11 клас (академічний рівень) "Жири"

Жири . 11 клас

Академічний  рівень

Мета  уроку : ознайомити  учнів  з  будовою  жирів , їх  фізичними  та  хімічними   

                       властивостями , поглибити  знання  про  біологічну  роль  і  застосування 

                       жирів ;

                       розвивати  вміння  порівнювати , робити  висновки , встановлювати 

                       взаємозв’язки  між  будовою  і  властивостями  речовин , уміння  працювати                   

                       з  різними  джерелами  інформації ;

                       виховувати  комунікативні  навички , інтерес  до  предмета , формувати 

                       стійку  мотивацію  до  вивчення  хімії  через  позитивне  сприйняття 

                       предмета .

Тип  уроку : урок  засвоєння  нових  знань .

Обладнання : комп’ютер , мультимедійний  проектор , слайди  презентації ; прилади  та 

                        реактиви : зразки  жирів , вода , етиловий  спирт , бензин , розчини  калій 

                        перманганату , штатив  з  пробірками .

План  уроку

І . Організаційний  момент ( 1 хв ) ;

ІІ . Актуалізація  опорних  знань , перевірка  домашнього  завдання  ( 5 хв ) ;

ІІІ . Мотивація  пізнавальної  діяльності , визначення  теми  і  завдань  уроку ( 2 хв );

IV . Вивчення  нового  матеріалу ( 26 хв ) ;

V . Закріплення  знань  ( 7 хв ) ;

VI  . Аналіз  роботи  учнів  на  уроці , оцінювання  ( 3 хв ) ;

VII . Домашнє  завдання  ( 1 хв )

Хід  уроку

І . Організаційний  момент

  Доброго  всім  дня ! Намагайтеся  кожен  день  починати  з  позитиву , бо  від  настрою  з  яким  ти  починаєш  роботу , залежать  твої  успіхи .

ІІ . Актуалізація  опорних  знань , перевірка  домашнього  завдання  .

1 . Вправа  « Естафета » ( учні  ланцюжком  один  за  одним  розповідають  про  естери , за  необхідності  вчитель  ставить  допоміжні  запитання )

* Дайте  визначення  поняття  «естери» ;

* Як  утворюються  естери ?

* Які  фізичні  властивості  для  них  характерні ?

* Назвіть  типи  реакцій  характерні  для  естерів . Які  продукти  утворюються  ?  

* Застосування  естерів .

2 . Слайди  1,2 .

ІІІ . Мотивація  навчальної  діяльності , визначення  теми  і  завдань  уроку .

Учитель  хімії . Сьогодні  ми  познайомимося  з  естерами , які  кожен  з  нас  використовує  щодня  і  не  один  раз . Ці  органічні  речовини  є  одним  з  обов’язкових  компонентів  харчування  людини . Вони  бувають  рідкі  і  тверді , рослинного  і  тваринного  походження . Ви  вже  здогадалися  про  які  речовини  піде  мова ?

Тема  сьогоднішнього  уроку  «Жири » ( слайд 3 ) . На  цьому  уроці  ви  ознайомитеся  з  будовою  жирів , їх  властивостями , біологічними  функціями , значенням . Учні  отримали  певні  ролі  і  підготували  матеріали , згідно  визначених  ролей . Отже  нас  чекає  багато  нового  та  цікавого .

IV . Вивчення  нового  матеріалу

  Жири – це  естери , утворені  вищими  карбоновими  кислотами  і  трьохатомним  спиртом  гліцеролом ( гліцерином  ) . Загальна  назва  таких  сполук – тригліцериди .       До  складу  жирів  входять  залишки  як  насичених : стеаринова – С17Н35СООН , пальмітинова – С15Н31СООН , так  і  ненасичених : С17Н33СООН  ( містить один  подвійний  зв'язок ) , С17Н31СООН ( містить  два  подвійні  зв’язки ) карбонових  кислот .

Загальна  формула  жирів : СН2 – О – СО – R1

                                                                       |

                                               CH – О – СО – R2

                                                |

                                               СН – О – СО – R3

де  R1 , R2 , R3 – радикали ( однакових  або  різних  карбонових  кислот ) .

Природні  жири – суміші  різних  тригліцеридів .                                                                       Жири , в  яких  переважають  насичені  жирні  кислоти – тверді ( тваринні ) , жири , в  яких  переважають  ненасичені – рідкі ( рослинні  олії ) .

Використовуючи  загальну  формулу , скласти  формули  жирів , утворених  гліцерином  та  а) стеариновою  кислотою ; б) олеїновою  кислотою ( на  дошці ) .

