Крохмаль і целюлоза. �Полімерна будова, властивості, �застосування.�

​

​

Відповіді на запитання записуємо в зошит.

​

1. На які три класи поділяються вуглеводи?

2. Які вуглеводи належать до моносахаридів?

3. У двох пронумерованих пробірках без написів містяться розчини глюкози й сахарози. З’ясуйте дослідним шляхом уміст кожної пробірки.

4.Чому варення солодше за цукор, хоча вариться воно з цукром? Підтвердьте свою відповідь рівнянням реакції.

5. Для чого в молоко додають соду?

6. Напишіть рівняння реакцій, з допомогою яких можна здійснити перетворення: Сахароза → ? → етанол.

7. Як з глюкози можна одержати спирт, масляну кислоту?

8. Доведіть важливість реакції фотосинтезу для людей і тварин.

9. У чому полягає біологічна роль вуглеводів?

​

​

​

Слова «крохмаль» і «целюлоза» відомі кожному. Крохмаль – основний вуглевод нашої їжі, однак він безпосередньо не засвоюється організмом. Як і жири, крохмаль спочатку гідролізується. Цей процес починається вже під час пережовування їжі під дією ферменту, що є в слині. Потім гідроліз крохмалю продовжується в шлунку й кишечнику. Целюлоза, або клітковина, - ще більш поширений вуглевод, ніж крохмаль. З неї складаються в основному стінки рослинних клітин. Масова частка целюлози у деревині становить біля 60%, у ваті і фільтрувальному папері – 90%.

Сьогодні ми з вами розглянемо основні хімічні і фізичні властивості, добування та застосування крохмалю та целюлози.

​

​

1. Крохмаль, його утворення в природі.
2. Фізичні та хімічні властивості крохмалю.
3. Застосування крохмалю, поширення в природі.
4. Целюлоза: склад молекули.
5. Фізичні та хімічні властивості.
6. Застосування целюлози.

​

​

Крохмаль і целюлоза — природні полімери, загальна формула (C₆H₁₀О₅)_n.

Рівняння утворення крохмалю або целюлози можна подати так:

​

nC₆ H₁₂ O₆ → (C ₆ H₁₀ O₅)_n · nH₂O

​

КРОХМАЛЬ (С₆Н₁₀О₅)_n�

​

​

Склад молекули: складається переважно із залишків α-глюкози (кілька тисяч ланок), молекулярна маса – кілька мільйонів. Молекули бувають лінійні і розгалужені. Крохмаль — це аморфний порошок без смаку і запаху, з характерним хрускотом (картопляного крохмалю)

​

Крохмалем називається суміш двох полісахаридів, побудованих із залишків циклічної α-глюкози

До його складу входять:

Амілоза (внутрішня частина крохмального зерна) — 10–20 %;

Амілопектин (оболонка крохмального зерна) — 80–90 %.

Ланцюг амілози включає 200–1000 залишків α-глюкози (середня молекулярна маса — 160 000) і має нерозгалужену будову.

Властивості крохмалю

Крохмаль поширений в природі. Для різних рослин – він запасна поживна речовина і міститься у вигляді крохмальних зерен. Масова частка його у бульбах картоплі становить ≈20%, в зернах пшениці й кукурудзи – 70%, рису ≈80%.

Крохмаль – білий порошок, що не розчиняється у холодній воді; у гарячій воді він набрякає, утворюючи клейстер.

​

Утворення крохмалю в природі (фотосинтез):

• У процесі фотосинтезу рослини вбирають енергію сонячного проміння. Спочатку з вуглекислого газу й води внаслідок ряду процесів утворюється глюкоза:
• 6 СО₂ + 6 Н₂О С₆Н₁₂О₆ + 6О₂
• Потім з глюкози синтезується крохмаль:
• n С₆Н₁₂О₆ (С₆Н₁₀О₅)_n + Н₂О

​

​

Хімічні властивості крохмалю:

​

​

• Гідроліз:

(С₆Н₁₀О₅)_n розчинний крохмаль (С₆Н₁₀О₅)_х

декстрини

​

n/2С₁₂Н₂₂О₁₁ nС₆Н₁₂О₆

мальтоза глюкоза

• Взаємодія з йодом (якісна реакція):

При дії йоду на крохмаль утворюється речовина синього кольору.

