Тема урока: Жиры Цели урока: - познавательные: 1. рассмотреть состав и строение жиров; 2. вспомнить классификации жиров 3. изучить реакции омыления и гидрирования жиров; 4. ознакомить учащихся с получением мыла. 5. формировать познавательный интерес у обучающихся, реализуя межпредметные связи химии и биологии. - развивающие: используя интегрированный подход, 1. развивать умения выделять главное, существенное, сравнивать,анализировать и обобщать; 2. способствовать развитию логического мышления коммуникативных и оценочных умений. - воспитывающие: формировать научное мировоззрение, целостную картину мира. Оборудование: образцы различных растительных и животных жиров (сливочное, подсолнечное масло), маргарин, водный раствор перманганата калия, штатив с пробирками, спирт этиловый Ход урока I. Организационный момент.(3 мин) Вывод темы и цели урока -Я очень люблю жареную картошку, а вы любите? -Какие продукты необходимы , чтобы его приготовить? -Из чего получают растительное масло? -Какие растительные масла вы знаете?(оливковое, подсолнечное, облепиховое, рапсовое) У меня на столе подсолнечное масло, машинное масло, сливочное масло, маргарин. Как вы думаете, о чём сегодня мы будем говорить? Что сегодня на уроке мы изучим? (слайд №2) Т.о. цель нашего урока изучение: Строения и классификации жиров - Физические и химические свойства - Роль жиров в природе и жизни человека Из курса истории вы помните, что во время великой Отечественной войны Ленинград (а ныне Санкт-Петербург) был блокирован гитлеровцами почти на 2.5 года. Все было в Ленинграде за это время: голод, холод, нехватка лекарств, но удивительно, что не было эпидемий инфекционных заболеваний, которые обычно сопутствуют таким жизненно тяжелым ситуациям. А помогло ленинградцам то, что они сами варили мыло как дезинфицирующее средство из жиров различных животных – собак, крыс, кошек. Вы знаете, что есть такое тяжелое детское заболевание – рахит. Оказывается и его профилактика и лечение не обходятся без жира, а именно, хорошо знакомого вам рыбьего жира. Для большинства жителей нашей планеты существует проблема правильного питания. Важнейшие составные части нашего пищевого рациона – это белки, жиры и углеводы. Пища дает нам все исходные вещества, необходимые, чтобы организм жил и нормально функционировал. Жиры являются одним из основных продуктов питания. - в каких продуктах содержатся жиры? жиры содержатся в мясе, рыбе, молочных продуктах: молоке, сметане, сливочном масле, в различных плодах. - вспомните из курса биологии какие функции в нашем организме выполняют жиры?(на столах текст есть) - энергетическую: при полном окислении 1г. жира выделяется 38,9 кДж. энергии (при расщеплении 1г. белков или углеводов – 17,6 кДж. энергии). - запасающую - являются источником воды (при окислении 100г.жира образуется 110г. воды) - защитную функцию (у многих позвоночных животных хорошо выражен подкожный жировой слой). - теплоизоляционную (моржи, тюлени, белые медведи) - строительную (фосфолипиды образуют основу клеточных мембран животной клетки) - регуляторную (многие производные липидов, в т.ч. витамины А. Д. Е, участвуют в обменных процессах, происходящих в организме. Средняя суточная норма жира для человека – 60 – 70 г. -что происходит с жирами, когда они попадают к нам в организм? В тонком отделе кишечника под действием фермента липазы жиры гидролизуются на глицерин и жирные (карбоновые) кислоты. Продукты гидролиза всасываются ворсинками кишечника, поступают в кровь, которая доставляет их в каждую клеточку организма для того, чтобы из них образовались другие жиры, свойственные данному организму. - Что такое глицерин? Какова формула глицерина? (написать формулу на доске) -Дайте определение карбоновым кислотам. Напишите формулу карбоновых кислот. Получение жиров: Н2С – ОН Н2С – О – СО – R1 Н С – ОН + 3R – СООН → H С - О – СО – R2 + НО - Н Н2С - ОН Н2С – О – СО – R 3 глицерин НО - Н НО – Н общая формула жиров -Теперь попробуйте дать определение жирам. Жиры – это смесь сложных эфиров глицерина и высших карбоновых кислот. (записывают определение, пользуясь учебником) - что значит «высшие кислоты»? Это те КК, которые содержат более 10 атомов С в молекуле, их называют также жирными. Таким образом, общая формула жиров Природные жиры содержат в основном остатки КК от С10 – С18. Т.