- Учителю
- Урок для 10 класса по теме 'Жиры'
Урок для 10 класса по теме 'Жиры'
Спасенкова Ольга Владимировна,
учитель химии высшей квалификационной категории
МОБУ «Лицей №5», Оренбург
КОНСПЕКТ УРОКА по химии
Тема: ЖИРЫ (10 класс профильный)
Тип урока: урок - исследование.
Цель урока: Обобщить знания учащихся о жирах, полученных из курса биологии. Сформировать представление о жирах, как химических веществах, их составе, физических и химических свойствах, получении и применении.
Планируемые результаты:
Предметные:
умение устанавливать внутри- и межпредметные связи; характеризовать состав жиров, указывать их биологическую роль, физические и химические свойства, способы получения и применение.
Метапредметные:
Познавательные УУД - умения осуществлять познавательную деятельность различных видов (наблюдение, работа с литературными источниками, таблицами), применять основные методы познания (эксперимент, моделирование) для изучения химических объектов.
Личностные УУД - умения выявлять и формулировать проблемы собственной деятельности, осуществлять деятельность по самоорганиации.
Регулятивные УУД - умения определять цели и задачи деятельности и выполнять их на практике.
Коммуникативные УУД - умение сотрудничать с одноклассниками в ходе поиска информации и проведении исследования.
Личностные:
понимание цели изучения химии.
Ход урока.
1. Орг. момент.
Приветствие, проверка готовности учащихся к уроку, проверка оборудования. Подготовка учащихся к восприятию нового материала.
2. Мотивация и выход на тему урока.
УЧИТЕЛЬ: На моем столе пакет из супермаркета. В нем находятся вещество (во множественном числе!), которое на нашем уроке станет объектом исследования. Вам необходимо угадать, что это за вещество, выслушав мои подсказки.
1-я подсказка: Однажды, путешествуя по России, А.С. Пушкин отведал приготовленный калмычкой чай с этим веществом и солью. «Не думаю, чтобы другая народная кухня могла произвести что-нибудь гаже», - вспоминал поэт.
2-я подсказка: Это вещество явилось причиной восстания сипаев в Индии (говяжьим жиром была промаслена бумага патрона, которую необходимо было срывать зубами индийским воинам, но по религиозным законам употреблять в пищу продукты священного животного - коровы было под строгим запретом).
3-я подсказка: Это вещество бывает и твердым, и мягким, и жидким.
4-я подсказка: В организме животных - это источник энергии, тепла, воды.
5 подсказка: Вместе с белками и углеводами являются основными составляющими рационального питания каждого человека.
Какова же тема нашего урока?
Ответы учеников - «ЖИРЫ».
3. Целеполагание.
УЧИТЕЛЬ: С этим органическими веществами вы уже знакомились в курсе биологии. Предлагаю вам вспомнить, что вы знаете о жирах. На партах находятся карточки. Ответы («да», «нет», «не знаю»). Время на обдумывание ограничено - 2-3 мин.
«Что я знаю о жирах»
Верно ли утверждение?
«Да», «нет», «не знаю»
Жиры - это смеси
Жиры - чистые вещества
Жиры - это твёрдые вещества
Жиры имеют жидкое агрегатное состояние
Жиры растворяются в воде
Жиры - это полимеры
Жиры относятся к классу карбоновых кислот
Жиры проводят электрический ток
Жиры выполняют в организме функции термозащиты и источника энергии
Из жира можно получить мыло
Сливочное масло - это жир
Оливковое масло - это жир
УЧИТЕЛЬ: На все ли вопросы вы дали утвердительный ответ? Какие трудности испытали вы при заполнении таблицы? Какой вопрос вас заинтересовал? Что нового вы хотели бы узнать о жирах? Внимательно изучите свою таблицу, отметьте вопросы, которые вызвали затруднение и определите цель нашего урока.
УЧАЩИЕСЯ сами определяют, что им неизвестно, ставят цель и вместе с учителем планируют ход своей деятельности на данном уроке.
4. Основная часть урока.
Работа в парах. Элементы практической работы - исследования. У учащихся на столах лабораторные лотки с необходимым набором оборудования и реактивов.
А) Повторение правил техники безопасности
(в виде опорных сигналов - выбрать из предложенного набора. Взаимопроверка в паре)
Знаки, обозначающие правила техники безопасности при выполнении химических опытов
Б) Определение жиров
Жиры - сложные эфиры многоатомного спирта - глицерина и высших карбоновых кислот.
(Можно повторить общую формулу сложных эфиров и формулы высших карбоновых кислот:
С15Н31СООН - пальмитиновая кислота
С17Н35СООН - стеариновая кислота
С17Н33СООН - олеиновая кислота (в молекуле 1 двойная связь)
С17Н31СООН - линолевая кислота (в молекуле 2 двойные связи)
С17Н29СООН - линоленовая кислота (в молекуле 3 двойных связи)
В состав сливочного масла входит остаток масляной кислоты - С3Н7СООН.
Но т.к. данная тема изучается после тем «Многоатомные спирты» и «Карбоновые кислоты», то понятие это формулируется учащимися очень легко.
Задание: запишите общую формулу жиров, которая бы отражала состав. Взаимопроверка - в паре).
ЭТО ИНТЕРЕСНО (доп. материал):
Впервые химический состав жиров определил в начале прошлого века французский химик Мишель Эжен Шеврёль, основоположник химии жиров, автор многочисленных исследований их природы, обобщенных в 6-титомной монографии «Химические исследования тел животного происхождения». Шеврёль прожил исключительно плодотворную и долгую жизнь: он родился в 1786, за три года до штурма Бастилии, а умер почти через 103 года, простудившись при осмотре работ по постройке Эйфелевой башни. На торжества, посвященные столетию Шеврёля, собрались более двух тысяч ученых со всей Европы; на банкете почтенный профессор лихо отплясывал с самой молодой участницей - восемнадцатилетней Жизель Тифено ().
Французский химик и общественный деятель Пьер Эжен Марселен Бертло в 1853-1854 гг. взаимодействием глицерина и жирных кислот П. Бертло получил аналоги природных жиров и таким образом доказал возможность их синтеза и нанес окончательный удар по теории витализма.
()
В) Классификация жиров
В лабораторных лотках учащихся имеется набор различных продуктов - жиров (сливочное масло, топленое масло, говяжий жир, свиное сало, рыбий жир, оливковое масло, подсолнечное масло, кукурузное масло, соевое масло, пальмовое масло).
УЧИТЕЛЬ предлагает классифицировать предложенные жиры.
УЧЕНИКИ работают в паре, предполагают по какому признаку будут классифицировать предложенные жиры, составляют схему, дополняют ее примерами).
После обсуждение составляется обобщенная схема классификации жиров (и по происхождению, и по агрегатному состоянию), схема дополняется примерами жиров. Осуществляется самопроверка - полнота классификации жиров.
ЖИРЫ (по происхождению)
Животные Растительные
(масла)
- говяжий жир, - подсолнечное,
- свиное сало, - кукурузное,
- рыбий жир и т.д. - пальмовое и т.п.
ЖИРЫ (по агрегатному состоянию)
Жидкие Твердые
(Примечание: Приблизительные состав некоторых твердых и жидких жиров)
Триглицериды
Остатки кислот, % по массе
Пальмитиновая
Стеариновая
Олеиновая
Линолевая
Линоленовая
Сливочное масло
25
11
34
6
5
Подсолнечное масло
11
4
38
46
0
Оливковое масло
10
2
82
4
0
Льняное
масло
5
3
5
62
25
Бараний
жир
38
30
35
3
9
Говяжий
жир
31
26
40
2
2
Свиной
жир
27
14
45
5
5
Жиры в организме человека
25
8
46
10
0
()
Г) Растворимость жиров
Учащимся предлагается изучить растворимость жиров в воде, спирте, бензине (по рядам) и сделать вывод, а также предположить значение плотности жиров. После обсуждения, сравнить с табличными данными.
(1 ряд изучает говяжий жир, 2 ряд - подсолнечное масло, 3-й - свиное соло ИЛИ каждой парте индивидуально - сливочное масло, топленое масло, говяжий жир, свиное сало, рыбий жир, оливковое масло, подсолнечное масло, кукурузное масло, соевое масло, пальмовое масло).
Инструкция:
В три пробирки по небольшому кусочку жира или по 3-4 капли масла. Затем добавьте по 2 мл растворителя: в 1 пробирку - дистиллированную воду, во 2 - спирт, в 3 - бензин. Хорошо перемешайте содержимое пробирок.
(Примечание: чтобы не тратить время на уроке мы лаборантом готовили пробирки с растворителями заранее, подписав их и закрыв пробками. Учащимся только добавляли жир или масло, закрывали опять пробками и перемешивали, делали вывод)
(Примечание 2: изучение растворимости жиров можно провести с позиции решения вопроса: каким растворителем необходимо пользоваться при выведении жирового пятна с ткани?)
Д) Химические свойства (учащимся предлагаются записать уравнения реакций для конкретных жиров, формулы которых раздаются каждой паре. Всего в классе 4-5 вариантов карточек с формулами. Например, тристеарин, триолеин, диолеостеарин, олеостеаропальмитин, трипальметин, трилинолеин и т.п.)
Для жиров характерна реакция гидролиза. В зависимости от условий различают гидролиз жиров:
-
водный (при высоких температурах и давлении),
-
кислотный (в присутствии кислот),
-
щелочной (под действием щелочей - омыление),
-
ферментативный (в живых организмах под действием ферментов).
1. водный гидролиз жиров используют в технике для получения глицерина, карбоновых кислот. Затронуть вопрос прогоркания масла при длительном хранении в домашних условиях.
Записать уравнения реакции для своей формулы жира. Например,
Отметить внимание, что данная реакция - обратима.
2. взаимодействие с раствором щелочи (омыление жиров)
Учащимся предлагается провести щелочной гидролиз растительного или животного жира по выбору.
Инструкция:
В демонстрационную пробирку 1 мл масла (или 1 г (горошину) жира) и добавить 10 мл спиртового раствора щелочи (например, 15%-ый спиртовой раствор гидроксида калия). Пробирку закрепить в штатив или пробиркодержатель и осторожно нагревать
(Примечание: можно нагревать на водяной бане, но это займет не менее 15 минут).
Записать уравнение реакции (используя «свою» формулу). Например,
Отметить, что эта реакция необратима и называется омылением, поскольку образуются соли щелочных металлов и высших карбоновых кислот - мыла.
3. гидрирование жиров
(Примечание: за несколько дней до урока учащимся было дано задание узнать цены 1 кг разных жиров и 1 л разных растительных масел).
Обсуждая и сравнивая на уроке цены, УЧАЩИЕСЯ приходят к выводу, что твердые жиры дороже и ценнее. А сравнивая химический состав - что в углеводородных радикалах жидких жиров имеются кратные двойные связи.
УЧИТЕЛЬ предлагает найти способ превратить жидкие жиры в твердые (подсказка: непредельные в предельные).
УЧАЩИЕСЯ вспоминают, что это реакция гидрирования. Записывают реакции. Например,
или
Гидрирование растительных масел осуществляется в промышленных масштабах, получаемый при этом твердый жир - саломас - идет на изготовление маргарина и заменителей сливочного масла (спред).
ЭТО ИНТЕРЕСНО (доп. материал):
Этот процесс стал возможен благодаря работам французского химика Поля Сабатье, нашедшего катализатор: мелкоизмельченный никель или платина. За это открытие в 1912 году Сабатье был удостоен Нобелевской премии.
4. взаимодействие жиров, содержащих остатки непредельных кислот с бромом (обесцвечивание бромной воды)
УЧИТЕЛЬ: А можно ли ещё каким-нибудь способом доказать наличие двойных связей в молекулах растительных жиров?
УЧАЩИЕСЯ вспоминают качественные реакции - обесцвечивание бромной воды и раствора перманганата калия.
Инструкция:
К 1 мл бромной воды (или раствора перманганата калия) добавлять по каплям растительное масло. Что наблюдаете? Сделайте вывод.
УЧАЩИЕСЯ работают в парах, результаты обсуждаются, исправляются ошибки (осуществляется само- и взаимоконтроль). Записывают уравнение химической реакции. Например,
Е) Применение жиров
Учащимся предлагается задание: из предложенных текстов собрать информацию о значении жиров и их применении (работа в парах, в классе 4-5 вариантов). Обсуждение, составление кластеров «Биологическая роль жиров», «Применение жиров».
Примерный ДОП МАТЕРИАЛ:
Применение жиров.
Жиры используют в пищу.
Для изготовления косметических средств (кремов, масок, мазей).
Имеют лекарственное значение: касторовое, облепиховое масло, рыбий жир, гусиный жир.
Для подкормки сельскохозяйственных животных (сельдевый жир, тюлений жир).
Некоторые растительные масла используют для производства олиф.
Сырьем для производства маргарина являются многие растительные масла и китовый жир.
Животные жиры в производстве мыла, стеариновых свечей.
Для получения глицерина, смазочных материалов.
Биороль жиров.
Структурная функция. Липиды принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей. Участвуют в образовании биологически важных соединений.
Энергетическая функция. Липиды 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.
Функция терморегуляции. Жиры плохо проводят тепло. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных большие скопления. Так у кита слой подкожного жира достигает 1 м. Это позволяет теплокровному животному жить в холодной воде полярного океана. У многих млекопитающих существует специальная жировая ткань, играющая в основном роль терморегулятора, своеобразного биологического «обогревателя». Эту ткань называют «бурым жиром». Она имеет бурый цвет из-за того, что очень богата митохондриями красно-бурой окраски из-за находящихся в них железосодержащих белков.
Можно напомнить, что жир - поставщик так называемой эндогенной воды: при окислении 100 г жира выделяются 107 мл воды.
5. Закрепление.
Возможно 2 варианта проведения данного этапа урока.
1 вариант.
УЧАЩИМСЯ предлагается выполнить 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:
а) гидратации,
б) дегидрирования,
в) гидрирования.
6. Рыбий жир является источником витамина:
а) С
б) В
в) Д
7. Строительная функция жиров осуществляется:
а) в образовании воды,
б) в сохранении тепла,
в) принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей.
Проверьте друг друга!
2 вариант.
УЧАЩИМСЯ предлагается сложить «Химические пазлы»
(у учащихся на столах в конвертах формулы и фрагменты формул веществ - глицерина, пальмитиновой кислоты, стеариновой кислоты, олеиновой кислоты, линолевой кислоты, линоленовой кислоты, масляной кислоты).
УЧИТЕЛЬ дает задание, УЧАЩИЕСЯ выбирают готовую формулу или составляют формулу.
-
Выберите формулу глицерина.
-
Выберите формулу высшей карбоновой кислоты в молекуле которой 1 двойная связь.
-
Выберите формулы высших предельных карбоновых кислот.
-
Составьте формулу твердого жира. Запишите его название.
-
Составьте формулу тристеарина.
-
Составьте формулу диолеопальметина.
-
Составьте формулу олеостеаропальметина.
-
Составьте формулу жидкого жира. Запишите его название.
и т.п.
6. Подведение итогов. Рефлексия.
УЧИТЕЛЬ: Вернёмся к нашим карточкам. Посмотрите на вопросы, на которые вы не могли ответить в начале урока. Получили ли вы на них ответы? Проверим правильность ответов. Что нового вы узнали сегодня о жирах? Можно ли считать, что поставленные на урок цели достигнуты? Оцените свою деятельность на уроке, дайте оценку полученным знаниям, их значимости в дальнейшей деятельности (ответ оформите в виде краткого размышления).
7. Задавание на дом.
1. §44, записи в тетради
2. По желанию:
А. От шика до пшика - одна буква (А. Литвак)
Ни для кого не секрет, что истинное качество продукта может быть ловко спрятано за малопонятным перечнем веществ на этикетке. У специалистов пищевой промышленности приняты условные обозначения жирных кислот, остатки которых входят в состав жиров. Используя данные о содержании остатков некоторых жирных кислот в рыбе, предложите сроки хранения рыбы различных сортов:
-
в морозильной камере;
-
в охлажденном виде;
-
в свежем виде.
Б. Народный лекарь
Найдите рецепт применения жиров для лечения заболеваний (гусиный жир, барсучий жир, облепиховое масло, рыбий жир и т.п.)
В. Вывести на чистую воду.
Вы - предприниматель и собираетесь закупить оптовую партию сливочного масла. Сейчас много недобросовестных производителей, которые фальсифицируют пищевые продукты, и сливочное масло часто становится объектом фальсификации. К нему подмешивают более дешевые продукты: маргарин или растительные масла. Обнаружить подделку и доказать её можно с помощью сложных и дорогостоящих анализов. Но есть и такие признаки, которые можно обнаружить и без всяких анализов и которые должны насторожить вас при покупке. Какие это признаки?
Ребята, спасибо за вашу активную работу на уроке!
Учебник:
Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Органическая химия: учебник для 11 (10) класса общеобразовательных учреждений: профильный уровень. - 3-е изд. М.: ООО «ТИД «Русское слово - РС», 2010. - 368 с.