Spis treści

Wprowadzenie

Przeczytaj

Gra edukacyjna

Sprawdź się

Dla nauczyciela

Jakie związki chemiczne zaliczamy do cukrów?

Cukier często kojarzy się nam z jednym – ze słodyczami. Ale czy wiesz, jakie jeszcze związki należą do tej grupy?

Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Cukry obecne są w naszym życiu pod wieloma postaciami. Rano, jedząc śniadanie, spożywamy płatki owsiane z mlekiem – w obu tych produktach zawarte są cukry. Czytając książkę, korzystamy z materiału – papieru, który również wykonany jest z cukru. Także nasze bawełniane ubrania się z nich składają. Okazuje się, że cukier to nie tylko słodka substancja do jedzenia, ale również surowiec do tworzenia wielu materiałów, niezbędnych do życia codziennego.

Twoje cele

- Nazwiesz związki chemiczne zaliczane do cukrów.

- Przeanalizujesz skład kilku produktów spożywczych.

- Zbadasz wpływ stężonego kwasu siarkowego(

) na cukier spożywczy.

- Zbadasz skład pierwiastkowy węglowodanów.

Przeczytaj

Cukry w organizmach żywych

Tlenek węgla(

) i woda reagują ze sobą w komórkach rośliny, tworząc cukier nazywany glukozą. Zachodzący wtedy proces to fotosynteza, która wymaga katalitycznego działania chlorofilu oraz energii świetlnej. Otrzymane cząsteczki glukozy łączą się ze sobą, tworząc dużo większe molekuły celulozy, odpowiadające za kształt rośliny. Jeśli jednak cząsteczki glukozy połączą się w nieco inny sposób, utworzą skrobię, będącą molekułą zmagazynowaną w nasionach jako pożywienie dla rosnącej rośliny.

Zwierzęta, spożywając rośliny, trawią w nich zawartą skrobię i celulozę, które ulegają ponownemu przekształceniu w cząsteczki glukozy. Powstały cukier wędruje z krwią do wątroby, gdzie powtórnie łączy się w duże molekuły, tym razem glikogenu, będącego materiałem zapasowym. Gdy zachodzi taka potrzeba, glikogen rozpada się na cząsteczki glukozy, które zostają przetransportowane z krwią do tkanek, gdzie utleniają się do tlenku węgla(

) i wody z uwolnieniem energii (pierwotnie dostarczonej podczas fotosyntezy). Część cząsteczek glukozy przekształca się w tłuszcze, część, w wyniku reakcji chemicznych ze związkami zawierającymi azot, tworzy aminokwasy, które ostatecznie, w postaci białek, budują znaczną część organizmu zwierzęcego.

Choć wyżej wymienione procesy opisane są w sposób poglądowy, to już teraz widać, jak ważnymi związkami są cukry i jak ich tworzenie oraz metabolizm mają wpływ na działanie żywego organizmu.

Glukoza, celuloza, skrobia i glikogen należą do związków organicznych zwanych węglowodanami (inaczej sacharydami, a potocznie cukrami).

Zboża są bogatym źródłem węglowodanów, dlatego są ważne w naszej diecie.

Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Węglowodany w produktach spożywczych

Węglowodany powinny stanowić od

do wartości energetycznych w diecie człowieka. Przyjmując, że  węglowodanów dostarcza energii, przy diecie zawierającej powinno przyswajać się od do  węglowodanów. Bardzo istotne jest ich źródło – znajdziemy je w produktach zbożowych, nasionach roślin strączkowych, owocach i warzywach. Sporą dawkę możemy znaleźć także w słodyczach i wyrobach cukierniczych, jednak takich węglowodanów należy unikać, ponieważ dostarczają energię bez wartościowych składników – stąd powiedzenie „puste kalorie”.

Slajd 1 z 5

Ryż jest rośliną zaliczaną do zbóż. Jest najpopularniejszym źródłem węglowodanów w krajach Dalekiego Wschodu. W 100 g ryżu znajduje się 28 g węglowodanów.

Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Jak zbudowane są cząsteczki węglowodanów?

Polecenie 1

Zapoznaj się z krótką animacją, a następnie uzupełnij dziennik doświadczalny.

Film nawiązujący do treści materiału dotyczącej cukrów. W filmie przeprowadzono krótkie doświadczenie, wykorzystując w tym celu kostkę cukru oraz kwas siarkowy(<math aria-label="sześć">VI).

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RJdXhsvZoeacbOtwiera się w nowym oknie

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Film nawiązujący do treści materiału dotyczącej cukrów. W filmie przeprowadzono krótkie doświadczenie, wykorzystując w tym celu kostkę cukru oraz kwas siarkowy(<math aria-label="sześć">VI).

Problem badawczy:

Hipoteza:

Wybierz  W skład cząsteczek cukrów wchodzą atomy węgla.W skład cząsteczek cukrów nie wchodzą atomy węgla.

