Конспект урока «Белки, жиры и углеводы» по химии для 10 класса

МОУ Куликовская СОШ

Ивановский муниципальный район

Ивановская область

Интегрированный урок по химии и биологии в 10 классе «Белки, жиры и углеводы»

Учитель химии Кузмина М.С.

Девиз урока.

«Пусть пища ваша будет вашим лекарством»

(Гиппократ).

Цель. Показать, используя знания по химии и биологии о белках, жирах и углеводах, что здоровье человека – это главная ценность жизни, его надо сохранять и беречь смолоду.

Задачи.

Образовательные: закрепить сведения о составе, строении, свойствах и функциях жиров, белков и углеводов.

Воспитательные: формировать чувство ответственности по отношению к своему здоровью, навыки коллективизма и коммуникативности в ходе работы.

Познавательные: развивать внимание и память, речь и мышление, фантазию и творческие способности, самостоятельность и умение сопоставлять.

Оформление: на доске слова Гиппократа, презентация урока.

Оборудование: на столе у учащихся первой группы – пластилин, спички, две пробирки с растительным и машинным маслом, раствор перманганата калия, семена подсолнечника, фильтровальная бумага, спиртовка; второй группы - пластилин, спички, две пробирки с раствором мыла и белка, молоко, концентрированная азотная кислота; третьей группы – бусы, две пробирки с глюкозой и сахарозой, аммиачный раствор нитрата серебра, мука, йод.

Ход урока.

Деятельность учителя.

Домашнее задание: тесты по темам «Белки, жиры и углеводы»

3 этап урока.

Вопросы и задания для групп учащихся.

Жиры: Чем образована молекула жира? Используя пластилин и спички, соберите модель жира.(общую формулу.) Каковы формулы и названия жирных кислот, остатки которых частично входят в состав жиров и масел? Чем отличаются по строению твёрдые жиры и масла?

Углеводы: Какая общая формула характерна для углеводов? На какие группы они делятся углеводы? Какова формула глюкозы, к какой группе органических веществ она относится? (соберите её модель из пластилина и спичек ) Сколько форм глюкозы существует и какие?

Белки: Каков атомарный состав белков? Какие функциональные группы входят в состав белков? Каким образом происходит соединение аминокислот в белковую молекулу? Что называется первичной, вторичной, третичной структурой белка? (Покажите с помощью бус).

7 этап урока.

Задачи для групп учащихся.

Задача для группы «Белки».

Источниками белков могут служить не только такие продукты, как мясо, рыба, яйца, творог, но и растительные, например плоды бобовых (фасоль, соя, горох, арахис), которые содержат до 22 -25% белков по массе, орехи и грибы.

Какая масса бобовых ( например, фасоли) требуется, чтобы обеспечить дневную потребность в белках семьи из четырёх человек ( в семье двое взрослых и двое детей)? Примите норму потребления белков для взрослых – 200г., для детей -150 г. в день. Считайте, что белки составляют 22% от массы фасоли.

Решение.

Дано:

ω = 22%

m_взр. = 200 г/в день

m_дет. = 150 в день

n = 4 чел.

m_{(фасоли)} - ?

Решение:

m_{пот.бел.} = 2*200+2*150 г = 700 г/день

ω_б = (m_б./m_вещ.)*100%

m_ф. = (m_б.*100%)/ω = (700*100)/22 = 3181,8г = 3,2 кг

Ответ: 3,2 кг фасоли в день.

Задача для группы «Углеводы».

Лактоза ( молочный сахар) содержится в молоке в количестве 4-6%. Её можно выделить из молока сгущением сыворотки, в чистом виде это рассыпчатые мелкие бесцветные кристаллы со слабым сладким вкусом. Это вещество известно химикам очень давно – с 1633г., когда сахара систематически исследовал итальянский химик и врач Анджело Сала (1576-1637 г.).

Определите количество лактозы ( в молях) в 1 л молока, если его плотность составляет 0, 98 г/мл.

