1

2 Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Zespół Szkół Samorządowych Gimnazjum im. AK w Dąbrowie Białostockiej ID grupy: 96/92_MP_G2 Opiekun: Marzena Gregorczuk Bagieńska Kompetencja: Matematyczno-przyrodnicza Temat projektowy: Cukier cukrowi nierówny Semestr/rok szkolny: V/2011/2012

3 SPIS TREŚCI Podstawowe składniki żywności.Wykrywanie węgla, wodoru, tlenu, azotu i siarki w produktach żywnościowych. Pojęcie węglowodanów. Podział cukrów. Glukoza, fruktoza – budowa, występowanie, właściwości, zastosowanie. 6. Sacharoza, laktoza, maltoza - budowa, występowanie, właściwości, zastosowanie. 7. Skrobia, celuloza - budowa, występowanie, właściwości, zastosowanie. 8. Glikogen – budowa, zastosowanie. 9. Negatywny i pozytywny wpływ cukrów na organizm ludzki. 10. Zawartość cukru w produktach żywnościowych. 11. Rozwiązywanie zadań. 12. Czy wiesz, że … 13. Wzrost kompetencji. 14. Źródła.

4 Piramida zdrowego żywienia

5 Podstawowe składniki żywności- białka, - tłuszcze, - cukry, - sole, - witaminy.

6 Wykrywanie węgla w produktach żywnościowychDoświadczenie: Białka jaja kurzego ogrzewamy w probówce. Obserwacje: Pod wpływem temperatury ścina się, na dnie powstaje czarna substancja. Wniosek: Białko jaja kurzego zawiera węgiel.

7 Wykrywanie wodoru i tlenu w cukrzeDoświadczenie: Do probówki wsypujemy cukier i ogrzewamy. Obserwacje: Cukier topi się pod, na ściankach probówki powstają kropelki wody. Wniosek: Cukier zawiera wodór i tlen.

8 Wykrywanie azotu w produktach żywnościowychDoświadczenie : W probówce umieszczamy niewielką ilość sera, dodajemy ok. 1 cm3 roztworu NaOH i ogrzewamy jej zawartość. Do wylotu probówki zbliżamy zwilżony w wodzie papierek uniwersalny. Obserwacje: Pod wpływem wydobywających się gazów z probówki zwilżony papierek uniwersalny zmienił barwę z żółtej na niebieską. Wniosek : W skład wydobywających się gazów wchodził zasadowy związek azotu (amoniak).

9 Wykrywanie azotu - cd

10 WYKRYWANIE SIARKI w produktach żywnościowychDoświadczenie : Do probówki z białkiem jaja kurzego dodajemy 1 cm3 roztworu NaOH i ogrzewamy. Po chwili dodajemy kilka kropli Pb(NO3)2. Obserwacje: Wytrąca się czarny osad. Wniosek : Wytrącenie się czarnego osadu (PbS) świadczy o obecności siarki.

11 WYKRYWANIE SIARKI - cd

12 Węglowodany Wzór ogólny cukrów Stosunek liczby atomów wodoru do liczby atomów tlenu w cząsteczce cukru jest taki sam jak w wodzie, stąd nazwa węglowodany. cukry = węglowodany Cn(H2O)m

13 Podział cukrów Cukry (węglowodany) cukry proste cukry złożone dwucukrywielocukry glukoza sacharoza skrobia fruktoza laktoza celuloza glikogen maltoza

14 Glukoza Cząsteczka glukozy Wzór pierścieniowy

15 Występowanie glukozy w przyrodzie- soki roślin np. winogron (stąd zwana cukrem gronowym), - miód pszczeli, - krew (podstawowy jej węglowodan)

16 BADANIE SKŁADU PIERWIASTKOWEGO GLUKOZYDoświadczenie: Do probówki wsypujemy niewielką ilość glukozy i ogrzewamy. Obserwacje : Glukoza topi się, zmienia barwę na żółtą, a potem czarną. Na ściankach probówki widać skraplającą się parę wodną oraz czarną substancje. Wniosek : Glukoza zawiera wodór, tlen ,węgiel. C6H12O6+6O2 6CO2 + 6H2O + energia