Instrukcja wykonania:

Obserwacje:

Wnioski:

Pokaż odpowiedź

Wzory cukrów

Wzór ogólny cukrów:

gdzie:

i  to liczby naturalne; . Stosunek liczby atomów wodoru do tlenu w cząsteczce sacharydu jest taki sam, jak w cząsteczce wody, tzn. . Z tego względu cukry zostały nazwane węglowodanami. Najpopularniejsze przedstawiono poniżej.

Glukoza

Fruktoza

Ryboza

Sacharoza

Skrobia

Celuloza

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

fotosynteza

proces wytwarzania związków organicznych, zachodzący w komórkach zawierających chlorofil, przy udziale światła

molekuła

inaczej cząsteczka; neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów połączonych wiązaniem kowalencyjnym

węglowodany

organiczne związki chemiczne, składające się z atomów węgla oraz wodoru i tlenu, w których na atom węgla przypadają dwa atomy wodoru i jeden tlenu

Bibliografia

Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Jelińska-Kazimierczuk M., Megiel E., Teraz matura. Vademecum, Warszawa 2015.

Litwin M., Styka-Wlazło Sz., Szymońska J., To jest chemia 2, Warszawa 2016.

Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, t. 1, tłum. Wiesław Antkowiak i in., Warszawa 1985.

McMurry J., Chemia organiczna, t. 4, tłum. Henryk Koroniak i in., Warszawa 2018.

Gra edukacyjna

Polecenie 1

Czy posiadasz wystarczającą wiedzę na temat cukrów, aby wziąć udział w turnieju i odpowiedzieć na wszystkie pytania poprawnie?

Sprawdź się w grze pt. „Cukrowy milion” i zbieraj punkty. Wygrywasz w momencie zebrania

punktów.

Wybierz spośród czterech odpowiedzi jedną poprawną. W razie wątpliwości możesz skorzystać z kół ratunkowych, ale z każdego tylko raz. Są nimi:

- telefon do przyjaciela;

- pytanie do publiczności;

- pół na pół.

Jesteś gotowy zacząć? Naciśnij słowo „zagraj”.

Uwaga!

W momencie wybrania odpowiedniego koła ratunkowego (najechania kursorem na nie), należy zapoznać się z podpowiedzią, a następnie najechać kursorem i odznaczyć koło ratunkowe. Wówczas będzie możliwe udzielenie poprawnej odpowiedzi.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D8shk2zN5Otwiera się w nowym oknie

Gra edukacyjna pt. Cukrowy milion

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 1

Przyjmując, że

węglowodanów dostarcza energii, oblicz, ile gramów należy ich dziennie przyswoić, aby stanowiły diety składającej się z .

Zaznacz prawidłową odpowiedź.

Pokaż odpowiedź

Ćwiczenie 2

Przyporządkuj nazwę cukru do konkretnej grupy.

Cukry proste

Cukry złożone

Przenieś element.L-ryboza

Przenieś element.D-fruktoza

Przenieś element.glikogen

Przenieś element.D-mannoza

Przenieś element.celuloza

Przenieś element.skrobia

Przenieś element.D-glukoza

Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Wybierz produkty, które powstają w wyniku fotosyntezy.

Zaznacz prawidłową odpowiedź.

- mannoza

- tlenek węgla() i woda

- glukoza

- fruktoza

Ćwiczenie 2

Wybierz nazwy węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie.

Zaznacz prawidłowe odpowiedzi.

- skrobia

- sacharoza

- celuloza

- glukoza

- fruktoza

- ryboza

Ćwiczenie 3

Pogrupuj elementy, przeciągając nazwy wymienionych cukrów do odpowiedniego pola.

Cukry proste

Cukry złożone

Przenieś element.sacharoza

Przenieś element.celuloza

Przenieś element.skrobia

Przenieś element.ryboza

Przenieś element.fruktoza

Przenieś element.glukoza

Ćwiczenie 4

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz „Prawda'', jeśli zdanie jest prawdziwe, lub „Fałsz'', jeśli jest fałszywe.

Twierdzenie

Prawda

Fałsz

Skrobia to cukier złożony, który stanowi materiał zapasowy w organizmach zwierząt.

Glikogen to cukier złożony, który stanowi materiał zapasowy w organizmach zwierząt.

Nazwa potoczna węglowodanów to cukry.

Węglowodany inaczej zwane są arenami.

Ćwiczenie 5

Podaj stosunek molowy i masowy poszczególnych atomów w glukozie.

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Zaloguj się, aby dodać ilustrację.

Ćwiczenie 6

Oblicz zawartość procentową (procent masowy) węgla we fruktozie.

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Zaloguj się, aby dodać ilustrację.

Ćwiczenie 7

Pewien cukier zawiera

węgla, tlenu i  wodoru (procenty masowe), a jego masa molowa wynosi . Podaj wzór sumaryczny badanego cukru.

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Zaloguj się, aby dodać ilustrację.

Ćwiczenie 8

Oblicz, ile gramów glukozy powstało w procesie fotosyntezy, jeśli roślina wchłonęła

tlenku węgla() w warunkach normalnych. Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Zaloguj się, aby dodać ilustrację.

Pokaż odpowiedź

Dla nauczyciela

Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska

Przedmiot: chemia

Temat: Jakie związki chemiczne zaliczamy do cukrów?