СН2 – О – СО – С17Н35  - тристеарин ; СН2 – О – СО – С17Н33 – триолеїн .  

 |                                                                                                 |

СН – О – СО – С17Н35                                           CН – О – СО – С17Н33 

 |                                                                                                  |

СН – О – СО – С17Н35                                           CН2 – О – СО – С17Н33

    Учень – історик  Дослідження  жирів  відомим  французьким  хіміком  Шеврелем  в  1811 – 1823  роках  належить  до  числа  класичних  робіт , які  створили  фундамент  органічної  хімії . Він  встановив , що  жири  складаються  з  гліцерину  і  кислот , що  одержали  назву  жирних . Омиленням  жирів  одержав  стеаринову , олеїнову  та  інші  кислоти . Назвав  «солодку  олію» , відкриту  Шеєле  гліцерином .  Синтез    жирів  з  гліцерину  і  жирних  кислот  був  вперше  здійснений  в  1854 році  М.Бертло . Ця  робота  теж  мала  велике  значення  для  розвитку  органічної  хімії (Слайд 4 ) . 

 

  Розглянемо  зразки  жирів  та  дослідимо  їх  фізичні  властивості , зокрема  розчинність  у  різних  розчинниках .

Учень – лаборант  виконує  досліди . У  три  пронумеровані  пробірки  помістимо  по  1 мл  соняшникової  олії . До  першої  пробірки  додамо  воду , до  другої  бензин ( пам’ятаймо  правила  техніки  безпеки  при  роботі  з  легкозаймистими  речовинами ) , до  третьої – етиловий  спирт ( приблизно  по  5  мл ) . Енергійно  збовтаємо . У  пробірці  з  водою  утворюється  нестійка  емульсія , яка  швидко  розділяється  на  два  шари . Висновок :

жири  не  розчиняються  у  воді . У  пробірці  з  бензином  розчин  майже  прозорий , отже  олія  розчинилась .

   Щодо  до  пробірки  із  спиртом – напевно  всі  ви  бачили  передачу , яка  називається     « Руйнівники  міфів » . Існує  стійкий  міф  про  те , що  жирна  їжа  запобігає  сп’янінню . Дехто  спеціально  перед  застіллям  вживає  ложку  чи  більше  вершкового  масла  чи  закусує  алкоголь  салом . Поляньте  на  вміст  пробірки – розчин  став  каламутним , помістимо  2 г  масла  у  пробірку  із  спиртом  і  підігріємо  приблизно  до  температури  людського  тіла . Утворюється  каламутна  емульсія , внаслідок  часткового  розчинення  жиру  в  спирті . Як  ви  вважаєте  чи  справедливим  є  даний  міф ? Міф  спростовано !

  Вчитель . Насправді  є  дослідження , які  свідчать , що  жирна  їжа  не  запобігає  сп’янінню , а  лише  сповільнює  його . Етиловий  спирт поєднаний з  жирами  наносить    важкий удар  по  підшлунковій  залозі  та  печінці . Не  проводьте  експериментів  над  своїм  організмом . Щоб  бути  успішними – вдало  реалізувати  себе  в  житті   треба  проводити  здоровий  спосіб  життя .

  Доведемо , що  в  олії  містяться  залишки  ненасичених  карбонових  кислот . До  розчину  калій  перманганату  додамо  олію  і  ретельно  збовтаємо – розчин  знебарвлюється . Це  свідчить  про  наявність  подвійного  зв’язку  у  молекулах  жиру .

 

Фізичні  властивості  жирів (слайд 5 ) : за  звичайної  температури  тверді  або  рідкі  речовини . Як  і  будь – яка  інша  суміш  речовин  не  мають  сталої  температури  плавлення . Майже  не  розчинні  у  воді , обмежено  розчинні  у  спирті ( до 10%), добре  розчинні  в  неполярних  і  малополярних  органічних  розчинниках . Для  жирів  характерне емульгування – утворення  з  водою  емульсій  під  впливом  поверхнево активних  речовин .  .

Хімічні  властивості  жирів .

  Знаючи , що  жири – це  естери , скажіть , який  тип  реакцій  для  них  буде  характерний? Відповідь : гідроліз .

  1 . Жири  гідролізують  з  утворенням  вихідного  спирту – гліцерину  та  вищих  карбонових  кислот . Складіть  рівняння  реакції  гідролізу  триолеїну , формула  якого  написана  на  дошці :

СН2 – О – СО – С17Н33                                 CH2OH

CH – O – CO – C17H33  + 3 H2O =     CHOH   + 3 C17H33COOH

|                                                             |

CH2 – O – CO – C17H33                      CH2OH

  Унаслідок  лужного  гідролізу  жирів  добувають  гліцерин  і  мила – натрієві  та  калієві  солі  вищих  карбонових  кислот . Складіть  рівняння  реакції  лужного  гідролізу  три -стеарину , формула  якого  написана  на  дошці :

СН2 – О – СО – С17Н35                                  CH2OH

 |                                                            |

CH – O – CO – C17H35   + 3 NaOH =  CHOH  + 3 C17H35COONa

 |                                                            |

CH2 – O – CO – C17H35                      CH2OH

  Гідроліз  жирів  в  загальному  вигляді (слайд 6 ) та  їх  синтез  з  гліцерину  і  вищих  карбонових  кислот – оборотні  процеси , які  мають  велике  значення  в  життєдіяльності  організмів  та  суспільному  господарстві .

