Конспект урока химии: "Жиры – химические соединения и компоненты пищи"
Конспект урока химии: "Жиры – химические соединения и компоненты пищи"
Цель урока: сформировать представление о жирах, как о химических веществах, сформулировать значение жиров в природе и в жизни человека, решить проблему: «Жиры – это зло или благо?»
Задачи:
1. Образовательные: установить взаимосвязь между строением молекулы жира и его свойствами.
2. Познавательные: способствовать развитию навыков работы с литературой, умения выбирать главное, рассуждать, делать выводы; развитию внимания, памяти, речи, навыков работы с электронным материалом.
Воспитательные: воспитывать бережное отношение к своему здоровью, развивать коммуникативные способности детей, умение работать в группе итогом выполнения которой должна служить презентация
План урока:
1 История открытия жиров.
2 Строение жиров.
3 Свойства жиров.
4 Мыло и его свойства. Состав мыла.
5 Практическое значение жиров.
Ход урока.
Вступление: 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. Но неправильное питание, малоподвижный образ жизни приводит к избыточному весу. 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? Это зло или благо для нас и окружающей нас природы? Зачем нужно обсуждать эту проблему?
В 1779 г. К. Шееле нагревал оливковое масло с кислотой, получил вязкую жидкость сладкую на вкус – это был глицерин. В 1811 г. Шеврель выяснил, что при гидролизе растительных и животных жиров образуется глицерин и высшие карбоновые кислоты были открыты 8 кислот: стеариновая, олеиновая, масляная, капроновая и другие кислоты.
В 1854 г. Бертло проводит опыты с глицерином и карбоновыми кислотами, получает жир.
Жиры– сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот.
CH2-O-CO-R
|
CH-O-CO-R1
|
CH2-O-CO-R2
Высшие карбоновые кислоты
содержащие более 10 атомов углерода (жирные), но встречаются и более простые (масляная, капроновая). По составу могут быть предельные и непредельные:
C3H7COOH– масляная кислота.
C17H33COOH– олеиновая кислота.
C17H35COOH– стеариновая кислота.
C17H29COOH– линоленовая кислота, и другие.
Природные жиры чаще всего являются смешанными сложными эфирами.
Физические свойства жиров.
Жиры нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в растворителях(бензоле, гексане, бензине и других).
Лабораторный опыт.
Каплю жира добавляют в 3 пробирки:
- холодная вода
- горячая вода
- бензин
Вывод: в пробирке «c» жир хорошо растворяется.
Химические свойства.
При расщеплении и окислении жиров в организме выделяется большое количество энергии, необходимой для протекания жизненно важных эндотермических процессов, поддерживающих постоянную температуру тела.
Непредельные карбоновые кислоты в жирах сохраняют свойства алкенов, для которых характерны реакции присоединения, то есть жидкие жиры превращают в твёрдые:
CH2-O-CO-C17H33 CH2-O-CO-C17H35
| |
CH-O-CO-C17H33 +3H2– CH-O-CO-C17H35
| |
CH2-O-CO-C17H33 CH2-O-CO-C17H35
Реакция протекает в присутствии катализатора никеля, высокой температуры, под действием давления.
За разработку катализатора процесса гидрирования учёный Поль Сабатье в 1912 году был удостоен Нобелевской премии.
Реакция гидролиза частично протекает под действием влаги, света, тепла при длительном хранении жиров. Этот процесс называется прогоркание (жир приобретает неприятный вкус и запах), обусловленный образующимися кислотами.
CH2-O-CO-C17H35 CH2OH
| |
CH-O-CO-C17H35 + 3H2O– CHOH + 3C17H35COOH
| |
CH2-O-CO-C17H35 CH2OH
(глицерин) (стеариноваякислота)
Если нагревать тристеарат с водным раствором гидроксида натрия, то образуется глицерин и стеарат натрия, то есть мыло. Такой процесс называется омылением жира. Мыловарение– один из самых древних химических процессов, состоящих на службе человека. Уже в 1-ом веке использовали процесс омыления для получения твёрдых и жидких мылоподобных продуктов.
Лабораторный опыт.
Получение мыла и изучение его свойств.
В пробирку помещают 0. 5 грамм твёрдого жира, добавляют 2-3 миллилитров раствора NaOH и кипятим 10 минут. Смесь выливают в химический стакан с 20 миллилитрами насыщенного раствора хлорида натрия. Мыло собирают в верхней части пробирки, и сушат на фильтровальной бумаге. В жидкость добавляют Cu(OH)2– качественная реакция на глицерин.
Мыло добавляют в пробирку с водой и сильно встряхивают, образуется пена, значит, получилось мыло.