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XX. Cukry. Uczeń:

1) dokonuje podziału cukrów na proste i złożone, klasyfikuje cukry proste ze względu na liczbę atomów węgla w cząsteczce i grupę funkcyjną.

Zakres rozszerzony

XX. Cukry. Uczeń:

1) dokonuje podziału cukrów na proste i złożone, klasyfikuje cukry proste ze względu na liczbę atomów węgla w cząsteczce i grupę funkcyjną.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

- kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;

- kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

- kompetencje w zakresie obserwowania i wyciągania wniosków;

- kompetencje w zakresie formułowania hipotez;

- kompetencje cyfrowe;

- kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

- wymienia związki chemiczne zaliczane do cukrów;

- analizuje skład kilku produktów spożywczych;

- zbada wpływ stężonego kwasu siarkowego(VI) na cukier spożywczy;

- zbada skład pierwiastkowy węglowodanów.

Strategie nauczania:

- asocjacyjna;

- emocjonalna.

Metody i techniki nauczania:

- pogadanka;

- doświadczenie chemiczne;

- gra edukacyjna;

- technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

- praca zbiorowa;

- praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

- komputery z dostępem do Internetu, słuchawki;

- zasoby multimedialne zawarte w e-podręczniku;

- rzutnik multimedialny;

- tablica interaktywna/tablica i kreda.

Przebieg zajęć:

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja: nauczyciel wykorzystuje informację zawartą we wprowadzeniu do e-materiału.

2. Ustalenie celów lekcji: nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele.

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów: nauczyciel prosi uczniów, aby wyjęli produkty spożywcze, które posiadają i sprawdzili skład pod kątem podziału na węglowodany, białka i tłuszcze. Nauczyciel również posiada etykiety po czekoladzie, dżemie, jogurcie itp. Chętni lub wybrani uczniowie odczytują ilość węglowodanów zawartą w 100 g produktu, nauczyciel zapisuje wyniki na tablicy. Uczniowie wyjaśniają pojęcia „węglowodany”.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel wraz z uczniami dokonuje podziału węglowodanów ze względu na budowę ich cząsteczek (tak jak w e-materiale). Uczniowie zapisują notatkę w zeszytach.

2. Nauczyciel wyznacza spośród uczniów asystenta, który w obecności nauczyciela  przeprowadza doświadczenie chemiczne „Jak zbudowane są cząsteczki węglowodanów?” (patrz materiały pomocnicze). Uczniowie zapisują w wirtualnym dzienniczku wcześniej problem badawczy, hipotezę, a w trakcie wykonania doświadczenia - obserwacje, równania reakcji zachodzących reakcji w formie cząsteczkowej oraz formułują wniosek. Chętne lub wybrane osoby odczytują swoje notatki, a równanie chemiczne zapisują na tablicy. W razie potrzeby nauczyciel uzupełnia podane informacje.

3. Uczniowie wykorzystując wiedzę zdobytą podczas lekcji, samodzielnie grają w grę edukacyjną „chemiczni milionerzy”, zawartą w e-materiale.

4. Uczniowie pracują w parach z częścią „sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętny uczeń z danej pary udziela odpowiedzi/prezentuje rozwiązanie na tablicy. Pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów. Pyta:

- Czy sacharydy to inna nazwa węglowodanów?

- Czy cukry składają się z atomów węgla, wodoru i tlenu?

- Czy sacharydy dzielimy na monosacharydy, oligosacharydy i polisacharydy?

- Czy glukoza należy do oligosacharydów?

- Czy skrobia to polisacharyd?

- Czy sacharoza należy do monosacharydów?

2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie zamieszczają w swoim portfolio:

- Przypomniałem sobie, że...

- Co było dla mnie łatwe...

- Czego się nauczyłam/nauczyłem...

- Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia z sekcji „sprawdź się”, których nie zdążyli wykonać na lekcji..

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grę dydaktyczną uczniowie mogą wykorzystać jako powtórzenie treści albo przygotowując się do lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

- Czy sacharydy to inna nazwa węglowodanów?

- Czy cukry składają się z atomów węgla, wodoru i tlenu?

- Czy sacharydy dzielimy na monosacharydy, oligosacharydy i polisacharydy?

- Czy glukoza należy do oligosacharydów?

- Czy skrobia to polisacharyd?

- Czy sacharoza należy do monosacharydów?

2. Etykiety po produktach spożywczych, np. czekoladzie, dżemie, jogurcie itp.

3. Doświadczenie chemiczne: „Z jakich pierwiastków zbudowane są cząsteczki węglowodanów?”:

4. Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewka/szalka Petriego, wkraplacz, łyżeczka.

5. Odczynniki chemiczne: stężony kwas siarkowy(VI), cukier spożywczy.

Przebieg doświadczenia:

Do zlewki/szalki Petriego wsyp niewielką ilość cukru i dodaj kilka kropli stężonego kwasu siarkowego(VI).

6. Karta charakterystyki  kwasu siarkowego(VI).

Table of Contents

Wprowadzenie

Przeczytaj

Gra edukacyjna

Sprawdź się

Dla nauczyciela