Решение.

Дано:

ω _(лак.)=4%

υ_(мол.) = 0,98 г/мл

V_(мол.) = 1 л = 1000 мл

Найти: n_{(лактозы)} -?

Решение:

m = 1000*0.98 = 980 г.

ω = (m_(лак.)/m_(мол.) )*100%

m_(лак.) = ω*m_(мол.)/100% = 4%*980г/100% = 39,2 г.

M(С₁₂H₂₂O₄) = 12*12 + 22 + 16*11 = 342 г/моль

n = 39,2/342 = 0,11 моль

Ответ: n_{(лактозы)} = 0,11 моль.

Задача для группы «Жиры».

Основная часть пищевых жиров – простые липиды, или триглицериды, - сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина С₃Н₅(ОН)₃ и высших карбоновых кислот, называемых жирными. Среди жирных кислот различают предельные( например пальмитиновую С₁₅Н₃₁СООН, стеариновую С₁₇Н₃₅СООН) и непредельные, содержащие в своей молекуле одну или несколько двойных связей ( например, олеиновую С₁₇Н₃₃СООН, линолевую С₁₇Н₃₁СООН, арахидоновую С₁₉Н₃₁СООН)

Рассчитайте количества (в молях) в 1г. пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой, арахидоновой кислот.

Решение.

Дано:

m_(паль.) = m_{(стеор.)} = m_(оле.) = m_(мин.) = m_(арах.) = 1 г.

Найти: n - ?

Решение:

M(С₁₅Н₃₁СООН) = 12*15+31+12+32+1=256 г/моль

M(С₁₇Н₃₅СООН) = 17*12+35+12+32+12=284 г/моль

M(С₁₇Н₃₃СООН) = 282 г/моль

M(С₁₇Н₃₁СООН) = 280 г/моль

M(С₁₉Н₃₁СООН) = 304 г/моль

n(С₁₅Н₃₁СООН) = m/M = 1г/256 г/моль = 0,0039 моль.

n(С₁₇Н₃₅СООН) = m/M = 1г/284 г/моль = 0,0035 моль

n(С₁₇Н₃₃СООН) = m/M = 1г/282 г/моль = 0,0035 моль

n(С₁₇Н₃₁СООН) = m/M = 1г/280 г/моль = 0,0036 моль

n(С₁₉Н₃₁СООН) = m/M = 1г/304 г/моль = 0.0033 моль

Ответ:

n(С₁₅Н₃₁СООН) = 0,0039 моль; n(С₁₇Н₃₅СООН) = 0,0035 моль; n(С₁₇Н₃₃СООН) = 0,0035 моль; n(С₁₇Н₃₁СООН) = 0,0036 моль; n(С₁₉Н₃₁СООН) = 0.0033 моль.

8 этап урока.

Выступления учащихся о роли белков, жиров и углеводов в природе и их значение для человека.

Пептиды и белки содержатся во всех живых организмах. Белок – уникальное вещество, которое находится практически в любом натуральном продукте, даже в овощах и фруктах. Недостаток белка может сказаться на работе печени, желез внутренней секреции, сердца, может вызвать отрицательные изменения гормонального фона, ухудшения усвоения веществ, так как белки связаны со многими системами организма. Работа белка возглавляет важные процессы жизнедеятельности организма. Белок влияет на пищеварение, дыхание, свертываемость крови, ответственен за мышечные сокращения, нервную проводимость. Кроме того, белок входит в состав ферментов и гормонов, активность которых связана с жизнью клетки. Белок для человека – это поставщик энергии. Недостаток белка сказывается на работоспособности человека, снижается концентрация внимания, страдает сосредоточенность. Рекомендуется белковую пищу употреблять ежедневно. Связано это еще и с тем, что белок практически не откладывается организмом и поэтому поступление белка должно быть регулярным. Основными носителями белка являются таким продукты как мясо, рыба, птица, молочные продукты, яйца, хлеб. В то же время среди пептидов встречаются и сильно ядовитые вещества. Например, действующее начало яда бледной поганки – это смесь пептидов. Из пептидов состоят и змеиные яды.

