Конспект урока «Жиры» по химии

Урок по химии. Тема: «Жиры»

Цель: изучение и первичное осознание нового учебного материала по теме жиры, осмысление связей и отношений в объектах изучения

Задачи:

Образовательные

1. Сформировать представление о жирах как биоорганических веществах, их классификации, свойствах, способах их переработки и применении.

2. Актуализировать умения, сформированные при их изучении.

Развивающие:

Формировать и развивать образовательные компетенций:

1. учебно-познавательных:

   • развитие навыков самостоятельной познавательной деятельности;

   • развитие умения ставить познавательную задачу, самостоятельно добывать знания, выделять главное, обобщать, делать выводы, проводить самопроверку и самооценку;

2. коммуникативных:

   • навыков работы в паре, взаимодействия с другими людьми, умения отвечать на поставленный вопрос;

   • умения организовывать и анализировать собственную деятельность;

   • образное мышление, умение отстаивать свою точку зрения.

3. информационных:

   • извлекать необходимую информацию из различных источников;

   • оформлять и представлять результаты своей работы.

4. социально-трудовых:

• понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес

Воспитательные:

• воспитывать сознательное отношение к учебному труду, развивать чувство ответственности и интерес к знаниям;

• способствовать воспитанию культуры общения. развитию у обучающихся требовательности к себе, чувству коллективизма;

• воспитывать бережное отношение к своему здоровью, развивать коммуникативные способности детей, умение работать в группе.

Основная методическая цель урока: использование ИКТ - как одного из способов формирования творческого мышления и развитие интереса обучающихся, развитие информационной и коммуникативной компетенций

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления знаний

Форма проведения: урок-лекция с элементами деловой игры

Продолжительность: 1 учебный час.

Межпредметные связи: биология, кулинария, товароведение

Учебно-методическое обеспечение:

• презентация по теме урока

• оборудование и реактивы: маргарин, растительные, животные жиры, мыло, бензин.

Материально-техническое обеспечение: рабочее место преподавателя, проектор, экран, рабочие места обучающихся.

Предполагаемые результаты:

• Формирование социально-трудовой компетенции

1. Применение знаний по химии в области профессионального самоопределения.

2. Понимание сущности и значимости своей будущей

профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

• Формирование коммуникативной компетенции:.

1. Формирование умения взаимодействия с окружающими, навыками работы в коллективе.

2. Закрепление умения отбирать необходимую информацию, преобразовывать, сохранять и передавать её.

Ход урока

1. Вступительное слово учителя:

Нам каждый день природа дарит

Прикосновенье к алтарю.

За жизнь - космический подарок –

Тебя, Земля, благодарю.

Круговращение планеты,

Прикосновение стихий.

Все - север, юг, зима и лето,

Дорога, труд, любовь, стихи.

Сплетение души и мысли,

Провалы, взлеты вверх и вниз...

Какой же смысл в исканье смысла?

Процесс познанья - в этом смысл.

У меня на столе "Черный ящик", в котором находится вещество, которое на нашем уроке станет объектом исследования. Вам необходимо угадать его:

- Путешествуя по России, Пушкин отведал приготовленный хорошенькой калмычкой чай с ЭТИМ ВЕЩЕСТВОМ и солью. "Не думаю, чтобы другая народная кухня могла произвести что-нибудь гаже", - вспоминал поэт.

- ОНО, по своим свойствам, бывает разным: твердым, мягким и жидким.

- У животных ЭТО - источник энергии, тепла, воды.

- ОНО может выполнять структурную функцию организма, регулировать обменный процесс в клетке.

- Это… Жиры

Учитель: Люди давно научились выделять жир из натуральных объектов и использовать его в повседневной жизни. Жир сгорал в примитивных светильниках, освещая пещеры первобытных людей, жиром смазывали полозья, по которым спускали на воду суда. Жиры – основной источник нашего питания. Животные пустынь запасают жир как источник воды и энергии. Толстый жировой слой тюленей и китов помогает им плавать в холодных водах Северного Ледовитого океана.

• Так что такое жиры?

• Какова роль жиров в природе, для человека?