  Гідроліз  відбувається  в  організмі – жири , які  ми  споживаємо  під  впливом  ферментів піддаються  гідролізу . Гліцерин  та  карбонові  кислоти , що  утворилися , всмоктуються  в  кишечнику  і  знову  утворюють  жир , необхідний  організму .   

 2 .  Гідрування  жирів – це  процес , який  проводять  для  перетворення  рідких  олій  на  тверді  жири  за  рахунок  приєднання  Гідрогену  до  залишків  ненасичених  кислот .

Складемо  рівняння  реакції  приєднання  водню  до  тристеарину , формула  якого  записана  на  дошці :

СН2 – O – CO – C17Н33                           CH2 – O – CO – C17H35

 |                                                                  |

CH – O – CO  –  C17H33       +   3H2   =     CH – O – CO – C17H35

 |                                                                  |

CH2 – O – CO – C17H33                                           CH2 – O – CO – C17H35

   Перевіримо  правильність  запису  ( слайд 7 ) . В  результаті  даного  процесу  з  олій  одержують  маргарин .

  При  неповному  гідруванні  рослинних  жирів  утворюються  транс – жири ( цис – форма  просторової  структури  ненасичених  кислот  перетворюється  на  транс – форму ) .  Транс – жири  змінюють  структуру  клітин  і  є  джерелом  серйозних  захворювань . Штучно  створені  транс – жири  в  багато  раз  шкідливіші , ніж  будь – який  природний  жир . Вони  спричиняють  захворювання  серцево – судинної  системи , цукровий  діабет , онкозахворювання , хвороби  печінки , нервової  системи . Їх  регулярне  вживання  загрожує  передчасним  старінням , розвитком  старечого  недоумства , низьким  інтелектом  у  дітей – транс – жири  передаються  дітям  навіть  з  молоком  матері. Основними  джерелами  транс – жирів є  маргарин , спреди , «легкі  масла» . Такі  жири  містяться  в  багатьох  продуктах : крекери , печиво , торти , смажені  страви , картопля – фрі , чіпси , снеки , сухарики , соуси , майонез . У  невеликій  пачці  чіпсів  25% всіх  жирів  є  транс – жирами . Наявність  транс – жирів  вам  покаже  напис  «гідрогенізована  рослинна  олія» .     

3 . Окиснення  жирів – прогіркання .Під  дією  світла , тепла , вологи , кисню  повітря  відбувається  часткове  окиснення  залишків  ненасичених  кислот  до  альдегідів  та  кетонів . В  результаті  жири  набувають  неприємного  запаху  і  гіркого  смаку .

  Учень – біолог . Які  ж  біологічні  функції  виконують  жири ? (слайд 8)

1 . Енергетична . Енергетична  цінність  жирів 9 ккал/г (37,7кДж/г) .У  разі  повного  окиснення  жирів  до  вуглекислого  газу  і  води  виділяється  майже  вдвічі  більше  енергії , ніж  при  розщепленні  такої  ж  кількості  вуглеводів .

2 . Теплоізоляційна . Резервний  жир  ізолює  організм  від  впливу  тепла  і  холоду . (Жінки , як  правило , мають  товщий  підшкірний  жировий  прошарок , ніж  чоловіки , тому  вони  менш  чутливі  до  холоду) . Підшкірний  жир  також  надає  шкірі  еластичності .

3 . Транспортна . Жири – розчинники  і  носії  біологічно  активних  речовин , жиророзчинних  вітамінів ( А , D , Е , К ) .

4 . Пластична . Утворюючи  комплекси  з  білками  та  вуглеводами , жири  входять  до  складу  органел  клітин , крові . Жири – субстрат  для  утворення  біологічно  активних  речовин , жовчних  кислот .

5 . Регуляторна . Жири  приймають  участь  у  регуляції  життєвих  функцій  організмів , містячись  у  складі  гормонів . Нормалізують  жировий  та  холестериновий  обмін , функції  нервової  системи , сальних  залоз .

6 . Захисна (амортизаційна) . Ізолюють  внутрішні  органи  від  механічних  ушкоджень .

7 . Джерело  води . У  разі  окиснення  1 г  жиру  утворюється  1,1 г  води .

Учень – медик . Значення  жирів  для  життєдіяльності  організму .