17 BADANIE SKŁADU PIERWIASTKOWEGO GLUKOZY - cd

18 Właściwości glukozy biała substancja o budowie krystalicznej,ma słodki smak, odczyn obojętny, nietoksyczna.

19 Właściwości glukozy - cddobrze rozpuszcza się w wodzie nie rozpuszcza się w alkoholu

20 Próba Trommera – reakcja charakterystycznaDoświadczenie: Do probówki zawierającej roztwór wodorotlenku sodu dodajemy siarczan(VI) miedzi(II) (powstanie wodorotlenek miedzi (II)) dodajemy roztwór glukozy. Probówkę ogrzewamy. Obserwacje: Po chwili niebieski osad Cu(OH)2 zmienia barwę na ceglasto czerwoną. Wniosek: Ceglastoczerwona substancja to tlenek miedzi (I). Glukoza ma właściwości redukujące. Jest to reakcja charakterystyczna pozwalająca wykryć glukozę. Cu(OH)2 CuO + H2O 2CuO + C6H12O6 Cu2O + C6H12O7

21 Próba Trommera – reakcja charakterystyczna - cd

22 Próba Tollensa – próba lustra srebrnegoDoświadczenie: Probówkę napełniamy roztworem azotanu (V) srebra (I), dodajemy kilka kropel stężonego roztworu wodorotlenku sodu oraz kilka kropel amoniaku (do momentu rozpuszczenia się osadu). Do tak powstałego roztworu wlewamy roztwór glukozy i ogrzewamy probówkę w łaźni wodnej. Obserwacje: Podczas ogrzewania na ściankach probówki pojawia się tzw. lustro srebrne. Wniosek: Glukoza ma właściwości redukujące. Ag2O + C6H12O6 2Ag + C6H12O7

23 Próba Tollensa – próba lustra srebrnego - cd

24 Glukoza - Fermentacja alkoholowaPod wpływem enzymów wytwarzanych między innymi przez drożdże, glukoza ulega rozkładowi, tworząc alkohol i tlenek węgla (IV). C6H12O6 enzym 2C2H5OH + 2CO2

25 Glukoza - Fermentacja alkoholowa - cdwinnica

26 Rola glukozy w odżywianiu się i w procesie oddychaniaGlukoza jest podstawowym źródłem energii organizmów zwierzęcych. Wprowadzona do organizmu przez układ pokarmowy jest transportowana przez krew do wszystkich komórek. Tam ulega przemianie, w której powstaje dwutlenek węgla, woda oraz ważna dla życia energia. Ten proces nosi nazwę oddychania. Jest on odwrotny do procesu fotosyntezy, która zachodzi w organizmach roślinnych.

27 Glukoza – proces fotosyntezy

28 Glukoza – utlenianie biologiczne

29 Produkty , w których występuje glukoza- rzepa - ziarna kukurydzy - zielony groszek z puszki - rodzynki - buraki - ryż biały gotowany

30 Zastosowanie glukozy - lekarstwa (np. do produkcji witaminy C), - sztuczny miód, - glukoza spożywcza, - bombki choinkowe, - lustra, - tkaniny.

31 Zastosowanie glukozy - cddo nadawania połysku tkaninom w kroplówkach

32 Fruktoza – cukier owocowyWłaściwości: - najsłodszy spośród cukrów, - substancja krystaliczna, - ma słodki smak, - dobrze rozpuszcza się w wodzie. C6H12O6 Występuje w soku wielu owoców oraz w miodzie pszczelim.

33 Fruktoza - zastosowanie- przemysł spożywczy, - przemysł farmaceutyczny (leczenie mięśnia sercowego), - w gospodarstwie domowym.

34 Budowa sacharozy C12H22O11 Budowa cząsteczki

35 Właściwości sacharozy- biała substancja stała o budowie krystalicznej, - nietoksyczna, - ma słodki smak, - odczyn obojętny.