Жиры наряду с белками и углеводами входят в состав всех природных клеток. Жиры это ценное вещество для организма. Это строительный материал и запас энергии организма, необходимая составляющая пищи. При окислении 1 г. жира в организме выделяется около 38 кДж – в 2 раза больше, чем при окислении белков или углеводов, приводит к образованию 9 Ккал. Пища, содержащая жиры, незаменима при больших физических нагрузках и в холодную погоду. Имеет значение и качественный состав жира. Например, ненасыщенные жирные кислоты являются незаменимыми и поступают в наш организм только с пищей, в основном это растительные масла (оливковое, кукурузное). Примечательно, что жиры это и источник витаминов, таких как А, D, Е. Конечно, следует помнить о том, что переизбыток жиров приводит к развитию таких заболеваний как атеросклероз, инфаркт, инсульт. Но и забывать о том, что жиры играют немаловажную роль в нормальном функционировании организма, не стоит.

Углеводы, наряду с жирами и белками, входят в состав всех живых организмов, это необходимая составляющая пищи. Зелёные растения синтезируют углеводы из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Углеводы в живых организмах выполняют строительную функцию, так же это - основной элемент, снабжающий организм человека энергией. На долю углеводов приходится большая часть нашего дневного рациона. Они быстро усваиваются и имеют сладкий вкус. При избытке сахарозы усиливается превращение в жир веществ, попадающих к нам с пищей. К слову сказать, количество ее может быть уменьшено без вреда для здоровья. Клетчатку же рекомендуют употреблять при диетах, она способствует продвижению пищи по кишечнику. Источником углеводов служат картофель, хлеб, крупы, капуста, свекла, морковь, яблоки. Недостаток углеводов в течение долгого периода может вызвать появление сонливости, слабости, головной боли, чувства голода.

10 этап урока.

Выступление учащихся с научно – исследовательским проектом «Энергетическая ценность пищевых продуктов»

Тема нашей проектно – исследовательской работы - «Пищевая ценность продуктов питания»

Проблема питания - очень актуальна в жизни каждого человека.

В настоящее время наш рынок заполнен множеством продуктов, которые вредны для здоровья. И одной из причин ухудшения здоровья школьников является неправильное питание. Поэтому целью нашей работы является выяснить: соответствует ли набор продуктов питание нашей физиологической норме.

Задачи исследования:

• Провести анализ продуктов питания на содержание в них белков, жиров и углеводов;

• проанализировать недельный рацион продуктов, которые использовались в семье для приготовления пищи;

• Просчитать калорийность продуктов;

• Сопоставить соотношение белков, жиров и углеводов, сравнить с нормой.

Белки, жиры и углеводы входят в состав всех живых организмов, в том числе и человека, который содержит 18% белков,10% жиров, 5% углеводов,2% других органических и неорганических веществ и 65% воды.

Организм человека – это уникальный химический комбинат, в котором протекают разнообразные химические превращения.

Питание – усвоение питательных веществ клетками тела для создания веществ и структур, необходимых организму, то есть «строительный материал» для восстановления разрушенных и отмерших тканей или образования новых клеток в организме, а также для использования энергии, содержащейся в органических веществах, получаемых вместе с пищей.

Мы поставили перед собой вопрос: Какие продукты полезны человеку? И провели анализ продуктов на содержание в них питательных веществ.

Состав молока очень разнообразен. В него входит около 100 различных компонентов. Основные:

Белки: козеин, лактоальбумин, лактоглобулин

Молочный жир: насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты

Молочный сахар –лактоза

Кальций, фосфор

Витамины: А,D, Е, В2, В6,С

Витамина С в молоке незначительное количество, к тому же он теряется при пастеризации и кипячении. Относительно мало в молоке железа и магния.