о. природные жиры отличаются друг от друга только остатками органических кислот. Например: в состав свиного жира входят: 1. непредельная олеиновая С17Н33СООН 2. предельная пальмитиновая С15Н31СООН 3. предельная стеариновая С17Н35 СООН а в состав сливочного (коровьего) масла вместо стеариновой входит масляная к-таС3Н7СООН. КК наиболее часто встречающиеся в жирах: С3Н7СООН – масляная кислота; С15Н31 СООН – пальмитиновая кислота, присутствует во всех природных жирах; С17Н35 СООН – стеариновая кислота; С17Н33 СООН – олеиновая кислота (1 двойная связь)- присутствует во всех природных жирах; С17Н31 СООН – линолевая кислота (2 двойные связи); С17Н29 СООН – линоленовая кислота. Существует одна неразгаданная загадка природы: в состав природных жиров входят только одноосновные КК с неразветвленной цепью и четным числом атомов углерода. Стадия осмысления: Физические свойства жиров: I. -Каковы физические свойства жиров? 1. Плотность жиров меньше плотности воды. эксперимент: В пробирку налить воды и капнуть несколько капель растительного масла. результат: капли растительного масла плавают на поверхности воды. 2. Жиры не растворимы в воде, но хорошо растворимы в спирте и других органических растворителях (бензине, бензоле) эксперимент: пробирку встряхнуть - образовалась мутная эмульсия (масло не растворилось в воде). В эту же пробирку добавить этилового спирта – содержимое светлеет, т.е. жиры растворяются в спирте. Жиры 3. твердые жидкие в основном животного растительного происхождения происхождения (исключение (исключение - кокосовое масло) рыбий жир). Как правило, Содержат R непредельных КК- содержат R предельных КК - олеиновая, линолевая стеариновой, пальмитиновой. Называют – маслами. 4. Температура плавления жира тем выше, чем больше в нем содержится предельных кислот. Она также зависти от длины углеводородной цепи жирной кислоты; температура плавления растет с ростом длины углеводородного радикала. II. Химические свойства. 1. Каждый слышал такую фразу: при физической нагрузке человек сжигает жир. Выражение образное, но не лишено химического смысла. Мы уже вспомнили, что при расщеплении и окислении жиров в организме выделяется значительное количество энергии, необходимой для протекания жизненно важных эндотермических процессов поддержания постоянной температуры тела. Т.е жиры, как большинство органических соединений горят. -Что образуется при горении всех органических веществ? Напишите уравнение реакции. До 19в. для освещения улиц и домов использовали китовый жир и сало. Помимо того, что пищевое сырье использовалось для технических целей, это привело к массовому истреблению редких животных. 2. Твердые жиры являются более ценными и дорогостоящими по сравнению с маслами -можно ли непредельные жиры превратить в предельные, если да, предложите свой способ? По химическому составу они отличаются лишь наличием двойных углерод-углеродных связей в углеводородных радикалах жидких жиров. Превратить непредельный углеводородный радикал в предельный можно присоединением по двойной связи молекулы водорода, т.е. провести реакцию гидрирования Н2С – О – СО – С17Н33 Н С - О – СО – С17Н33 Ni, Pt + 3 Н2 → Н2С – О – СО – С17Н33 Н2С – О – СО – С17Н35 Н С – О – СО – С17Н35 Н2С – О – СО – С17Н35 триолеат глицерина тристеарат глицерина - какое значение имеет этот процесс? Кто открыл, что такое саломас, как можно отличить маргарин от сливочного масла? На эти вопросы вы должны ответить, прочитав текст, который лежит у вас на партах. Гидрирование растительных масел – важнейший промышленный процесс. Он стал возможным благодаря работам французского химика Поля Сабатье, нашедшего катализатор этого процесса: мелкоизмельченные металлические никель или платина. За это открытие в 1912г. Сабатье был удостоен Нобелевской премии. В результате этого процесса получается искусственный твердый жир – саломас, идущий на изготовление маргарина и