36 Rozpuszczalność sacharozySacharoza rozpuszcza się w wodzie. Sacharoza nie rozpuszcza się w alkoholu.

37 Badanie składu pierwiastkowego sacharozyDoświadczenie: Do probówki wsypujemy niewielką ilość sacharozy i ogrzewamy. Obserwacje: Sacharoza topi się, zmienia barwę na żółto, potem na czarną. Na ściankach probówki widać skraplającą się parę wodną oraz czarną substancję. Wniosek: Sacharoza zawiera wodór, tlen, węgiel. C12H22O11+6O2 6CO2+6H2O+energia

38 Badanie składu pierwiastkowego sacharozy - cd

39 Ogrzewanie sacharozy karmelSacharoza pod wpływem ogrzewania topnieje i na skutek częściowego rozkładu przybiera brunatną barwę. Tak powstaje karmel.

40 Próba trommera- reakcja charakterystycznaDoświadczenie: Do probówki zawierającej roztwór wodorotlenku sodu dodajemy siarczan (VI) miedzi (II) (powstanie wodorotlenek miedzi) dodajemy roztwór sacharozy. Probówkę ogrzewamy. Obserwacje: Po chwili ogrzewania niebieski osad Cu(OH)2 nie zmienia barwy. Wniosek: Sacharoza nie ma właściwości redukujących.

41 Próba trommera- reakcja charakterystyczna - cd

42 Próba trommera- reakcja charakterystyczna - cdJeśli do roztworu sacharozy doda się rozcieńczonego roztworu kwasu solnego, ogrzeje się i zobojętni środowisko reakcji, próba Trommera zachodzi. Sacharoza w środowisku kwaśnym ulega reakcji hydrozlizy, tj. rozkładowi pod wpływem wody. C12H22O11 + H2O HCl C6H12O6 + C6H12O6

43 Hydroliza sacharozy w przewodzie pokarmowym

44 Występowanie sacharozyw burakach cukrowych, w trzcinie cukrowej, w klonie cukrowym (drzewo rosnące w Ameryce Północnej) trzcina cukrowa burak cukrowy

45 Historia sacharozy Przez setki lat cukier otrzymywano z trzciny cukrowej. Obecność cukru w burakach cukrowych wykrył uczony niemiecki A. Marggraf w 1747 roku. Odkrycie to zapoczątkowało rozwój przemysłu cukierniczego. Na polskie stoły cukier trafił dopiero w XIX wieku. Pierwszą cukrownię w Polsce zbudowano w 1802roku.

46 Produkcja cukru

47 Zastosowanie sacharozy- lekarstwa, - soki, syropy, - ciastka, - cukierki, - kompoty.

48 Laktoza – dwucukier C12H22O11składnik mleka ssaków, substancja biała, krystaliczna o słabo słodkim smaku, dobrze rozpuszczalna w wodzie, ulega hydrolizie na cukry proste

49 Tworzy się w kiełkujących nasionach zbóż.Maltoza - dwucukier Tworzy się w kiełkujących nasionach zbóż. C12H22O11 - substancja stała, mniej słodka od sacharozy, rozpuszczalna w wodzie, hydrolizuje na dwie cząsteczki glukozy

50 Budowa skrobi (C6H10O5)n, n>300

51 Występowanie skrobi - obraz mikroskopowyZiarenka skrobi ryżowej Ziarenka skrobi ziemniaczanej Ziarenka skrobi kukurydzianej Ziarenka skrobi pszennej

52 Występowanie skrobi - cd- w ziemniakach, - w ziarnach zbóż: pszenica, żyto, jęczmień, kukurydza, ryż, - w roślinach strączkowych: groch, fasola, bób.

53 Właściwości skrobi - biała substancja stała, - bez zapachu,- bez smaku, - śliska w dotyku.

54 Rozpuszczalność skrobi w zimnej wodzieDoświadczenie: Do probówki wsypujemy niewielką ilość skrobi i wlewamy wodę. Obserwacje: Skrobia w zimnej wodzie tworzy zawiesinę. Wniosek: Skrobia jest nie rozpuszczalna w wodzie.

55 Kleik skrobiowy - doświadczenieDoświadczenie: Do probówki z wrzącą wodą wlewamy zawiesinę skrobi. Całość mieszamy. Obserwacje: Roztwór pęcznieje. Wniosek: Skrobia tworzy kleik skrobiowy.

56 Wykrywanie obecności skrobiDoświadczenie: Na szkiełku zegarowym umieszczamy ziemniak, kawałek chleba. Wprowadzamy kilka kropel jodyny. Obserwacje: Na substancjach pojawia się niebieskie zabarwienie. Wniosek: Skrobia z jodem tworzy produkt o niebieskim zabarwieniu. Jest to reakcja charakterystyczna pozwalająca wykryć skrobię w produktach.

57 Wykrywanie obecności skrobiziemniak chleb

58 Hydroliza skrobi W wyniku hydrolizy skrobia rozpada się na dekstryny, następnie maltozę, a ta z kolei na glukozę.

59 Zastosowanie skrobi - mąka ziemniaczana, - klej, kisiel, budyń,- miód sztuczny, - cukierki, - krochmal

60 celuloza (C6H10O5)m, m – od 2000 do 3000 Włókna celulozy- najważniejszy składnik roślin (zapewnia roślinie trwałość, elastyczność, chroni przed utratą wody), duże ilości występują w bawełnie, lnie, konopiach, jucie, drewnie.

61 Występowanie celulozyw bawełnie w drewnie

62 Właściwości celulozy - biała, włóknista, masa, - bez smaku i zapachu, - jej włókienka nie rozpuszczają się w wodzie, ani w większości rozpuszczalników organicznych, - ulega hydrolizie pod wpływem enzymów tylko w organizmach zwierząt przeżuwających i w glebie. palna

63 Hydroliza celulozy Doświadczenie: W probówce umieszczamy watę, dodajemy kwas siarkowy (VI), ogrzewamy. Następnie dodajemy wodorotlenek miedzi (II). Obserwacje: Pojawia się ceglastoczerwone zabarwienie. Wniosek: Celuloza uległa hydrolizie. Ceglastoczerwone zabarwienie świadczy o obecności glukozy.

64 Zastosowanie Celulozy- papier, - jedwab sztuczny, - tkaniny bawełniane, - proch bezdymny, - lakiery, - tkaniny lniane.

65 glikogen Cząsteczki glikogenu są mocno rozgałęzione i łatwiej rozpuszczalne w wodzie niż skrobia. Jest materiałem zapasowym, odżywczym i energetycznym.

66 (C6H10O5)n + nH2O glukagon nC6H12O6Gliokogen - cd Hydroliza: (C6H10O5)n + nH2O glukagon nC6H12O6 glikogen glukoza Glikogen jest wielocukrem zbudowanym z reszt glukozy, magazynowy głównie w wątrobie i mięśniach. Spełnia bardzo ważną rolę szczególnie u osób trenujących. Podczas wysiłku organizm przede wszystkim czerpie energię właśnie z glikogenu.

67 Gliokogen - cd Po treningu poziom glikogenu jest bardzo niski. Należy dążyć do tego, aby po treningu szybko uzupełnić zapasy glikogenu. Do tego idealnie nadaje się: - odżywka węglowodanowa (carbo) - glukoza spożywcza - miód rozcieńczony wodą

68 Negatywny wpływ cukrów na organizm ludzkiSą przyczyną chorób: - nadciśnienie tętnicze, - nowotwory, - nadwaga i otyłość.

69 Pozytywny wpływ cukrów na organizm ludzki- są niezbędne w procesie przemiany kwasów tłuszczowych i aminokwasów, - wspomagają regulacje metabolizmu, - biorą udział w procesach regulacji poziomu głodu w organizmie, - korzystnie wpływają na florę bakteryjną przewodu pokarmowego oraz funkcjonowanie jelit.