Нестача  олії  ( і  незамінних  кислот) у  раціоні  призводить  до  затримки  розвитку  організму , порушення  структури  і  функції  клітинних  мембран , появи  сухості  та  запалення  шкіри . Чим  важча  фізична  робота , тим  більше  жирів  потрібно  людині . Різні  дієти , які  різко  знижують  кількість  жирів  є  шкідливими  для  організму . Нестача  жирів  призводить  до  зниження  імунітету , порушення  діяльності  центральної  нервової  системи .

  Надлишкова  кількість  жиру , харчування  фаст – фудом  призводить  до  ожиріння .  Населення  економічно  розвинутих  країн  страждає  саме  від  цієї  хвороби . В  США  кожний  третій  має  надлишкову  масу . В  Україні  15% населення  ( кожна  четверта  жінка  і  кожен  шостий  чоловік ) . За  висновками  експертів – надлишкова  вага  вкорочує  життя  приблизно  на  шосту  частину . Збільшення  кількості  жирів  тваринного  походження  у  харчуванні  призводить  до  атеросклерозу ( через  накопичення  холестерину ) .

 Корисні  поради ( слайд  9 ) :

1 . Рекомендується  споживати  в  день 1 – 1,3 г  жирів  на  кожен  кілограм  ваги  тіла .

Тобто , якщо  ваша  вага  50 кг , ви  повинні  спожити  50 г  жирів .

2 . Намагайтеся  уникати  їжу , яка  містить  багато  насичених  жирів  та  трансжирних  кислот : ковбасні  вироби , чіпси , картоплю – фрі , кондитерські  вироби .

3 . Намагайтеся  споживати  менше  смаженої  їжі – найкраще  продукти  запікати  або  готувати  на  пару . Для  смаження  використовуйте  тільки  рафіновану  олію , найкраще  оливкову .

4 . Більше  споживайте  продуктів , що  містять  3 – омега  жирні  кислоти ( риба  жирних  сортів : оселедець , скумбрія , посось ) та  мононенасичені  (оливкова  олія , оливки , авокадо ) .

5 . Необхідними  також  є  і  6 – омега  жирні  кислоти ( соняшникова , кукурудзяна  олія ), однак  слід  скоротити  споживання  цих  кислот  і  збільшити  споживання  3 – омега  кислот  для  уникнення  дисбалансу  між  ними .

За  даними  ВООЗ  половині  всіх  захворювань  можна  запобігти  шляхом  змін  у  виборі  продуктів  харчування  та  способу  життя . Дотримання  правильного  балансу  між  корисними  та  небезпечними  жирами – одна  з  найважливіших  складових  здорового  харчування .

Застосування  жирів . Ми  зібрали  невелику  колекцію  зразків , які  допоможуть  вам визначити  галузі  використання  жирів .

• Масло , олія , тістечка – харчова  промисловість , в  тому  числі  кондитерська ;
• Мазі , емульсії , пасти – фармацевтика ;
• Мило , косметичні  засоби – виробництво  мийних  та  косметичних  засобів .

V . Закріплення  знань

Фронтальне  опитування

1 . Жири – це  естери , утворені  … ( трьохатомним  спиртом  гліцерином  і  вищими  карбоновими  кислотами ) ;

2 . До  складу  твердих  жирів  входять  залишки  кислот …( насичених : стеаринової , пальмітинової ) , рідких …(ненасичених , олеїнової ) .

3 . При  гідролізі  жирів  утворюються …( гліцерин  і  вищі  карбонові  кислоти ) ;

4 . Лужний  гідроліз  жирів  по – іншому  називається …( омиленням  ) . Чому ?

( Бо в  результаті  утворюються  мила – натрієві  або  калієві  солі  вищих  карбонових кислот ) .

5 . Якою  реакцією  олії  можна  перетворити  на  тверді  жири ? ( Реакцією  гідрування ) .

6 . Під  впливом  чого  відбувається  прогіркання  жирів ? ( Кисню  повітря , тепла , світла , вологи ) .

7 . Назвіть  основні  біологічні  функції  жирів ( енергетична , пластична , транспортна , регуляторна , термоізоляційна , амортизаційна ) .

8 . Скільки  жирів  повинна  вживати  людина  щодня ? ( 1 – 1,3 г  на  кожний  кілограм  маси  тіла ) .

VI . Аналіз  роботи  учнів  на  уроці , оцінювання .

Сьогодні  на  уроці  ми  намагалися повністю  розглянути  тему  «Жири» . Я  думаю , що  мети  уроку  досягнуто . Ви  активно  працювали  на  уроці , підготували  пізнавальну  і  корисну  інформацію . Наша  співпраця  була  корисною  та  плідною .

VII . Домашнє  завдання

1 . Вивчити  тему  за  параграфом  23  підручника  ( Л. П.Величко . Хімія  11клас .           Вид . «Освіта»,2012)  ;

2 . Приготувати  презентацію  під  назвою « Користь  та  шкода  маргарину » .   

  

                   .