Дисахаридтер. Сахароза

190

 

Дисахаридтер. Сахароза

Сабақ мақсаты:

Білімділік: Дисахаридтердің өкілі – сахарозаның құрылысы мен химиялық қасиеттері туралы  білімдерін қалыптастыру арқылы көмірсулар туралы білімдерін кеңейту.

Дамытушылық: Қауіпсіздік ережелерін сақтай отырып химиялық реактивтармен жұмыс жасау дағдыларын, зерттеу, салыстыра білу дағдыларын  дамыту.

  Тәрбиелік: Топтық жұмыстану арқылы ұжымдық қарым-қатынасқа баулу, өзгенің пікірімен санасуға тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: Жаңа тақырыпты талдау.

Сабақтың әдісі: Проблемалық жағдаятты шешу.

Сабақтың барысы:

 

І. Ұйымдастыру бөлімі.

ІІ. Ойланайық – есептер шығарайық:

   №1. Массасы 45г глюкозаны толық тотықтыру үшін ауаның қандай көлемі (қ.ж.) қажет (ауадағы оттектің көлемдік үлесі 21%)? (Жауабы: 160 л)

№2. Глюкозаның спирттік ашуы нәтижесінде 55,2г этанол түзілді. Теориялық мүмкіндікпен салыстырғандағы өнім шығымы 80%-ті құрады. Реакцияға түскен глюкозаның массасын анықтаңдар. (Жауабы: 135 г)

№3. Фотосинтез процесіне 134,4 м3 (қ.ж.) көміртек (ІҮ) оксиді жұмсалған болса, оттектің қандай көлемі (қ.ж.) бөлінеді және глюкозаның қандай массасы  пайда болады? ( Жауабы:134,4 м3, 180кг)

 

ІІІ. Жаңа тақырыпқа ену:

  • №4. Бұл затты жасанды бал синтездеуге пайдаланады. Қант қамысының құрамындағы оның массалық үлесі 26% -ды құрайды. Ағза үшін негізгі энергия көзі болып табылады. Оның құрамындағы көміртектің массалық үлесі 42,11%, сутектің — 6,43%, оттектің — 51,46%. Бұл заттың молекуласы глюкоза молекуласынан 1,9 есе ауыр. Белгісіз заттың формуласын анықтаңдар. (Жауабы: С12Н22О11 -сахароза).

? Сахароза қосылыстардың қандай тобына жатады?

? Сахарозаның құрамы көмірсулардың жалпы формуласы сәйкес келе ме?

? Глюкозаға тән функционалдық топтар сахарозаның құрамында бар ма?

 

  • Оқушылар топтарда сахарозаның құрамындағы альдегидтік және спирттік топтарды анықтауға арналған зертханалык тәжірибелер жасайды. Сахароза мен жаңа дайындалған мыс (ІІ) гидроксидінің әрекеттесуінен пайда болған ашық көк түсті ерітінді сахарозаның құрамында спирттік топтар бар екендігін дәлелдейді. Одан әрі қыздыру қызғылт түсті тұңбаның түзілуін болдырмайды да альдегидтік топтың жоқ екендігін білдіреді. Яғни, сахароза мен глюкоза молекулаларының құрылысы әр түрлі.

 

ІҮ. Жаңа тақырыпты талдау:

Проблемалық сұрақтың туындауы: Сонда сахарозаның құрылысы қандай болғаны және соған байланысты ол қандай химиялық қасиеттер көрсетеді?

Әрі қарай топтардың жұмысы жалғасады:

 

І топ – оқулық бойынша сахарозаның құрылысымен

ІІ топ – оқулық бойынша сахарозаның химиялық қасиеттерімен        танысады және ойларын

ІІІ топ – оқулық бойынша сахарозаның изомерлерімен                         ортаға салады;

 

ІҮ топ – үш топтың түсіндіруінен кейін сахарозаның алынуымен таныстырады (алдын ала дайындаған презентациялары бойынша).

 

Сахароза молекуласының құрылысы

Сахароз молекуласы екі түрлі моносахаридтің – α-D-глюкоза мен β-D-фруктозаның қалдықтарынан құралған. Глюкоза мен фруктозаның молекулаларының арасындағы байланыс осы екі молекуланың гликозидтік гидроксил топтары арқылы жүзеге асады:

 

 

 

Бос күйіндегі циклденген глюкоза молекуласындағы гликозидтік гидроксил тобы альдегидтік топқа айнала алар еді. Бірақ, сахароза молекуласын құрағанда глюкозаның гликозидтік гидроксилі бұзылып, тотықсындандырғыш қасиеттеріне айырылады. Сондықтан, сахарозаның құрылысына қарап, ол альдегидтік тобы жоқ, яғни тотықсыздандырмайтын көмірсу деген болжам жасаймыз.