Сегодня у нас в гостях разные специалисты: историк, биолог, медик, кулинар, работник химчистки.

Мы посмотрим на жиры с различных точек зрения и придем к общему выводу - что же такое жиры.

Эпиграф:

Химия везде, химия во всем:

Во всем, чем мы дышим,

Во всем, что мы пьем,

Во всем, что мы носим,

Во всем, что едим …

Девиз урока: «Самое лучшее, что может быть, – это видеть и понимать»"

А.Эйнштейн

Внимательно смотреть, стараться понять и применять к учебной ситуации знания, которые вы получите, – все это требуется от вас сейчас на уроке

II. Подготовка к восприятию нового материала (фронтальный опрос).

Для осознанного восприятия новой темы я хочу, чтобы мы с вами вспомнили некоторые понятия из пройденных тем.

1. Какие вещества называются многоатомными спиртами? Приведите пример трёхатомного спирта.

2. Какие вещества называются карбоновыми кислотами? Приведите примеры высших карбоновых кислот (предельных и непредельных).

3. Какие вещества называются сложными эфирами?

4. Что такое этерификация?

III. Этап усвоения новых знаний (урок-лекция).

Вот теперь мы можем поговорить о жирах.

План урока

1. История открытия жиров

2. Состав и строение жиров.

3. Классификация жиров.

4. Физические свойства жиров.

5. Химические свойства жиров.

6. Применение жиров.

7. Биологическая роль жиров.

8. Жиры в организме человека.

9. Жиры и ваша профессия.

1.История открытия жиров (слово историку)

Я расскажу об истории открытия жиров.

Впервые элементарный анализ жиров был проведен в 18 веке знаменитым французским ученым Антуаном Лавуазье.

То, что в состав жиров и масел входит глицерин, впервые выяснил в 1779 знаменитый шведский химик Карл Вильгельм Шееле.

Впервые химический состав жиров определил в начале прошлого века французский химик Мишель Эжен Шеврёль, основоположник химии жиров. В 1813 г Э. Шеврёль установил строение жиров, благодаря реакции гидролиза жиров в щелочной среде. Он показал, что жиры состоят из глицерина и жирных кислот, причем это не просто их смесь, а соединение, которое, присоединяя воду, распадается на глицерин и кислоты.

В 1854 французский химик Марселен Бертло (1827–1907) провел реакцию этерификации, то есть образования сложного эфира между глицерином и жирными кислотами и таким образом впервые синтезировал жир.

Великому химику Бертло был дан еще редкий дар – дар большой любви. Бертло очень любил свою жену, испытывал потребность видеть ее постоянно. В его лаборатории была отгорожена стеклом кабинка, где мадам Бертло читала, вязала, пока ее муж занимался синтезами. Он всегда мог подойти к ней, поговорить, подержать за руку, и это общение вдохновляло «короля органического синтеза» на новые подвиги во благо науки.

2. Определение, общая формула, классификация

Жиры – сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Общее название таких соединений – триглицериды

Эти эфиры образуются не с одной какой-либо кислотой, а с разными высшими кислотами. В составе жиров обнаружены остатки 300 карбоновых кислот различного строения. Чаще это остатки следующих кислот:

Насыщенные (предельные):

• стеариновая (C17H35COOH)

• пальмитиновая (C15H31COOH)

• масляная (C3H7COOH)

Ненасыщенные (непредельные)

• олеиновая (C17H33COOH, 1 двойная связь)

• линолевая (C17H31COOH, 2 двойные связи)

• линоленовая (C17H29COOH, 3 двойные связи)

Синтез жира (запись на доске)

Глицерин + ВКК  Жир

Источники: Живые организмы (коровы, свиньи, овцы, гуси, киты, тюлени, рыбы: акула, тресковые, сельди)

Масла растений: хлопка, льна, сои, арахиса, кунжута, рапса, горчицы, оливы, подсолнечника, кукурузы, конопли, клещевины, мака, масличной пальмы, кокоса и других

Классификация жиров

По составу

∕ \

простые смешанные

(говяжий жир ) ( сливочное масло)

по происхождению

∕ \

животные растительные

(масла)

(тюлений жир) (оливковый жир)

по агрегатному состоянию

∕ \

твердые жидкие

( свиной жир) (рыбий жир)

Жиры можно классифицировать по составу на про­стые - если все ацильные остатки одинаковые, и сме­шанные - если ацильные остатки разные.