70 Zawartość cukru w produktach spożywczychProdukty spożywcze Zawartość cukru cukier buraczany 100 % cukierki 96 % miód 81 % makaron 72-76 % mąka 72 % czekolada 50-60 % chleb 45-50 % groch, fasola 40-50 % ziemniaki 20 % owoce 5 -15 %

71 Rozwiązywanie zadań o cukrachZadanie 1 W soku winogron znajduje się 15% masowych glukozy. Oblicz, Ile glukozy znajduje się w 0,5kg winogron.

72 Rozwiązywanie zadań o cukrach - cdZadanie 2 W krwi ludzkiej glukoza stanowi normalnie 0,1-0,11% masy. W 0,5 g badanej krwi wykryto 0,7mg glukozy. Czy zawartość glukozy mieści się w granicach normy? Odchylenie od niej wskazuje na stan chorobowy.

73 Czy wiesz, że ... Owoce mają słodki smak dzięki cukrom, które zawierają - glukozie i fruktozie.

74 Czy wiesz, że ... Ciężko chorym pacjentom podaje się glukozę w postaci zastrzyków dożylnych, ponieważ ich wątroba nie jest w stanie przekształcić wystarczającej ilości glikogenu na glukozę, która jest niezbędna do życia komórek.

75 Czy wiesz, że ... Długo przeżuwana skórka od chleba robi się słodka, ponieważ w ślinie człowieka znajduje się enzym (ptialina), który powoduje hydrolizę skrobi zawartej w chlebie. Dzięki temu w jamie ustnej pojawia się słodka glukoza.

76 Czy wiesz, że ... W wyniku procesów fotosyntezy co roku rośliny przyswajają tak duże ilości dwutlenku węgla, że wagę zawartego w nim pierwiastkowego węgla szacuje się na około 175 mld ton.

77 Czy wiesz, że ... Aby wytworzyć 1 kg miodu, pszczoły muszą zebrać nektar z około 4 milionów kwiatów.

78 Czy wiesz, że ... Miód produkowany przez trzmiele bywa przyczyną zatruć, gdyż owady te często zbierają nektar z roślin trujących dla człowieka.

79 Czy wiesz, że ... Pierwszy papier wyprodukowano w Chinach w 105 r. n.e., wykorzystując do tego celu odpowiednio przetworzone drewno morwowe. Przypuszcza się, że wynalazek ten został zainspirowany obserwacją os i szerszeni, które budowały swoje gniazda z materiału, otrzymywanego po przeżuciu drewna.

80 Czy wiesz, że ... Do wyprodukowania 1 t papieru potrzeba ściąć 17 drzew, zużyć 7600 kW energii, a w procesie produkcyjnym ulegnie zanieczyszczeniu około 440 tysięcy litrów wody.

81 Cukier cukrowi nierównyMamy wiele cukrów, ale cukier cukrowi nierówny, gdyż: mają różny smak, odmienne właściwości, różne zastosowanie, różne występowanie.

82 WZROST KOMPETENCJI - wyszukiwanie i selekcjonowanie informacji, - doskonalenie umiejętności tworzenia wykresów, tabel, - wyrabianie odpowiedzialności za własną pracę, - doskonalenie umiejętności pracy w grupie, - doskonalenie umiejętności prawidłowego wnioskowania, - doskonalenie komponowania poprawnej prezentacji.

83 źródła 17) 18) 19) 20) 21) 22) 23) 24) 25) 26) 27) 28) 30) 31) 32) 33) 34) 35) 36).

84 Źródła - cd DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ 51). www.kwiaty.blogan.pl52). 53). 54). 55). 56). 57). 56). 57). 58). DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ 37). 38). 39). 40). 41). 42). 43). 44). 45). 46). 47). 48). Podręcznik „Chemia Nowej Ery” – J. Kulawik, T. Kulawik, M. Litwin wraz z płytą; Wyd. Nowa Era 49). Podręcznik „Chemia” – B. Kupczyk, W. Nowak, M. B. Szczepaniak ; Wyd. Operon 50). Podręcznik „Chemia w gimnazjum” – Z. kluz, K. Łopata, E. Odrowąż, M. M. Poźniaczek; Wyd. WSiP.

85