заменителей сливочного масла. В жировую основу маргарина добавляют эмульгаторы, молоко, соль, сахар, ароматические вещества, сливочное масло. В кондитерской промышленности, как и в быту, маргарин идет на изготовление тортов, кремов, пирожных. Он придает тесту особый вкус и «легкость», а по калорийности не уступает натуральному коровьему маслу. Маргарин – это твердый жир, содержащий только остатки предельных карбоновых кислот. Поэтому маргарин не будет проявлять свойства непредельных УВ Сливочное масло – содержит остатки непредельных кислот, поэтому будет обесцвечивать бромную воду или раствор перманганата калия. - можем ли мы отличить натуральное сливочное масло от маргарина? эксперимент: опустить в раствор KMnO4 кусочек исследуемого жира. результат: если р-р обесцветился, значит – это сливочное масло, если не обесцветился, значит это маргарин. 3. Двойные связи непредельных кислот в жидких жирах сохраняют способность к полимеризации. Взаимодействуя с кислородом воздуха жидкие жиры способны образовывать твердые пленки – «сшитые полимеры». Такие масла называют «высыхающими». Это свойство используется при изготовлении олифы – натуральной (на основе льняного и конопляного масла) или синтетической (оксоль). Натуральную олифу получают полимеризацией масла при повышенной температуре с последующим введением особых добавок, называемых сиккативами. При нанесении на металл, дерево или любую поверхность олифа высыхает с образованием прочных, блестящих пленок, нерастворимых в воде и органических растворителях. Кроме того, олифу используют для изготовления и разбавления масляных красок. 4. Одним из важнейших свойств жиров, как и других сложных эфиров, является реакция гидролиза–(гидро – вода, лиз – разрушение). В незначительной степени гидролиз протекает и при хранении жира под действием влаги, света и тепла. Жир прогоркает- т.е. приобретает неприятный вкус и запах, обусловленный образующимися кислотами: Н2С – О – СО – С17Н35 СН2 - ОН Н С – О – СО – С17Н35 + 3 Н2О ↔ СН – ОН Н2С – О – СО – С17Н35 СН2 – ОН + 3С17Н35СООН Данная реакция является обратимой. - Как можно сместить равновесие вправо? Один из способов - удалить один из конечных продуктов, например, превратив его в другое вещество. Если на выделившуюся КК подействовать щелочью, она превратится в соль. С17Н35СООН + NaOH → C17H35COONa + H2O Если объединить эти две реакции в одну, т.е. нагревать жир с раствором щелочи, то разложение будет необратимым и пройдет до конца. Н2С – О – СО – С17Н35 СН2 - ОН Н С – О – СО – С17Н35 + 3 NaОH → СН – ОН Н2С – О – СО – С17Н35 СН2 – ОН + 3С17Н35СООNa Эта реакция называется омылением, т.к. образующиеся соли щелочных металлов (натриевые и калиевые) и высших КК являются мылами. II. Закрепление Т.о. что такое жиры? Какие карбоновые кислоты наиболее часто встречаются в жирах? Каковые физические свойства жиров? Какими химическими свойствами они обладают ? Тестирование. 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. Мыла – это: а) натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот, б) натриевые или калиевые соли уксусной кислоты, в) продукты гидролиза жиров в кислой среде. 7. Укажите состав жидкого мыла: а) (С17Н35СОО)2Са б) С17Н35СООК в) С17Н35СООNа 8. Рыбий жир является источником витамина: а) С б) В в) Д 9. Строительная функция жиров осуществляется: а) в образовании воды, б) в сохранении тепла, в) принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей. 10. Окончательное расщепление жиров идет: а) в тонком кишечнике, б) в толстом кишечнике, в) в желудке. После выполнения задания, учащиеся меняются тестами и проверяют друг друга. Ответы записаны на доске: 1 – б; 2 – в; 3 – а; 4 – б; 5 – в; 6 – а; 7 – в; 8 – в; 9 – а. IV. Рефлексия Учащимся предлагается оценить свою деятельность на уроке, дать оценку полученным знаниям, их значимости в дальнейшей деятельности. Сегодня я узнал… Было интересно… Было трудно… Я выполнил задание… Я понял, что… Я приобрел… Я научился… Я попробую… Меня удивило… Урок дал мне для жизни… Мне захотелось… V. Домашнее задание: параграф 21, упр. 9-10, приготовить сообщение история открытия жиров.