Животные жиры содержат главным образом глицериды предельных кислот и являются твердыми веществами (исключение – рыбий жир). Растительные жиры, часто называемые маслами, содержат глицериды непредельных карбоновых кислот. Это, например, жидкие подсолнечное, конопляное и льняное масла (исключение – кокосовое масло, масло какао-бобов). Жидкие жиры содержат 70-85% непредельных кислот, а твердые жиры содержат около 50 и более % предельных кислот

5. Физические свойства жиров

Экспериментальная часть. А теперь лабораторная работа. У вас на столах лежат инструктивные карты. Каждая группа проведет свои исследования и доложит о результатах. На проведение работы отводится 3 минуты. Не забудьте правила техники безопасности при работе с растворителями.

1) растворимость жиров в воде при нормальных условиях;

3) растворимость жиров в органических растворителях

В первую пробирку опустить небольшой кусочек жира, во вторую влить подсолнечное масло. В каждую влить воду. Все содержимое двух пробирок хорошо встряхнуть.

- Что наблюдаем? Что происходит с жиром?

В пробирку прилить бензин и добавить несколько капель растительного масла. В пробирку прилить этиловый спирт и добавить несколько капель растительного масла.

3) растворимость жиров в воде при температуре. Проводит кулинар

Пробирки с растворами медленно нагреваем. Изменилось содержимое в пробирке? Почему?

Вывод:

1. Все жиры легче воды. В воде не растворимы.

2. Нагревание ведет к эмульгированию. Раствор мутный из-за примесей. Неприятный запах дает С17 Н35 СООН, С15Н31 СООН.

3. Растворяются в органических растворителях.

Жиры - это жидкие, мазеобразные или твердые вещества, легкоплавкие, нерастворимы в воде, хорошо раство­римы в неполярных растворителях (ацетоне, бензине,), плохо - в низших спиртах. Не име­ют точки плавления, плавятся в интервале температур, так как представляют собой смеси разных молекул. Не кипят при обычных условиях, при высоких температу­рах разлагаются. Эмульгируются щелочами. Плот­ность жиров меньше 1 г/мл.

4. Химические свойства жиров

Вопросы к классу:

1. Зная, что жиры – это сложные эфиры, скажите, каким основным свойством они должны обладать? (гидролиз)

2. Что такое гидролиз? (обмен веществ с водой)

1. Гидролиз жира (водный) - этот процесс используется для получения глицерина и карбоновых кислот. Жир нагревают с водой при 170С и повышенном давлении в автоклавах.

2.Практическое применение в жизни человека имеет щелочной гидролиз (омыление)

Твердый жир + 3NaOH  глицерин + 3C17H35COONa - мыло

Мыла – натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот.

С17Н35 СООNa – твердое мыло, С17Н35 СООК- жидкое мыло

3. Прогорание – при длительном хранении происходит частичный гидролиз, при этом образуется масляная кислота, придающая маслу неприятный вкус и запах.

4.Гидрирование

Жидкий жир +Н2 = Твердый жир

Продукт гидрогенизации масел – твердый жир (искусственное сало, саломас). Реакция гидрирования лежит в основе получения маргарина. Маргарин – пищевой жир, состоит из смеси гидрогенизированных масел (подсолнечного, кукурузного, хлопкого и др.), животных жиров, молока и вкусовых добавок (соли, сахара, витаминов и др.)

В середине 60-х годов ХIX века во Франции был объявлен конкурс на создание заменителя сливочного масла. Премия и патент были вручены химику Меж – Мурье. Первый маргарин был получен из говяжьего жира. После разработки промышленного способа гидрирования непредельных соединений (1912 г. Поль Сабатье - присуждена нобелевская премия) маргарин стали получать из растительных масел.

