подвергают действию высокой температуры, то есть картофель варят, хлеб пекут. В этих условиях происходит частичный гидролиз крахмала и образуются декстрины, растворимые в воде. Декстрины в пищеварительном тракте подвергаются дальнейшему гидролизу до глюкозы, которая усваивается организмом. Избыток глюкозы превращается в гликоген (животный крахмал). Состав гликогена такой же, как у крахмала, - (C6H10O5)n , но его молекулы более разветвленные. Особенно много гликогена содержится в печени (до 10%). В организме гликоген является резервным веществом, которое превращается в глюкозу по мере ее расходования в клетках. В промышленности крахмал путем гидролиза превращают в патоку и глюкозу. Для этого его нагревают с разбавленной серной кислотой, избыток которой затем нейтрализуют мелом.
Слайд 11
Образовавшийся осадок сульфата кальция отфильтровывают, раствор упаривают и выделяют глюкозу. Если гидролиз крахмала не доводить до конца, то образуется смесь декстринов с глюкозой - патока, которую применяют в кондитерской промышленности. Получаемые с помощью крахмала декстрины используются в качестве клея, для загустения красок при нанесении рисунков на ткань. Крахмал применяют для накрахмаливания белья. Под горячим утюгом происходит частичный гидролиз крахмала и превращение его в декстрины. Последние образуют на ткани плотную пленку, которая придает блеск ткани и предохраняет ее от загрянения. Крахмал и его производные также применяются при производстве бумаги, текстильных изделий, в литейном и других производствах, а также в фармацевтической промышленности.
Крахмал
Разнообразие веществ
Окружающий мир
УМК « Школа России»
Цель работы
Познакомиться со
свойствами крахмала.
Узнать, как его получают и где применяют.
Добавить образец крахмала в коллекцию веществ.
- Химическая формула крахмала
- Модель этой молекулы можно слепить
Свойства крахмала
Сыпучий порошок белого цвета, без вкуса и запаха, при трении скрипит.
Крахмал вообще не растворяется в холодной воде, а через некоторое время «садится» на дно и раствор становится почти прозрачным;
В тёплой воде образует молочную жидкость, а через некоторое время «садится » на дно и раствор становится прозрачным.
Крахмал в горячей воде только набух, но не растворился. Получилась бесцветная вязкая масса, клейкая на ощупь. Из литературы я узнал, что этот раствор называется – клейстер.
Нахождение в природе
В кукурузе и пшенице 70 процентов
В рисе-80 процентов.
В клубнях картофеля-25 процентов.
- Крахмал чаще всего получают из картофеля на заводах. Для этого картофель измельчают, промывают водой и перекачивают в большие сосуды, где происходит отстаивание. Полученный крахмал ещё раз промывают водой, отстаивают и сушат в струе тёплого воздуха
Пищевая промышленность
Бумажная промышленность
Применение
Медицина
Крахмал – основа для производства клея
Применение крахмала в домашних условиях
Накрахмалить рубашки – пропитать раствором крахмала
Приготовления киселя
Крахмальный клейстер,
который так хорошо склеивает бумагу
Выводы
- крахмал-это вещество белого цвета, безвкусный;
- нерастворимый в холодной воде, в горячей воде набухает, образуя клейстер;
- при трении скрипит;
- имеет физические и химические свойства;
- встречается в природе;
- его получают на заводах в основном из картофеля
- нужен человеку для еды и поддержания здоровья;
- используется в медицине,
косметике и другой
промышленности
- http:// www.liveiternet.ru
- http:// club.passion.ru
- http:// fashiony.ru
- http:// otvetin.ru
- http:// www.diets.ru
- http:// nyphalim.ru
- http:// domonadon.ru
- http:// mythe.ru
- http:// www.sight-touch.com
- http:// kdsrisunki.ru
- http:// 900igr.net
- http:// ycetiep.ucoz.ru
- http:// fototelegraf.ru
- http:// www.raspak.ru
- http:// www.nextonmarket.com
- http:// raskrashkirus.ru
- http:// smallbay.ru
- http:// mygeog.ru
- http:// subsribe.ru
- http:// chasodei.spybb.ru
- http:// www.dzr.by
- http:// www.profi-forex.org
- http:// eco-driving.ru
- http:// freshmarin.livefournal
- http:// nifiga-sebe.ru
- http:// www.hv-life.ru
- http:// blogs.mail.ru
- http:// www.lesruk.net
- http:// dmir.ru
- http:// caygire.ucoz.ru
- http:// wallplanet.ru
- http:// aif.ru
- http:// www.ru.all.biz
- http:// namonitore.ru
- http:// jimnysuzuki.ru
- http:// dkr.com.ua
- http:// menu.ru
- http:// blog.kp.ru
Крахмал - природный полимер (С6Н10О5)n где n- от нескольких сотен до нескольких тысяч В картофеле- 20 % В рисе-80% Пшенице и кукурузе-70% Получение Крахмал чаще всего получают из картофеля. Для этого картофель измельчают, промывают водой и перекачивают в большие сосуды, где происходит отстаивание. Полученный крахмал еще раз промывают водой, отстаивают и сушат в струе теплого воздуха Физические свойства Встречается в виде зерен белого цвета. Зерна крахмала не растворимы в холодной воде; В горячей воде мембрана зерен лопается и крахмал образует коллоидный раствор (гель). Не обладает сладким вкусом. Химические свойства Качественная реакция на крахмал. Йод образует с крахмалом комплексное соединение интенсивно синего цвета Опыт «Качественная реакция» Гидролиз Уравнение реакции: (С6Н10О5)n + n H2O → n C6H12O6 Ступенчатый гидролиз Крахмал декстрины мальтоза глюкоза Разрушение при нагревании При нагревании крахмала происходит разрушение макромолекул с образованием соединений с меньшей молекулярной массой - декстринов. За счет частичной дегидратации декстрины приобретают желтую и золотисто-коричневую окраску. Этот процесс происходит при выпечке мучных кондитерских изделий, поскольку крахмал составляет основную часть пшеничной муки. Опыт «Кислотный гидролиз крахмала» Применение в бумажной промышленности Кукурузный крахмал используется для проклейки в ролле и калибровки поверхности в бумажной промышленности. Это увеличивает бумажную силу, кладет поверхностный пух и увеличивает неподвижность и скрежет документа. Применение кондитерском и хлебопекарном производстве Кукурузный крахмал находит широкое применение в пищевой промышленности как загуститель для соусов, пудингов и начинок пирога. В пекарнях, это помогает делать муку пшеницы мягкой и предоставляет хорошую текстуру. Применение текстильной промышленности Кукурузный крахмал легко преобразовать в гладкую пасту в пределах часа при варке под давлением. Это делает его применение в текстильной промышленности широко популярной. Его вязкость гарантирует однородный поток и проникновение в промежутки батата, что обеспечивает хорошее переплетение нити. Применение строительстве Для производства строительных смесей используются загустители и связующие вещества на основе кукурузного крахмала. Разрабатывают добавки на основе крахмалов для строительной промышленности. Они используются для придания специфических свойств цементным растворам, штукатурным растворам, гипсовой продукции, отделочным смесям и т.д. Применение фармацевтической промышленности Кукурузный крахмал больше всего подходит, как транспортное средство для сжатия таблетки в фармацевтической промышленности.