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.

1. Выберите формулу глицерина.

2. Выберите формулу высшей карбоновой кислоты в молекуле которой 1 двойная связь.

3. Выберите формулы высших предельных карбоновых кислот.

4. Составьте формулу твердого жира. Запишите его название.

5. Составьте формулу тристеарина.

6. Составьте формулу диолеопальметина.

7. Составьте формулу олеостеаропальметина.

8. 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.