Физкультминутка: Для снятия утомления проведем физкультминутку.

Теперь мы далее пойдем

И к применению жиров придем

5. Применение жиров.

1. Жиры используют в пищу.

2. Некоторые масла используют для изготовления косметических средств (кремов, масок, мазей).

3. Ряд жиров имеют лекарственное значение: касторовое, облепиховое масло, рыбий жир, гусиный жир.

4. Высыхающие растительные масла используют для производства олиф.

5. Сырьем для производства маргарина являются многие растительные масла и китовый жир.

6. Животные жиры идут на производство мыла, стеариновых свечей.

7. Жиры используют для получения глицерина, смазочных материалов.

6.Биологическая роль жиров. Слово биологу

Жиры входят в состав организма человека, животных, растений, микробов и некоторых вирусов. В организме жиры выполняют различные функции

Структурная функция. Жиры принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей. Они участвуют в образовании многих биологически важных соединений.

Энергетическая функция. Жиры обеспечивают 25-30% всей энергии, необходимой организму. При полном распаде 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии, что примерно в 2 раза больше по сравнению с углеводами и белками.

Функция запасания питательных веществ. Жиры являются своего рода энергетическими консервами. Жировыми депо могут быть и капли жира внутри клетки, и «жировое тело» у насекомых, и подкожная клетчатка, в которой сосредоточены клетки – липоциты у человека.

Функция терморегуляции. Жиры плохо проводят тепло. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных огромные скопления. Например, у кита слой подкожного жира достигает 1 м. Это позволяет теплокровному животному жить в холодной воде полярного океана.

Жиры выполняют еще множество различных функций в клетке и организме. Можно напомнить, что жир – поставщик так называемой эндогенной воды: при окислении 100 г жира выделяются 107 мл воды. Благодаря такой воде существуют многие пустынные животные, например песчанки, тушканчики, с этим связано и накопление жира в горбах у верблюда. Слой жира защищает нежные органы от ударов и сотрясений (например, околопочечная капсула, жировая подушка около глаза). Жироподобные соединения покрывают тонким слоем листья растения, не давая им намокать во время обильных дождей. Многие жиры являются предшественниками в биосинтезе гормонов.

8. Жиры в организме человека.

Жир способен в организме оставаться,

А фигура наша быстро расширяться.

Слово медику

Неправильное питание – причина многих болезней. Недостаточная мышечная нагрузка, малоподвижный образ жизни при высококалорийном питании – основные факторы, способствующие появлению людей с избыточной массой. Жировая ткань весьма активна и даже агрессивна. Агрессивность жировой ткани в организме проявляется в ее способности образовывать новое количество жира. Люди, страдающие ожирением, в два раза чаще, чем люди с нормальной массой тела, умирают в возрасте 40-50 лет. Не следует перегружать себя избыточной пищей. Ограничивать питание нужно за счет животной пищи, богатой белками и жирами, колбасных изделий, мясных консервов. Жиры лучше получать за счет кисломолочных продуктов, сои, орехов, семечек, растительных масел. Чтобы избежать переедания и ожирения, нужно есть низкокалорийные продукты с высоким содержанием клетчатки (прежде всего овощи и фрукты). Не следует употреблять «тяжелую» пищу на ночь (происходит нарушение сна и усиленное отложение жировых запасов), а также нельзя есть в агрессивном состоянии (у эмоционально неустойчивых людей нередко формируется привычка к обжорству). Жиры обеспечивают 50% энергии, требуемой человеку, поэтому человеку необходимо потреблять 70–80 г жиров в день. Жиры составляют 10–20% от массы тела здорового человека. Жиры являются незаменимым источником жирных кислот. Некоторые жиры содержат витамины А, D, Е, К, гормоны.

9. Жиры и ваша профессия.

Жиры, масла - основа пищи нашей. Как правильно использовать и хранить жиры, нам дадут совет кулинары. Слово кулинару.