 

Химиялық қасиеттері

Тотықсыздандырмайтын көмірсулардың химиялық қасиеттері тек қана спирттік (гидроксилдік) топтармен анықталады:

  • Тәжірибеде дәлелденгендей, сахарозаның ерітіндісі мыс (ІІ) гидроксидімен әрекеттескесіп, ашық көк түсті мыс (ІІ) сахаратының ерітіндісін түзгені оның көпатомды спиртке жататынын көрсетеді.
  • Этерификация реакциясы жүреді:

С12Н14О3(ОН)8+8(СН3СО)2О → С12Н14О3(СН3СОО)8+8СН3СООН

Сонымен қатар сахароза оңай гидролизденеді:

  • С12Н22О112О → С6Н12О6 + С6Н12О6

                                                          глюкоза             фруктоза

Сахароза жанады не күйеленеді:

  • Жануы. Катализатор – литий тұздары. Литийдің тұздары мысалы, темекі күлінде болады (тәжірибе жасау):

С12Н22О11 + 12О2 → 12СО2 + 11Н2О

  • Күйеленуі. Сахарозаның күйеленуі қатты қыздыру нәтижесінде немесе су тарттқыш заттардың әсерінен болады («Химиялық пирог» тәжірибесі):

Н2SO4

С12Н22О11  →  12С + 11Н2О

 

Сахарозаның изомерлері

 

  1. Лактоза (сүт қанты). Молекуласы глюкоза мен оның изомері галактозаның қалдығынан құралған. Гидролизденгенде глюкоза мен галактоза түзіледі:

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12О6 + С6Н12О6

                                                               глюкоза               галактоза

  1. Мальтоза. Табиғатта бос күйінде кездеспейді. Бұл дисахаридті крахмалдан алады. Гидролизденгенде глюкозаның екі молекуласын түзеді:

С12Н22О11 + Н2О → 2С6Н12О6

                                                                      глюкоза       

 

Қазақстандағы қант өнеркәсібі

 

Қазақстандағы қант өнеркәсібі жақсы дамыған. Қазақстанда аағаш 1933ж Меркеде, 1934ж Талдықорғанда қант зауыттары іске қосылды. 1936 жылы қызылша өндейтін Тараз қант зауыты салынған болатын.1942 жылы Алматы қант зауыты пайдалануға берілді. 1947 жылы Қарабұлақ қант зауыты, 1963 жылы Шу қант зауыты салынып, сапалы өнім шығара бастады.

Қант өндірісі – қант қызылшасынан немесе қант  қамысынан қант өндіруге арналған техникалық процестер. Бұл процесс қант қызылшасын  тазалаудан басталады. Тазаланған қант қызылшасын турағыш аппаратта жаңқалап турайды да, арнайы қазандықтар – диффузорларда ыстық сумен өндейді. Бұдан алынған шырынның құрамында қанттан өзге де қоспалар (әр-түрлі органикалық қышқылдар, ақуыз, бояғыш заттар, т.б.) болады.  Оны тазалау үшін қыздырғышта бумен қыздырып, үстіне әк (кальций гидроксиді) ерітіндісін қосады. Кальций гидроксиді шырынның құрамындағы органикалық қышқылдармен әрекеттесіп, тұнба түзеді. Ал сахароза кальций гидроксидімен ерігіш кальций сахаратын түзеді: С12Н22О11*СаО*2Н2О. Бұл затты көміртек (ІҮ) оксидімен өндейді. Кальций карбонаты тұнбаға түсіп, қант ерітіндісі алынады:

С12Н22О11*СаО*2Н2О +СО2 → С12Н22О11 +СаСО3↓ + 2Н2О

Шырын ерітіндісі арнайы тұндырғыштарда тұндырылады да, вакуум сүзгілерде сүзіледі. Қалған ерітіндінің (меласса) құрамында 50%-ға  дейін сахароза болады.  Оны лимон қышқылын өндіру үшін пайдаланады.

Бірнеше қайта сүзілген шырынның түсі сарғыштау болады. Тазарту үшін оны қайта сүйылтып, белсендірілген көмір арқылы өткізеді. Ерітіндіні қайтадан буландырып,қантты кристалдандырады. Осыдан кейін ғана алынған қант кристалдары кептіргіштерде кептіріліп, кейін қапталады.

 

Ү. Бекіту.

  1. 1. Мына айналымды жүзеге асыруға мүмкіндік беретін реакция теңдеулерін жазыңдар:

Н+, t         +Cu(OH)2

С12Н22О11 + Н2О   →   А    →     Б

 

 

көміртек              көміртек (ІҮ) оксиді

      ҮІ.  Қорытындылау. Рефлексия.

     ҮІІ. Үйге тапсырма.