Izomeria cukrów prostych
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 alfa i beta,
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
Przypomnienie pojęcia izomerii.
Ćwiczenie I:
Tworzenie przez grupy uczniów map pojęciowych z otrzymanych od nauczyciela określeń, poprzez naklejenie ich na szarym papierze (załącznik 1).
Omówienie przez liderów grup ćwiczenia i definiowanie wraz z pozostałymi uczniami znanych im pojęć.
Przypomnienie przez nauczyciela pojęć: cząsteczka chiralna i centrum chiralności przy wykorzystaniu przygotowanych modeli.
Ćwiczenie II:
Odszukiwanie w grupach uczniowskich wśród otrzymanych wzorów cząsteczek tych związków organicznych, które przedstawiają izomery i określają rodzaj reprezentowanej izomerii (załącznik 2).
Omówienie ćwiczenia (foliogram z nazwami związków).
b) Faza realizacyjna
Podanie tematu lekcji.
Wyszukiwanie asymetrycznych atomów węgla w cząsteczkach glukozy i fruktozy.
Przypomnienie enacjomerów aldehydu glicerynowego.
Rysowanie wzorów D‑glukozy i L‑glukozy.
Określenie kierunku skręcania światła spolaryzowanego przez D‑glukozę i L glukozę.
Omówienie odmian tatomerycznych glukozy i fruktozy.
Przedstawienie foliogramów ze wzorami Fischera i wzorami taflowymi Haworta cząsteczek glukozy i fruktozy.
Określenie asymetrycznych atomów węgla w formach pierścieniowych cukrów.
Wskazanie anomerycznego atomu węgla, podanie definicji anomeru.
Wprowadzenie pojęcia mutarotacji.
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
Borowska B., Panfil V., Metody aktywizujące w edukacji biologicznej, chemicznej i ekologicznej – propozycje scenariuszy, Wydawnictwo TEKST sp. z o. o., Bydgoszcz 2001.
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:
CHIndeks dolny 22=CH‑CHIndeks dolny 22-CHIndeks dolny 22-CHIndeks dolny 33, CHIndeks dolny 33-CHIndeks dolny 22-CH=CH‑CHIndeks dolny 33, CHIndeks dolny 33COOCH3, HCOOCHIndeks dolny 22CHIndeks dolny 33, CHIndeks dolny 33COCHIndeks dolny 33, CHIndeks dolny 33CHIndeks dolny 22CHO,
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