Жиры при высокой температуре разлагаются с образованием глицерина. при более сильном нагревании происходит дегидратация глицерина, образуется неустойчивый непредельный одноатомный спирт, который изомеризуется в непредельный альдегид – акролеин, обладающий резким раздражающим запахом. Жиры широко используются для приготовления пищи. Жир придает пищи своеобразный вкус и обогащает его калориями. Растворяя красящие и ароматические вещества овощей при жарении, жир придает блюдам золотистый цвет. При длительном кипячении мясных бульонов происходит гидролиз жиров и образование жирных кислот, которые придают бульону мутность и неприятный запах. Жиры относятся к числу скоропортящихся продуктов, поэтому лучше их хранить в темноте.

Для вас будущих поваров – кулинаров необходимо знать:

• При неблагоприятных условиях хранения растительного масла в нем появляются различные дефекты. Прогорклый вкус, салистые, олифистые вкус и запах появляются в окисленном и хранившемся длительное время масле.

• Масло сливочное кратковременно хранят при положительных температурах от 6 до 0 °С и длительное время — при отрицательных от -5 до -25 °С. Хранение масла при положительных температурах приводит к интенсивной порче продуктов. При этом ухудшаются вкус и запах, появляется салистый, прогорклый или рыбный привкус, происходит плесневение поверхности масла.

• При жарении на масле при 120-130С образуются токсично действующие альдегиды. Поэтому рекомендуется жарить на растительном или топленом масле, у которых этот процесс начинается при 180С.

Ситуационные задания группам:

Задание № 1

Повару необходимо приготовить блюдо «Картофель фри». Для жарки картофеля повар выбрал масло сливочное. Какую ошибку допустил повар и как это отразится на качестве готового блюда?

Ответ: Повар ошибочно выбрал масло сливочное, ведь у него самая низкая температура дымообразования. Масло будет быстро «гореть», жир загрязнится продуктами сгорания, а вместе с жиром и картофель. Готовое блюдо не будет отвечать требованиям к качеству по показателям «внешний вид», «вкус», «запах».

Задание № 2

Приготовленный поваром суп на костном бульоне имеет салистый привкус, а бульон – мутность. На какой стадии приготовления супа повар допустил ошибку? Ответ обоснуйте.

Ответ: при варке костного бульона повар не удалил всплывший на поверхность жир. Жир периодически удаляют во избежание его эмульгирования и гидролитического расщепления с образованием свободных жирных кислот, придающих бульону салистый привкус и мутность.

10. Работник химчистки

Знание химии может облегчить решение бытовых проблем. Дадим вам некоторые советы.

1. Как можно почистить засаленные манжеты и воротнички курток, пальто, пиджаков?

• Необходимо смочить губку раствором нашатырного спирта и потереть ею загрязненные жиром места.

2. Как можно вывести свежие и застарелые жировые пятна с различных видов тканей?

• свежие жировые и масляные пятна с любой ткани выводят, проглаживая ткань утюгом через несколько слоев промокательной бумаги;

• с шерстяной ткани жировое пятно удаляют с помощью теплого водного раствора стирального порошка или нашатырного спирта. Застарелое пятно натирают смесью мыла с бензином (1:10), а потом чистят это место бензином;

• чтобы вывести пятно с шелковой ткани, погружают загрязненный участок на 5-10 минут в раствор, состоящий из нашатырного спирта, глицерина и воды. Затем изделие промывают в теплой воде.

Раздает буклеты с советами химчистки

IV. Закрепление изученного материала

Закрепление проводится в виде теста.

Цель закрепления: проверка понимания и осмысления новых знаний.

Тест:

1.Жиры – это:

а) сложные эфиры глицерина и карбоновых кислот,

б) сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот,

в) сложные эфиры одноатомных спиртов и высших карбоновых кислот.

2. Растительные и животные жиры отличаются:

а) по растворимости в воде,

б) составом спирта,

в) составом высших карбоновых кислот.

3. Жиры хорошо растворяются:

а) в органических растворителях,

б) в воде,

в) в растворе кислот.

4. При гидролизе жиров в кислой среде образуются:

а) глицерин и соли высших карбоновых кислот,

б) глицерин и высшие карбоновые кислоты,

в) маргарин и глицерин.

5. Превращение жидких жиров в твердые происходит в результате реакции: