Химия на кухне

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа г. Светогорска»
Разработка урока
«Химия на кухне»
9 класс
Учитель: Шленкова Татьяна
Яковлевна
Светогорск, 2012г.
Химия на кухне
Цель:
Деятельностная: создать условия для самостоятельного выполнения заданий с опорой
на ранее полученные знания, освоение и осмысление блока новой учебной информации
Предметно-дидактическая: сформировать представление о химических веществах,
которые встречаются на кухне в пищевых продуктах, развивать познавательный интерес,
познакомить учащихся с химическим строением некоторых веществ, с процессами,
протекающими при приготовлении пищи.
Тип урока:
1. По ведущей дидактической цели: урок-семинар
2. По способу организации: комбинированный
3. По ведущему методу обучения: поисково-исследовательский
Методы обучения:
1. Основной: беседа
2. Дополнительные: самостоятельная работа учащихся в группах, беседа
Планируемые результаты обучения
Предметные
Умение характеризовать свойства органических веществ, входящих в состав некоторых
продуктов, знать роль белков, жиров, углеводов входящих в состав муки, сахара,
крахмала, маргарина ,какую роль играют органические вещества в жизни
Метапредметные
Умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для
себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, организовывать учебное
взаимодействие в группе
Умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль
своей деятельности в процессе достижения результата
Работать по составленному плану, используя наряду с основными и дополнительные
средства (справочную литературу, средства ИКТ)
Личностные
Умение управлять своей познавательной деятельностью, желание приобретать новые
знания и умения, проявление способности к самооценке своих действий
Задачи:
- изучить свойства органических веществ
- сформировать представления о роли органических веществ в жизни;
- совершенствовать умения выделять главное, находить закономерности;
- воспитывать самоорганизованность.
Оборудование:
свекольный сок, лимонная кислота, раствор соды, образцы продуктовых упаковок масла
«Крестьянское», маргарин, сахар-кусочки, пепел о сигарет, раствор белка, CuSO4, ацетат
свинца.
1.Организационный момент.
Работа организована по группам. В каждой группе по 4 человека: рассматриваются
вопросы по темам «Углеводы пищи», «Белки», «Жиры», «Соли», «Органические
кислоты»
2.Мотивация.
Химия все больше входит в нашу жизнь и, похоже, сбывается известное пророчество М.В.
Ломоносова в «Слове о пользе химии», в котором прозвучала известная фраза «Широко
распростирает химия руки свои в дела человеческие». И сейчас на кухне не обойтись без химии.
Большинство хозяек готовят не наугад, а пользуются для домашних приготовления специальными
кулинарными рецептами. Процессы жарки, варки, маринования, соления- это сложные физикохимические операции, приводящие к изменению состава и свойств продуктов питания .Наверное,
вы слышали, что во многие пищевые продукты добавляют различные химические вещества.. Одни
из них придают пище привлекательный вид, другие приятный запах, третьи вкус. Но они могут
выполнять более важную роль-сохранять долго продукты препятствовать окислению.
3.Изучение нового материала. (Выступления учащихся, подготовивших свои материалы к
семинару)
1 группа учащихся(Углеводы)
1 вопрос. Что происходит с точки зрения химика при приготовлении дрожжевого теста?
Ответ: традиционная основа теста –мука. Дрожжи, вода, соль, сахар. Мука содержит углевод
крахмал, который гидролизуется под действием содержащихся в муке ферментов. При этом
образуется дисахарид -мальтоза
(С 6 Н10О 5 ) n  1 / 2Н 2 О  1 / 2С12 Н 22О11
крахмал
мальтоза
Мальтоза подвергается гидролизу с образованием моносахарида -глюкозы
С12 Н 22О11  Н 2 О  С 6 Н12О 6  С 6 Н12О 6
сахароза
глюкоза
фруктоза
Поскольку в тесте содержатся дрожжи, то глюкоза подвергается спиртовому брожению:
С 6 Н12О 6  2СО 2  2С 2 Н 5 ОН
Выделяющийся при этом углекислый газ разрыхляет выпечку, делает её пористой. Кроме того, при
спиртовом брожении образуются побочные продукты-CH3COOH, сложные эфиры, альдегиды,
высшие спирты, которые придают изделиям из теста особый вкус.
С 6 Н12 О 6  СН 3  СН(ОН)  СООН
глюкоза
молочная кислота
2.Вопрос. Отчего плавает картофель?
В литровую банку до половины наливают воду и кладут клубень картофеля. Он остается на дне
банки. Добавляют в банку насыщенный раствор поваренной соли, и клубень всплывает. Если
долить чистой воды, то картофель снова опускается на дно .Как объяснить этот опыт?
Ответ. Обычно картофель в воде тонет, но при добавлении насыщенного раствора соли, удельный
вес которого выше удельного веса картофеля, клубень всплывает. При добавлении чистой воды
раствор разбавляется и удельный вес его становится меньше, чем у картофеля, клубень
опускается на дно.
3. Как зажечь кусочек сахара?
Если насыпать на кусочек сахара немного пепла от сигарет и поднести сахар к пламени
спиртовки, то он загорится и будет гореть синевато-желтым пламенем.Здесь пепел служит
катализатором (Демонстрация опыта)
4.Вопрос.Как приготовить «шипучку», хорошо утоляющую жажду в домашних условиях?
Возьмите полстакана холодной кипяченой воды, всыпьте в него четверть чайной ложки
пищевой соды и чайную ложку сахарного песка, добавьте на кончике ножа твердой
лимонной кислоты или лимонного сока.
5. вопрос. Как можно опытным путем доказать , что ферменты входят в состав
пищевых продуктов?
Ответ. Например, фермент каталаза содержится во многих сырых продуктах-мясе,
картофеле, морковном соке. Если капнуть пероксидом водорода на кусочек сырого или
вареного картофеля, то выделение кислорода будет наблюдаться в случае с сырым
картофелем. В вареных продуктах каталаза отсутствует, т.к. при термической обработке
происходит процесс денатурации фермента. (Демонстрация опыта с вареным и сырым
картофелем).
2 группа учащихся
6. Вопрос. Какую роль имеют в жизни человека углеводы?
Углеводы-это главные поставщики энергии организму человека. Эта энергия накопилась в
углеводах в процессе их фотосинтеза из углекислого газа и воды на свету в зеленых клетках
растений. Мы получаем углеводы из зерновых, бобовых культур, картофеля, фруктов,
овощей. Специалисты в области питания считают, что 60% потребности человека в
энергии должны обеспечиваться углеводами . Если ощущается недостаток углеводов, то
начинают сгорать жиры, а затем белки.
С 6 Н12 О 6 - глюкоза (виноградный сахар)-моносахарид, хорошо растворима в воде. Легко
проникает в кровь, транспортируется внутри организма. В клетках происходит окисление
глюкозы, этот процесс сопровождается выделением энергии
С 6 Н12 О 6 + 6О2 6
СО2 + 6H2O +Q
Глюкоза легко усваивается. Поддерживает ослабленный организм, стимулирует деятельность
головного мозга, нормализует пищеварение. В природе глюкоза встречается в спелых фруктах,
ягодах, особенно в винограде, поэтому её называют виноградным сахаром. В крови человека
содержится примерно 0,1 % глюкозы. Избыток глюкозы вреден, как и недостаток. Глюкоза
применяется в медицине для лечения различных заболеваний, особенно при истощении.
Полученный восстановлением глюкозы сорбит используется в качестве заменителя сахара
С 6 Н12 О 6 - фруктоза - изомер глюкозы, моносахарид. Она имеет название фруктовый
сахар. Фруктоза удерживает воду лучше, чем сахар, поэтому её добавляют в джемы,
конфеты, чтобы предотвратить засахаривание. Массовая доля фруктозы в мёде составляет
50%.
С12H22O11 –сахароза-дисахарид, обычный сахар. Сахароза содержится в большинстве растений, но
особенно её много в сахарном тростнике и в сахарной свёкле. В нашем организме в результате
гидролиза из сахарозы образуется два моносахарида:
ферменты

С12 Н 22 О11 + H2O  
С 6 Н12 О 6 + С 6 Н12 О 6
глюкоза
фруктоза
Когда сиропы кипят, они становятся слаще-образуется фруктоза. Большое количество
потребляемого сахара может привести к сахарному диабету.
Крахмал – полисахарид, основной углевод пищи. При нагревании в воде крахмал сильно
набухает, т.к. молекулы воды проникают между молекулами крахмала, образуя водородные
связи с группами ОН крахмала, появляется вязкость крахмала.
Крахмал основной углевод пищи. Содержится крахмал в картофеле, зерновых культурах,
в рисе. Обнаружить крахмал можно с помощью иода.
