Розщеплення полімерів природного походження: розщеплення крохмалю

Схема досліду

У цьому досліді учні досліджують розщеплення полімерів природного походження на прикладі розщеплення крохмалю.

Для цього вони розкладають крохмаль гідролізом на його складники.

Попередні знання

Учні вже мають володіти теоретичними знаннями про будову полімерів. Крім того, буде корисно, якщо вони вже знають, як відбувається розщеплення крохмалю.

Учні також мають уміти працювати з бутановим або бунзенівським пальником і мати базові знання про експериментування з хімічними речовинами.

Принцип

Крохмаль можна розкласти гідролізом на його складники.

Навчальна мета

Учні дізнаються, що полімери природного походження, як-от целюлоза чи крохмаль, можна розкласти на їхні основні будівельні блоки (мономери). Крохмаль - це полімер, побудований із молекул глюкози як мономера, і його можна знову гідролізувати до них.

Завдання

Учні досліджують, з яких складників складається крохмаль. Для цього вони мають розкласти його за допомогою гідролізу.

• Концентрована сірчана кислота діє сильно роз'їдально. Носити захисні рукавички та захисні окуляри!
• Йодна настоянка та розчин Фелінга шкідливі для здоров'я. Не ковтати, не допускати контакту зі шкірою!
• Щодо H- і P-фраз звертайтеся, будь ласка, до відповідних паспортів безпеки.
• Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Схема досліду

Полімери постійно оточують нас у побуті: так, целюлоза, яку ми знаємо з різних рослин, є найпоширенішим природним полімером у світі. Поряд із нею є, наприклад, ще й крохмаль, відомий багатьом із нас не лише як складник рослин, а й із кухні - наприклад, як загусник для соусів.

Крохмаль - це полімер, побудований із молекул глюкози як мономера. У рослинах крохмаль трапляється у вигляді амілози або амілопектину. Амілоза нерозгалужена, і через тетраедричний кут утворюється спіральна структура, у яку вбудовуються молекули йоду (синє забарвлення).
Амілопектин має розгалужену структуру завдяки додатковому (1→6)-глікозидному зв'язку, йод забарвлює його в червоно-фіолетовий колір.

​​З яких складників складається крохмаль?

• Розклади крохмаль гідролізом на його складники.

• Для цього досліду тобі треба зібрати штатив.
• Виконай для цього чотири кроки, зображені праворуч.
• Якщо натиснеш на маленькі сині кнопки в правому куті зображень, побачиш більше зображення.

1

2

4

3

• Наповни лабораторний стакан на третину водою і постав його на дротяну сітку (рис. 5).
• Нагрій воду до 60 °C, відрегулюй пальник так, щоб температура залишалася приблизно сталою (рис. 6).

5

• Налий у колбу Ерленмейера 50 мл 1 % розчину крохмалю і додай до нього 5 мл концентрованої сірчаної кислоти (рис. 7).
• Постав колбу Ерленмейера у водяну баню, зачекай, доки встановиться температура 60 °C (рис. 8).
• Від цього моменту кожні 5 хвилин відбирай піпеткою 2 проби по 2 мл кожна, переноси ці проби піпеткою кожну в окрему пробірку (рис. 9 і 10 на наступному слайді).

7

8

9

• Від цього моменту кожні 5 хвилин відбирай піпеткою 2 проби по 2 мл кожна, переноси ці проби піпеткою кожну в окрему пробірку (рис. 9 на попередньому слайді та рис. 10).
• Досліди пробу 1 щоразу розчином Фелінга і внеси результат 6 подвійних проб у таблицю.
• Досліди пробу 2 розчином йоду/калію йодиду і внеси результат 6 подвійних проб у таблицю.

10

11

12

Тривалість

5 хв

10 хв

15 хв

20 хв

25 хв

30 хв

Кількість осаду в пробі 1

Колір проби 2 (розчин йоду/калію йодиду)