Из литературных источников мы узнали, по данным исследований, проведённых в Англии, самые крепкие кости оказались у женщин среднего и пожилого возраста, которые до двадцати пяти лет пили в больших количествах молоко.

Основным источником полноценных белков в рационе человека являются мясные продукты. Они содержат жиры, а очень важная для организма арахидовая кислота входит в состав мясных жиров. В их состав также входит

холестерин, глюкоза, молочная кислота, гликоген, азотистые вещества.

Минералы: фосфор, железо, натрий, калий, медь

Витамины: А,D,В

Постное мясо быстрее переваривается, так как жиры замедляют этот процесс. Жареные мясные продукты оказывают на органы пищеварения большую нагрузку, чем не жареные.

Рыба и морепродукты, как и мясо, являются источником полноценных белков. По содержанию жира различают тощие(щука, окунь, треска, судак), средней жирности и жирные (лосось, осетр, белуга, семга, севрюга) сорта рыбы. Рыбий жир – источник ненасыщенных жирных кислот, которые спасают нас от атеросклероза, ломкости костей и лишнего веса. Количество арахидовой кислоты в рыбьем жире превосходит все другие источники, так же много в нём витамина А,D,В, содержатся минералы: фосфор, кальций. Морские животные и рыбы являются источником йода. Крабы, кальмары, креветки, раки почти не содержат жира, зато богаты полноценными белками. Различных микроэлементов в мясе морских животных в 10 раз больше, чем в рыбе, и почти в 50 раз больше, чем в мясе наземных животных и птиц.

В яйце содержатся практически все компоненты, необходимые для развития живого организма, причем в идеально сбалансированных пропорциях.

Белок и желток яиц содержат разные по составу аминокислоты и представляют полный их комплекс

В состав желтка входит холестерин, лецитин, ненасыщенные жирные кислоты, витамины: А, D,Е, В, так же минералы: фосфор, железо, сера, медь, кальций.

Яйца полностью усваиваются в процессе пищеварения, однако нужно опасаться сальмонеллы, которая поражает в яйце и белок и желток и вызывает пищевое отравление. Избежать сальмонеллеза можно при помощи длительной кулинарной обработки, пастеризации или варки.

Крупы, богатые белками: рисовая, овсяная, гречневая. Углеводами – манная. Овсяная, пшённая, гречневая, перловая содержат витамин В, железо, фосфор, марганец, и другие микроэлементы.

В хлебе много углеводов, которые представлены крахмалом и незначительным количеством сахара. Белков - мало, ещё меньше жиров, зато он богат калием, кальцием, железом, магнием, фосфором, витамином группы В.

Макаронные изделия содержат больше белков и углеводов, чем хлеб, но меньше минеральных солей, витаминов и клетчатки.

Кондитерские изделия богаты жирами и углеводами, бедны клетчаткой. Пищевая ценность их сильно зависит от добавок и начинок.

В состав сливочного масла входит 70-80% молочного жира, в котором большое количество -олеиновой кислоты и очень много других кислот; витамины –А,D,Е; холестерин, фосфолипиды.

Говяжий, бараний и свиной жир содержит меньше холестерина, чем сливочное масло, беднее витаминами, богаче моно – полиненасыщенными кислотами.

В растительные масла входят ненасыщенные жирные кислоты, по способу получения растительные масла делятся на сырые, рафинированные и нерафинированные.

Сырые масла – сохраняют практически все витамины и минералы; при температурной обработке количество полезных веществ сокращается, возрастает доля концерогенов.

Особенно полезными свойствами обладает оливковое масло. Оно содержит 70% мононенасыщенных жиров, которые играют важную роль в профилактике и лечении атеросклероза, способствует выходу холестерина и защищают нашу сердечно – сосудистую систему. Также для здоровья полезны кукурузное и соевое масла.

Маргарин – искусственно полученный жир.

О пользе замены сливочного масла маргарином говорить не стоит. Заменой могут служить только натуральные растительные масла.