В пищеварительном тракте крахмал расщепляется до более простых углеводов, например
до глюкозы. Глюкоза всасывается в кровь, а затем расходуется или откладывается про
«запас» в печени в виде гликогена. Ещё в 1811 г. русский химик Кирхгоф получил из
крахмала патоку, густой сироп, который сейчас применяют для изготовления кондитерских
изделий-карамель, помадки.
3 группа учащихся
7.Вопрос.Что вам известно о жирах?
Жиры- ценный энергетический материал. При распаде 1 г жира выделяется энергии в 2 раза
больше, чем при распаде белков. Они содержатся в мясе, рыбе, молочных продуктах, зерне.
Главной составляющей жиров являются трипептиды. В любом жире имеются различные
компоненты-витамины, фосфаты, стерины, носители запаха. Выпадение осадка в бутылках
неочищенного растительного масла обусловлено фосфатидами. Примером фосфатида
является лецитин, являющийся структурным компонентом клеточных мембран.
В состав жиров входит холестерин, витамины, пигменты. С жирами мы получаем
незаменимые жирные кислоты, без которых нарушается обмен веществ, получаем
витамины, холестерин. Холестерин- исходное вещество для синтеза соединений, входящих
в состав желчи. При избытке холестерина на стенках кровеносных сосудов образуются так
называемые «бляшки», которые закупоривают сосуды, при этом ограничивается доступ
кислорода к сердцу. Непредельные жирные кислоты, содержащиеся в растительных жирах,
ускоряют обмен холестерина, уменьшают его содержание в крови и, следовательно,
опасность его отложения на стенках сосудов. Поэтому желательно в своё меню вводить
растительное масло. Для выпускника средней школы норма составляет 2-3 столовых ложки
растительного масла в день.
8. Вопрос. Почему сливочное масло непригодно для жарки?
Ответ. Сливочное масло, полученное из молока, состоит из молочного жира и пахты –
жидкости, оставшейся после сбивания. Существуют разные сорта сливочных масел.
«Крестьянское» масло по сравнению с «Вологодским» более богато витаминами и
белками, но за счет добавления пахты в нем содержится 25% воды (вместо 15% в
«Вологодском»). Поэтому на «Крестьянском» масле жарить трудно, вода закипает быстро,
масло «трещит» и пенится. При подгорании масла происходит разложение глицерина.
Образуется ненасыщенный альдегид –акролеин, имеющий неприятный резкий запах,
который вызывает удушье, слезотечение, портит вкус жира. Акролеин ядовит. Именно он
обеспечивает так называемое «прогоркание» « жиров»
Формула акролеина
СН СН СН О
2
При старении масла может появиться неприятный запах. Это результат не только гидролиза
жиров, но и при появлении альдегидов и кетонов в различных каталитических процессах.
Так называемое прогоркание жиров. Последний этап порчи жира связан с появлением
оксикислот, типа молочной
При этом изменяется цвет, ухудшается запах и вкус. Жир перестает реагировать на
ферменты слюны, а на языке появляется ощущение «налета» («салистый привкус»)
Что представляет собой маргарин?
Ответ. На основе растительных масел готовят пищевой продукт –маргарин. Для этого
растительные жиры гидрируют. Процесс гидрирования не доводят до конца, если
предполагается получить маргарин. При создании рецептуры маргарина постарались
учесть традиционные вкусы потребителей. К гидроксиду добавляют каротин, чтобы
продукт был похож на сливочное масло. Запах масла имитируют, добавляя бутадион.
Бутадион имеет запах сыра, точнее сыр пахнет бутадионом. Для придания продукту вкуса
добавляют сквашенное молоко. Эта добавка за счет наличия молочной кислоты, повышает
антибактериальные свойства маргарина. В маргарине 25% воды, поэтому он быстро
прокисает.
4 группа учащихся
9. Вопрос. Какие соли находят применение в пищевой промышленности?
Ответ. Поваренная соль – NaCl, NaHCO3,NaNO3,NaNO2 .Нитрат натрия в определенной
дозе восстанавливается некоторыми организмами до нитрита, который препятствует
окислению и сохраняет розовый цвет колбас и других мясных изделий.
Гидрокарбонат натрия используется в рецептуре мучных изделий. При этом используют
какой-нибудь кисломолочный продукт, например, кефир. Тогда при замешивании теста
начинает выделяться углекислый газ, за счет которого тесто разрыхляется.
Пища человека имеет строго определенный химический состав. Её составляющие-белки,
жиры, углеводы. Ведущую роль в жизнедеятельности играют белки.
