|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
страницы:
1
2
3
Текущая страница: 1
|
|
Методические приемы по систематизации и обобщению знаний при изучении структуры биополимеров в школьном курсе химии.
Доцент, к.б.н. Г.В.Гераскина, МПУ,
Учитель химии Е.А.Алферова, школа 854, г.Москвы
Ассистент, к.п.н. Е.Ю.Раткевич, МПУ
Школьный курс органической химии постоянно требует систематического обобщения пройденного материала, поскольку изучение органических соединений идет от рассмотрения состава, структуры и свойств отдельных веществ к характеристике гомологического ряда и класса. Такое обобщение, включающее рассмотрение ранее изученного материала, способствует закреплению пройденного и вырабатывает у учащихся умение систематизировать полученные знания. Однако при этом обобщающий материал на практике дается в курсе органической химии применительно лишь к мономерным соединениям. Поскольку роль полимеров исключительно велика как в природе, так и в быту, усвоение учащимися представлений о строении и свойствах полимеров имеет важное значение при изучении всех естественных дисциплин.
Новая школьная программа по химии предусматривает изучение таких биополимеров, как полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Методическим проблемам изучения биополимеров в школьном курсе химии посвящена настоящая работа.
Обычно методические трудности возникают при изучении нуклеиновых кислот в силу их сложного многоуровневого строения. Школьники запоминают отдельные элементы молекулы нуклеиновой кислоты, но, как правило, не могут показать их взаимосвязь при формировании полимерной цепи. Эти трудности в значительной степени могут быть преодолены при системном подходе, когда структура каждого конкретного биополимера описывается с единых позиций, с использованием основных понятий и определений химии полимеров. Поскольку все биополимеры обладают рядом сходных свойств, то системный подход, акцентирующий эти сходства, будет способствовать формированию у учеников более целостного представления о классе этих соединений в целом. Первыми представителями биополимеров, с которыми знакомятся учащиеся, являются полисахариды - крахмал и целлюлоза. Прежде чем давать их характеристику, необходимо напомнить учащимся о явлении полимеризации, с которым они уже встречались при изучении непредельных углеводородов и альдегидов. Опираясь на эти знания, следует излагать материал о строении полисахаридов с использованием таких понятий, как структурное звено и степень полимеризации. Кроме того, на примере крахмала и целлюлозы, можно уже ввести такие общие понятия химии полимеров, как ковалентный остов и радикалы. Под ковалентным остовом понимается часть молекулы полимера, представляющая собой последовательность одинаковых элементов, связанных ковалентными связями. Радикалами в химии полимеров называется совокупность атомов или химических группировок, связанных с ковалентным остовом, но не связанных друг с другом. В этих терминах крахмал, например, описывается как полимер, состоящий из остатков
(– глюкозы, соединенных связями типа 1,4. Ковалентный остов такой полисахаридной цепи включает атомы пиранозных колец, а в качестве радикалов выступают метоксильные группы:
Здесь же следует ввести такое общее для биополимеров понятие, как полярность цепи, обратив внимание учащихся на различные свойства первого и последнего остатков глюкозы: у первого остатка гликозидный гидроксил участвует в образовании связи со вторым остатком, а в последнем звене этот гидроксил свободен и, вследствие этого, он может теоретически вступать в реакцию с такими окислителями, как оксиды серебра и меди, подобно свободным молекулам глюкозы. В соответствии с этим один конец полисахаридной цепи называется невосстанавливающим, а другой - восстанавливающим.
Все эти характеристики, т.е. химическая природа элементов ковалентного остова, тип связи между ними, химическая природа радикалов и проявление полярности, входят в понятие первичной структуры полимера. В случаях, когда полимер образован разнокачественными структурными звеньями, т.е. химическая природа радикалов различна, в понятие первичной структуры включается такая характеристика, как порядок чередования структурных звеньев.
В живой клетке молекулы биополимеров, как правило, находятся не в вытянутой форме, а компактно сложены, что уменьшает их линейшые размеры. Универсальной формой компактной укладки все типов биополимеров является спираль. Способ расположения в клетке биополимеров и параметры спиралей, такие как диаметр, шаг, число структурных элементов на один виток, угол наклона и т.п., входят в понятие вторичной структуры. Так, молекулы целлюлозы имеют вытянутую веретенообразную форму, а молекулы амилозы (линейного компонента крахмала) скручены в спираль, что обеспечивает их более компактную укладку в крахмальных зернах. На один виток такой спирали приходится шесть пиранозных колец. Спирализованы также отдельные полигликозидные цепочки амилопектина (разветвленного компонента крахмала). Здесь необходимо пояснить, что характерная синяя окраска при реакции крахмала с иодом обусловлена именно взаимодействием йода со спиральными участками крахмала, когда молекула иода встраивается внутрь спирали. Таким образом, уже на примере полисахаридов вводятся такие понятия, как первичная и вторичная структура биополимера.
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
 |
Предмет: Химия
Педагогика
|
 |
Тема: Методические приемы по систематизации и обобщению знаний при изучении структуры биополимеров в школьном курсе химии |
 |
Ключевые слова: Методические приемы по систематизации и обобщению знаний при изучении структуры биополимеров в школьном курсе химии, химии, Методические, изучении, крахмал, Обучение, знаний, Обучение дошкольное образование школа педагогика, систематизации, глюкоза, приемы, дошкольное, пиранозные, педагогика, кольца, школьном, обобщению, целлюлоза, курсе, крахмал целлюлоза глюкоза пиранозные кольца белок, при, структуры, образование, биополимеров, школа, белок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