Овощи богаты витаминами и минеральными веществами, в том числе и микроэлементами, причем в благоприятных для усвоения пропорциях. Углеводы представлены крахмалом, сахаром, клетчаткой и пектином. Небольшое количество белков и низкая энергетическая ценность делают овощи незаменимым продуктом для снижения веса и нормализации процесса пищеварения.

Фрукты и ягоды являются настоящим кладезем витаминов и минералов, необходимых человеку для здоровой жизни. Аскорбиновая кислота в больших количествах содержится во всех цитрусовых, шиповнике, черной смородине, облепихе. Овощи и фрукты отличаются большим содержанием калия, необходимым для работы нашей сердечно – сосудистой системы и почек. В хорошем сбалансированном соотношении в них содержатся соли кальция и фосфора, поэтому они легко усваиваются. Яблоки, слива, черника содержат железо, необходимое для процесса кроветворения. В ягодах и фруктах очень мало белка, почти нет жира, много легкоусвояемых углеводов, поставщиков быстрой энергии.

Мед – удивительно полезный продукт, обладающий множеством чудесных свойств. Содержит глюкозу, фруктозу, сахарозу, почти все витамины, минеральные вещества. Убивает микробы, способствует продвижению пищи по кишечнику и быстрому его опорожнению, оказывает на организм общеукрепляющее действие.

Шоколад долгое время не считался полезным продуктом. Современные исследования реабилитировали это лакомство. Шоколад содержит большое количество калия, фосфора, щавелевой кислоты; 60% углеводов, 35% жира, 5-7%белка. Масло какао содержит ненасыщенные жирные кислоты; алкалоид –теобромин, стимулирующий деятельность нервной системы и сердца.

В состав чая входит более ста различных химических веществ. Это эфирные масла, дубильные вещества ( танин) и другие алкалоиды –кофеин, теобромин, теофиллин, витамины, белки, минералы. Благодаря высокой биоактивности этих веществ, чай оказывает тонизирующее воздействие на сердечно – сосудистую и нервную системы, стимулирует мочеотделение.

Зерна кофе содержат кофеин, сахарозу, жир, белковые вещества, клетчатку, кофейно – дубильную кислоту. О вреде и пользе кофе споры ведутся до сих пор, поэтому лучшим советчиком в этом вопросе будут ваши собственные ощущения и чувство меры.

Перед собой мы поставили основополагающий вопрос:

Что же такое рациональное питание?

«Сколько и каких продуктов надо съесть в течение недели, чтобы обеспечить поступление в организм нужного количества энергии?»

Гипотеза нашего исследования: набор продуктов питания, которые мы используем соответствует нашей физиологической норме.

Ход исследования.

• Мы отметили, сколько калорий потребляем в день, и из каких продуктов – белков, жиров и углеводов.

• Вычислили, сколько энергии расходует наш организм на переваривание этих продуктов.

• Сосчитали наши энергетические затраты на сон и сидение перед телевизором и компьютером.

• Отметили, сколько времени и соответственно калорий мы тратим в день на учёбу, домашнюю работу, занятия спортом, труд на рабочем месте. Результаты сложили.

Зная нормы питания, калорийность продуктов, ориентируясь на выборе оптимального рациона питания, учитывая то, что происходит расход энергии на приём, переваривание и усвоение пищи, на обеспечение работы организма и поддержание мышечного тонуса, а также выполнение нами той или иной работы, мы получили за неделю 7 различных результатов. Вычислили среднее значение.

В ходе исследования получили следующие результаты:

1.Среднесуточная калорийность продуктов питания составляет 2400 -2800Ккал (норма 3300 Ккал).

2.Соотношение белков, жиров и углеводов 0,7:1:3 (норма 1:1:4).

На диаграмме видно соотношение результатов исследования с нормой.

