Projekt: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii
Datum:
Jazykové gymnázium Pavla Tigrida, Ostrava-Poruba
Tlak vzduchu:
Název projektu: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii Laboratorní cvičení č. Teplota vzduchu:
Vlhkost vzduchu :
Cukry(sacharidy)
Jméno a příjmení:
Podpis vyučujícího:
Spolupracoval:
Úkol č. 1: Odlišení glukosy a fruktosy Pomůcky: zkumavky, lžička na chemikálie, kádinka, stojan, držák, kruh, síťka, plynový kahan, zápalky Chemikálie: fruktosa, glukosa, močovina Pracovní postup: 1. Do dvou zkumavek dáme močovinu (0,5 g). Do první zkumavky přidáme glukosu a do druhé zkumavky přidáme fruktosu. 2. Ke stojanu připevníme svorkou kruh, na něj položíme síťku a pod ní položíme plynový kahan. 3. Do kádinky nalijeme vodu a vložíme do ní obě zkumavky. 4. Začneme zahřívat ve vodní lázni a pozorujeme barevné změny. Nákres (foto):
Pozorování: barva před barva po
1
glukosa modrá červená
fruktosa modrá modrozelená
Projekt: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii
Princip úkolu a závěr: Barevnou změnu jsme vypozorovali u glukózy, která se změnila z barvy modré na červenou (má volný hydroxylový zbytek, který způsobuje redukci) na rozdíl od fruktózy, která barvu nějak viditelně nezměnila. Testování glukózy v moči využívají diabetici a lékaři při určování hodnoty cukru v těle/moči. Úkol č. 2: Oxidačně-redukční reakce sacharidů Pomůcky: stojan se 6 zkumavkami, malý odměrný válec, kádinka, stojan, držáky, síťka, plynový kahan, lžička na chemikálie, zápalky Chemikálie: D – glukóza, D – fruktóza, sacharóza, Fehlingovo činidlo (Fehlingův roztok I (Xn) : Fehlingův roztok II(C), V1:V2 = 1:1), med, jablečná šťáva Pracovní postup: 1. Do tří zkumavek nalijeme 2 cm3 vody, přidáme 1 lžičku sacharidu: D – glukózy, D – fruktózy a sacharózy. Do dalších dvou zkumavek dáme 2 cm3 jablečné šťávy a medu. 2. Do každého roztoku sacharidu přidáme 4 cm3 Fehlingova činidla, které připravíme těsně před použitím smícháním 2 cm3 Fehlingova roztoku I a 2 cm3 Fehlingova roztoku II 3. Všechny zkumavky zahříváme ve vodní lázni a pozorujeme. Nákres (foto):
Pozorování: D - glukóza
D – fruktóza
modrá písková oranžovohnědá Do hněda
Dsacharóza světle modrá Tmavě modrá
jablečná med šťáva zelenomodrá Modrá oranžovohnědá žlutooranžová
Princip úkolu a závěr: Jelikož jsme zkumavky doslova ,,převařili“, tak se nám všechny směsi zabarvily do tmavě oranžové až hnědé. To, že se nám směsi zabarvily do oranžova značí přítomnost sacharidů. Směs se sacharózou zůstala modrá, tzn. že neobsahuje redukující se sacharidy. Úkol č. 3: Obsahují rozinky redukující sacharidy? Pomůcky: rozinky, třecí miska s tloučkem, filtrační papír, nálevka, kádinka, stojan, držák, síťka, plynový kahan, zápalky. 2
Projekt: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii
Chemikálie: Fehlingův roztok (Fehlingovo činidlo I (Xn) : Fehlingovo činidlo II(C), V1:V2 = 1:1) Pracovní postup: 1. Ve třecí misce rozetřeme ve 20 cm3 vody asi 2 lžičky rozinek. Vodný výluh rozinek přefiltrujeme. 2. Ke 2 cm3 filtrátu (výluhu z rozinek) přidáme 4 cm3 Fehlingova činidla (analogicky připraveného smícháním 2 cm3 Fehlingu I a 2 cm3Fehlingu II). 3. Pozvolna zahřejeme.
Nákres (foto): viz úkol č.2
Pozorování: Když jsme ke směsi rozinek přidali Fehlingovo činidlo, směs se zbarvila do tmavě zelené směsi a ta se po zahřátí změnila na oranžovou a po čase zhnědla.
Princip úkolu a závěr: Zjistili jsme, že rozinky obsahují redukující sacharidy. Redukcí se rozumí snížení oxidačního čísla. Redukce probíhá za přítomnosti redukčního činidla, které samo oxiduje. Redukce probíhá současně s oxidací.