1 группа.
10 вопрос. Отчего свекольный борщ красный?
Каждой хозяйке известно, что если борщ варится чрезмерно долго, то он постепенно теряет свою
красивую тёмно-красную окраску, и жидкость в кастрюле становится бледной. Чтобы вернуть
борщу прежний красный цвет, в него добавляют столовый уксус или твердую лимонную кислоту.
Это объясняется тем, что красящее вещество свеклы, подобно лакмусу, сохраняет красный цвет в
кислой среде.
Если добавить в сок свеклы раствор соды, то окраска свекольного сока становится бурой, а если
добавить лимонной кислоты-раствор свекольного сока приобретает красный цвет.
В этом опыте свекла рассматривается как индикатор, изменяющий свой цвет в кислотной и
щелочной среде.
5 группа учащихся
11. Вопрос Что вы можете рассказать о белках?
Белки-высокомолекулярные соединения, структурную основу которых составляют
пептидные цепи, построенные из остатков аминокислот. В состав белков входит C, H, O,
N. Некоторые белки содержат S , P и в микродозах –Fe, Mn, Cu, Mg. Белки обеспечивают
жизненные процессы в организме, на них приходится примерно четверть массы человека.
Гемоглобин, ферменты, гормоны – это белки. Белковые вещества обеспечивают нервные
процессы и процессы мышления в организме. Поэтому организм обязательно должен
получать белки через пищу. Белки, поступающие с животной и растительной пищей
гидролизуются, в конечном счете, до аминокислот. Животные белки содержат все
необходимые аминокислоты в достаточном количестве, а в растительных белках некоторых
аминокислот мало или совсем нет. Поэтому приверженцам вегетарианства – любителям
растительной пищи- надо составлять меню так, чтобы обеспечить нужный для
полноценного питания минимум аминокислот. Аминокислоты в запас не откладываются, в
отличие от углеводов и жиров. Избыток аминокислот организм сжигает, при этом
выделяется энергия, аммиак, CO2 , вода.
12. Вопрос. При варке бульона одна хозяйка солит воду в начале варки, а другая в конце.
Кто из них прав?
Ответ. Приварке продуктов важно их своевременно солить. Если варить в несоленой воде,
то вода быстрее проникает в продукты, клетки разрушаются, продукты развариваются,
получается отличный бульон и рассыпчатая картошка. А если мы хотим использовать
отварное мясо для второго блюда, его опускают в кипяток и солят приблизительно через
час после начала варки. Тогда в поверхностном слое белок свертывается и большая часть
полезных веществ остается внутри куска мяса, а не переходит в бульон.
Лабораторный опыт. «Осаждение белка солями тяжелых металлов».
В две пробирки налейте по 1- 2 мл раствора белка и медленно при встряхивании, по каплям
добавьте в одну пробирку насыщенный раствор медного купороса, а в другую-раствор
ацетата свинца. Отметьте образование труднорастворимых солеобразующих соединений
белка. Данный опыт демонстрирует применение белка, как противоядия при отравлении
солями тяжелых металлов.
Таким образом, химия-наука, с которой не только в лаборатории, но и на кухне мы
встречаемся постоянно. Например, вы знаете, что в состав кофе входит соединение кофеинпроизводное азотистого гетероцикла пурина. Его выделяют из кофе. Также кофеин
содержится в чае, в низкосортных кофейных бобах. Кофеин оказывает сильное
возбуждающее действие на ЦНС, усиливает сердечную деятельность, повышает
работоспособность. Кофеин входит в состав напитка «Кола»
При выпечке хлебобулочных изделий для ароматизации добавляют в тесто одно из
наиболее известных душистых веществ – ванилин. Его приятный запах известен многим.
изованилин
А вот его изомер –изованилин при нагревании распространяет малоприятный запах,
подобный карболке. Ванилин содержится в эфирных маслах многих растений, особенно им
богаты плоды ванили.
Литература
1. А.И. Артеменко. Органическая химия и человек. М.: Просвещение. 2000.
2. Г.В. Пичугина. Повторяем химию на примерах из повседневной жизни. М.: 1999.
3. М.А. Курячая. Химия созидающая, химия разрушающая. Издательство “Химия”.
1990.
4. Химия 11 класс: в 2 ч. Ч.2 Настольная книга учителя/ О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова,
А. Г.Введенская. - М.: Дрофа, 2004.-320 с.: ил.