Очищающее действие мыла сложный процесс, сводится к образованию устойчивой эмульсии, этим обуславливается очищающее действие мыла. Мыло «душистое» в быту незаменимо. В то же время, хозяйственное мыло имеет сильнощелочную реакцию. Туалетное мыло содержит глицерин, увлажняющие и душистые вещества, сложные жиры и другие вещества. Но есть у мыла отрицательное качество: оно плохо мылится в жёсткой воде.
Задания для закрепления материала.
Задание 1
Напишите структурные формулы следующих веществ: a) трипальмитат; б) триолеат; в) диолеостеарат; г) пальмитат натрия; д) стеарат магния.
Задание 2
Какую массу триолеата глицерина необходимо подвергнуть гидролизу для получения 42. 3 г олеиновой кислоты?
Задание 3
Напишите структурную формулу молекулы жира, образованного глицерином и пальмитиновой, стеариновой и масляной кислотами. Сколько изомеров может иметь такое вещество?
Выбрать из перечня положений те, которые соответствуют жирам:
1. Это соли высших карбоновых кислот
2. Это сложные эфиры, образованные глицерином и высшими карбоновыми кислотами
3. Хорошо растворимые в воде вещества.
4. Растворяются только в органических растворителях
5. Бывают жидкие и твердые
6. Имеют постоянную температуру плавления
7. В организме человека гидролизуются с образованием глицерина и высших карбоновых кислот
8. Гидролизуются с образованием щелочей и карбоновых кислот
9. Растворяют многие витамины
10. Жиры – источники энергии
11. Жиры используются для получения мыла
12. Жир – теплоизолирующая оболочка
13. Жиры выполняют строительную функцию
14. Жировая ткань очень агрессивна.
Польза жиров. Вред жиров. Значение жиров.
Учащиеся рассказывают ранее подготовленные сообщения.
1. Биологи. Жиры входят в состав организма человека, животных, растений, микробов и некоторех вирусов. В организме животных различают жиры запасные (откладываются в подкожной клетчатке и в сальниках) и протоплазматические (входят в состав протоплазмы в комплексе с белками). В организме жиры выполняют различные функции.
Основная функция жиров – энергетическая. Они служат для накопления энергии. Калорийность жиров гораздо больше калорийности других питательных веществ, т. е. данная масса жира, выделяет при окислении больше энергии, чем, например, равная ей масса углеводов. Это объясняется тем, что в молекуле жира по сравнению с другими соединениями больше водорода и совсем мало кислорода. Поэтому в организме животных, впадающих в спячку, к осени накапливается избыточный жир. В растениях обычно накапливаются масла (жидкие жиры). Семена, плоды и хлоропласты часто содержат очень много масла, а некоторые семена, например, семена кокосовой пальмы, клещевины, сои, подсолнечника служат сырьем для получения масла промышленным способом.
У позвоночных жир накапливается еще и под кожей – в подкожной жировой клетчатке, где он служит для теплоизоляции. Особенно выражен подкожный жировой слой у водных млекопитающих, например, у китов, у которых он играет еще и другую роль – способствует плавучести.
Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для некоторых животных пустыни, например, кенгуровой крысы, верблюда. Жир, запасаемый в их организмах, служит именно для этой цели.
Жиры необходимы для синтеза таких важных биологических соединений, которые входят в состав биологических мембран. Таким образом, жиры выполняют строительную функцию.
Жиры являются биологически активными веществами. Животные жиры поставляют организму витамины А и Д, а растительные масла – витамин Е. Липидные гормоны и витамины регулируют обмен веществ в организме. Жировые отложения обеспечивают эластичность кожи.
Липидный покров листьев растений предотвращает проникновение бактерий и избыточное испарение воды.
Важнейшее значение жиров для человека – использование их в качестве пищевых продуктов. Наибольшей калорийностью обладают твердые жиры (например, сало, коровье масло). Но необходимо употреблять в пищу и растительные жиры, так как непредельные карбоновые кислоты необходимы для синтеза в организме некоторых важных биологически активных соединений.
2. Жиры делятся на животные и растительные. Животные жиры твердые (исключение рыбий жир), образованы предельными жирными кислотами. Растительные жиры жидкие, образованы непредельными жирными кислотами. Температура плавления жира тем выше, чем больше в нем содержится предельных карбоновых кислот. Жиры легче воды, в воде нерастворимы, хорошо растворяются в органических растворителях.
3. Медицинские работники. 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. Иры 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 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.
5. Работники химчистки. Знание химии может облегчить решение бытовых проблем. Дадим вам некоторые советы:
засаленные манжеты и воротнички можно почистить губкой, смоченной раствором нашатырного спирта;
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 с 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 (8).
Домашнее задание. П. 31.
В. Н. Бочкова, МБОУСОШ №8, Тульская область