Мы пришли к выводу, что

1.набор продуктов питания в целом соответствует нашей физиологической норме, но недостаточно белков и углеводов;

2.совет маме: готовить больше рыбных и овощных блюд, не забывать о фруктах и овощах.

Таким образом, мы выделили основные принципы рационального питания:

1.Количество энергии, поступающей с пищей, должно соответствовать энергозатратам организма в процессе жизнедеятельности.

2.Пища должна удовлетворять потребности организма в количественном и качественном составе и соотношении питательных веществ, необходимых для полноценной жизни и здоровья человека.

3.Режим питания должен быть организован так, чтобы организм:

• получал порции энергии и питательных веществ только по

мере необходимости;

• успевал справляться с работой по переработке пищи и выходу отходов;

• имел возможность и время отдохнуть и восстановиться.

Тест по теме: «Белки, их строение и функции»

1. Сколько аминокислот образует все многообразие белков?

1)26 3)40

2)20 4)210

2. Какие элементы входят в состав простых белков?

1) кислород 3) водород 5) магний 7) железо 9) хлор

2) азот 4) углерод 6) сера 8) фосфор 10) цинк

3. Какая функциональная группа придает аминокислоте кис­лые, какая — щелочные свойства?

1) Кислые - карбоксильная группа, щелочные - радикал.

2) Кислые - радикал, щелочные - аминогруппа.

3) Кислые - карбоксильная группа, щелочные - аминогруппа.

4) Кислые - аминогруппа, щелочные - радикал.

4. Между какими функциональными группами аминокислот образуется пептидная связь?

1) Между аминогруппой одной аминокислоты и радикалом другой.

2) Между карбоксильными группами соседних аминокислот.

3) Между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксиль­ной группой другой.

4) Между аминогруппами соседних аминокислот.

5. Какую структуру имеет молекула гемоглобина?

1) первичную 3) третичную;

2) вторичную 4) четвертичную

6. Какие связи стабилизируют первичную структуру белков?

1) ковалентные 3) водородные

2) ионные 4) такие связи отсутствуют

7. Ферменты - это биокатализаторы, состоящие из:

1)белков 3) нуклеотидов

2) липидов 4) углеводов

8. Из аминокислотных остатков построены молекулы:

1) углеводов 3) липидов

2) белков 4) нуклеиновых кислот

9. Гормональную функцию могут выполнять:

1) только белки 3) только углеводы

2) белки и липиды 4) белки, липиды, углеводы

1 0. Белки в клетке выполняют следующие функции:

1)структурную 4)транспортную

2) защитную 5) запасную

3) хранения и передачи 6) регуляторную наследственной информации

Тест по теме: «Жиры, их строение и функции »

1. Жиры – это…

а) многоатомные спирты
б) сложные эфиры
в) карбоновые кислоты.

2.Какие вещества входят в состав животных жиров?

а) глицерин. в) пальмитиновая кислота
б) этанол д) стеариновая кислота
е) линолевая кислота.

3.Какие реакции не характерны для растительных жиров?

а) гидролиз в) гидрирование
б) замещение г) дегидрирование

4. Какие вещества могут образоваться при гидролизе растительных масел?

а) линолевая кислота г) олеиновая кислота
б) глицерин д) стеариновая кислота
в) муравьиная кислота е) этанол

5. Какие реакции характерны для животных жиров?

а) водный гидролиз в) присоединение
б) гидрирование г) омыление

6.Кто из перечисленных учёных впервые синтезировал жиры?

а) Бутлеров в) Шееле
б) Бертло г) Шеврёль

7. Как называются ферменты, расщепляющие жиры в организме человека ?

а) амилоза в) липаза
б) желчь г) протеаза

8. Кто из перечисленных учёных занимался изучением жиров?

а) Бертло в) Бутлеров
б) Шеврёль г) Шееле

9. Какие из данных продуктов получают из жиров?

а) мыло в) пластмассы
б) глицерин г) маргарин
д) духи

10. Как называется приведённый жир?

СН₂ – ОСОС₁₇Н₃₁