Úkol č. 4: Výroba stříbrného zrcátka za použití Tollensova činidla Pomůcky: zkumavka, kádinka, lžička na chemikálie, skleněná tyčinka, stojan, plynový kahan, zápalky. Chemikálie: 5% roztok dusičnanu stříbrného AgNO3(C), 10% roztok hydroxidu sodného NaOH(C, Xi), w=2% amoniaku NH3(T, N, Xn), 1% roztok D – glukózy nebo jiného sacharidu, benzín(F, Xn) nebo aceton(F) Pracovní postup: 1. Připravíme si Tollensovo činidlo. 2. Roztok I je roztok 5% roztok dusičnanu stříbrného AgNO3. Rozpustíme 5 g AgNO3 v 95 cm3 destilované vody.
3
Projekt: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii
3. Roztok II je 10% roztok hydroxidu sodného NaOH. Rozpustíme 10 g NaOH v 90 cm3 destilované vody. 4. Před použitím slijeme stejné objemy roztoků (2 cm3 – 4 cm3) a přikapáváme k nim roztok amoniaku (w=2%). Nejprve vzniká sraženina hydratovaného oxidu stříbrného. Amoniak přikapáváme dále, až se poslední kapkou vzniklá sraženina zcela rozpustí. Přebytek amoniaku v činidle není vhodný, snižuje jeho citlivost. Činidlo je potřeba připravit vždy čerstvé. Nepoužité se ihned likviduje. Stáním se vytváří třaskavé stříbro a již pohybem by mohla lahvička explodovat!!! 5. Do pečlivě vymyté a odmaštěné zkumavky (benzínem nebo acetonem) nalijeme 2 cm3 Tollensova činidla, přidáme stejné množství roztoku glukózy a zahříváme asi 3 minuty ve vodní lázni. 6. Pozorujeme vznik stříbrného zrcátka. Nákres (foto):
Pozorování: Při výrobě Tollensova činidla se nám nepovedlo amoniakem rozpustit vzniklou sraženinu oxidu stříbrného. Tím pádem se nám poté v zahřátých zkumavkách neobjevilo zrcátko. Alespoň jsme objevili, na dně kádinky, stříbrný povlak, kde jsme před tím smíchali roztok glukosy s Tollensovým činidlem i s nerozpuštěnou sraženinou.
Princip úkolu a závěr: Pokus se nám nepovedl nejspíš kvůli slabému roztoku amoniaku Tollensovo činidlo je směs dusičnanu stříbrného (AgNO3) a vodného roztoku amoniaku (NH3). Díky němu můžeme dokázat aldehydy, které snadno oxidují na karboxylové kyseliny v neznámém roztoku. Když aldehydy oxidují, souběžně se redukuje stříbrný kationt na čisté stříbro.
4
Projekt: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii
Otázky a úkoly(teorie): 1. Vyhledejte v literatuře chemické vzorce D-glukózy, D-fruktózy a sacharózy. Určete, které z nich mají redukující skupinu, a tudíž poskytují redoxní reakci. Porovnejte s výsledky 1. úkolu.
2. Které cukry se nazývají hroznový, ovocný, řepný, mléčný a sladový? Vyhledej v literatuře. V pořadí: glukóza,fruktóza,sacharóza,laktóza a maltóza.
3. Jakou funkci plní sacharidy v lidském těle? Mají nejrůznější funkce: stavební materiál těl organismů (celulóza, chitin); zásobní látka (glykogen, škrob); zdroj energie pro organismy (glukóza, fruktóza). Musíme je přijímat v potravě, při jejich nedostatku jsme schopni si je krátkodobě syntetizovat z aminokyselin a glycerolu. 4. Proč podáváme nemocným osobám přímo do žil jako umělou výživu roztok glukózy? Důvodem je opět rychlý přínos energie do těla. Nemocný je například tak slabý, že se nedokáže ani najíst, a takto získá čistou energii bez jakéhokoli štěpení v trávicím traktu. 5. Proč sportovci těsně před závodem často „mlsají“ pastilky s hroznovým cukrem? Hroznový cukr je nejrychlejší přísun energie, protože samotný cukr je glukóza, tělo se už nemusí namáhat rozkladem na nižší sacharidy. 5
Projekt: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii
6. Glukóza vzniká v přírodě fotosyntézou. Zapište děj chemickou rovnicí. Vysvětlete, co k fotosyntéze rostlina potřebuje a co při ní vzniká? 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O Rostlina k fotosyntéze potřebuje oxid uhličitý, vodu, zelené barvivo – chlorofyl a účast slunečného záření, vzniká glukóza, voda a do ovzduší se uvolňuje kyslík. Dochází k přeměně anorganických látek na organické. Probíhá v chloroplastech. Má základní dvě fáze: světelnou a temnosvitní.
6