​

Застосування крохмалю

• Основний вуглевод продуктів харчування людини – хліба, крупів, картоплі.
• З крохмалю, який міститься в картоплі і зернових злаках, добувають етиловий спирт.
• Використовують як засіб для клеєння, обробки тканин, крохмалення білизни.
• У медицині на основі крохмалю виготовляють мазі, присипки.
• якщо процес гідролізу не доводити до кінця, то в результаті утворюється густа солодка маса - суміш декстринів та глюкози - патока.

​

ЦЕЛЮЛОЗА (С₆Н₁₀О₅)_n�

​

​

Склад молекули: складається із залишків β-глюкози, молекули мають лише лінійну структуру, відносна молекулярна маса складає один мільйон.

Целюлоза являє собою волокнисту речовину білого кольору, не розчинну у воді. На відміну від крохмалю, целюлоза зовсім не взаємодіє з водою навіть при кип’ятінні. Чиста целюлоза в нашому житті зустрічається у вигляді вати.

​

Ланцюги целюлози побудовані із залишків β-глюкози й мають лінійну будову

Ланки β-глюкози надають ланцюговим молекулам випрямленої форми за рахунок внутрішньо- та міжмолекулярних водневих зв’язків. Тому целюлоза має волокнисту структуру й нерозчинна.

�� Хімічні властивості целюлози:

• Гідроліз: (С₆Н₁₀О₅)_n + nН₂О n С₆Н₁₂О₆

Естерифікація:

[С₆Н₇О₂(ОН)₃]_n + 3nНNО₃ [С₆Н₇О₂(ОNО₂)₃]_n + 3nН₂О

Тринітрат целюлози (піроксилін)

​

[С₆Н₇О₂(ОН)₃]_n + 3nСН₃ СООН [С₆Н₇О₂(ОСН₃СО)₃]_n + 3nН₂О

Триацетат целюлоза

• Горіння: (С₆Н₁₀О₅)_n + 6nО₂ 6nСО₂ + 5nН₂О

​

• Термічний розклад
• При нагріванні без доступу повітря целюлоза розкладається на деревне вугілля і леткі органічні речовини (метанол, ацетон, оцтову кислоту).

​

​

Застосування целюлози�

• На гідролізних заводах з 1т деревини виробляють до 200л етилового спирту, що замінює 1,5т картоплі або 0,7т зерна.
• Використовують у будівництві, завдяки високій механічній міцності.
• Виготовляють різні столярні вироби.
• У вигляді бавовнику, льону, прядива – вона йде на виготовлення тканин – бавовняних, лляних.
• Із виділеної з деревини і звільненої від супутних речовин целюлози виготовляють папір.
• У результаті гідролізу целюлози і бродіння глюкози, що утворилася при цьому, добувають етиловий спирт, що йде на виробництво бутадієну для синтезу каучуку.
• З естерів целюлози (триацетат целюлози) виготовляють негорючу фото- і кіноплівку, різні прозорі пластмаси, а також нітролаки, медичний колодій, штучне волокно.

​

​

​

Застосування целюлози

У вигляді деревини.

2. Паперова промисловість (виготовлення паперу).

3. Хімічна переробка: а)ацетатний та віскозний шовк;

б)вибухові речовини;

в)спирти).

​

Порівняння крохмалю і целюлози

Біологічне значення полісахаридів

• Целюлоза – основний компонент біомаси, структурний матеріал рослинних організмів.
• Крохмаль - запасна речовина, енергетична база рослинних організмів.
• Глікоген – (тваринний крохмаль) запасна речовина, енергетична база тваринних організмів та грибів.
• Хітин – структурний матеріал тваринних організмів та грибів.

​

Первинне застосування одержаних знань.

• Заповнити таблицю.

​

​

​

​

​

����V. Тренувальні вправи та розв’язування задач.�

Завдання 1. Скільки етилового спирту можна одержати з однієї тони пшениці, масова частка крохмалю в якій становить 70%, якщо масова частка втрат при виробництві становить – 15%?

​

Завдання 2. Здійсніть таке перетворення:

1 2 3 4

Крохмаль А етанол вуглекислий газ крохмаль.

​

Завдання 3. Скільки кілограмів целюлози ( розрахунок на одну елементарну ланку) потрібно використати для одержання 42,32 кг етанолу, якщо масова частка виходу становить 92%.

Завдання 4. Обчисліть, скільки крохмалю утвориться в результаті фотосинтезу, якщо рослини виділяють при цьому 10 т кисню.

�Завдання 5. У двох пробірках містяться крохмаль і глюкоза. Як з допомогою досліду розпізнати ці речовини?

​

​

​

Vll. Домашнє завдання.

​

Опрацювати §21, повторити §20. ст.107 №7 письмово