План - конспект урока «Жиры»

Тема « Жиры»

( Урок коллективного изучения материала)

Форма урока: коллективное изучение нового материала ( 2 часа - длительность урока)

Цели урока: сформировать представление о жирах как химических веществах, способах их переработки и применении; актуализировать знания о жирах из курса биологии; развивать умения учащихся работать с дополнительной литературой, конспектировать, выбирать главное.

Предварительная подготовка учителя к уроку заключается в подборе дополнительной литературы по теме. Это могут различные учебники по химии для школ, техникумов, вузов; учебники по биологии, справочники, энциклопедии, научно- популярная литература. На статьях о жирах учитель делает закладки, на которых отмечает, на какие вопросы при чтении данного материала нужно обратить внимание.

Оборудование к уроку: изображения масличных растений, животных, из которых получают жир; образцы сливочного, подсолнечного, горчичного и др. масел, маргарин, олифа, глицерин, мыло, свеча;

таблица « Пищеварительная система человека», портреты Шевреля, Бертло.

Для демонстрационного эксперимента: пробирки, растительное масло, вода, ацетон, растворы гидроксида натрия, серной кислоты, перманганата калия.

Для игры « Да- нет» понадобится большая коробка.

На столах учащихся должны быть учебники и дополнительная литература ( 1-2 книги).

Ход урока

1 этап урока- установочный. Учитель объясняет, что на уроке каждый ознакомится с темой « Жиры» по учебнику: Г.Е.Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. Химия-10. С.119-121, а затем прочитает статью из дополнительной литературы.

В тетрадь нужно будет выписать определение и общую формулу жиров, а также ответы на вопросы плана изучения темы, который написан на доске.

План изучения темы

1. Состав , строение, номенклатура и классификация жиров.

2. Физические и химические свойства жиров.

3. История изучения жиров.

4. Источники жиров.

5. Переработка и применение жиров.

6. Биологическая роль жиров.

7. Обмен жиров в организме человека.

Через 10 - 15 минут работы с литературой начать коллективное обсуждение вопросов плана.

2 этап урока - этап самостоятельной работы учащихся с учебником и дополнительной литературой.

3 этап урока - обмен информацией, запись учащимися основного содержания в тетрадь.

Работа строится в виде беседы:

№

Учитель

Учащиеся

1

Дать определение жиров

Жиры - смесь сложных эфиров, образованных глицерином и жирными кислотами.

2

Изобразите на доске общую формулу молекулы жира.

O

||

CH₂- O-C-R^'

O

| ||

CH-O-C-R^''

O

| ||

CH₂-O-C-R^"'

3

Какие кислоты могут входить в состав жиров?

В жиры входят остатки предельных и непредельных карбоновых кислот от С₄ до С₂₄.

Обычно это кислоты нормального строения с четным числом атомов углерода.

Исключение составляет маргариновая кислота

С₁₆Н₃₃СООН с числом атомов углерода 17.

Изредка в жирах встречаются карбоновые кислоты разветвленного и циклического строения.

Так например, в семенах одного восточно - индийского растения содержится хаульмугровое масло, используемое для лечения проказы. В его состав входит хаульмугровая кислота:

- ( СН₂) ₁₂- СООН

В состав кастрового масло входит рицинолевая кислота ( 12 - гидроксиолеиновая), являющаяся оксикислотой.

В непредельных кислотах содержится от 1 до 6 двойных связей.

Обычно в состав того или иного жира входит 5 -8 остатков различных кислот ( в сливочном масле их 20).

В составе животных жиров преобладают предельные кислоты, в составе растительных - непредельные.

4

Как даются названия жиров?

По систематической номенклатуре жиры называют триацилглицеринами. У ацилов суффикс оил .

Например: 1,3 - диолеоил- 2- стеароилглицерин

О

||

СН₂О-С-С₁₇Н₃₃

| O

||

CH-O-C-C₁₇H₃₅

| O

||

CH₂-O-C- C₁₇H₃₃

5

Задание: Назовите жир:

О

||

CH₂-O-C-C₁₇H₃₁

| O

||

CH-O-C-C₁₅H₃₁

| O

||

CH₂-O-C-C₁₇H₃₃

1- линолеоил - 2- пальмитоил -3-олеоилглицерин.

6

Как можно классифицировать жир?

Жиры можно классифицировать по составу на простые- если все ацильные остатки одинаковы, и смешанные - если ацильные остатки разные.

Жиры можно классифицировать по происхождению на животные и растительные.

7

Как можно классифицировать растительные жиры?

Растительные жиры, или масла, делят на высыхающие, т.е. окисляющиеся, и затвердевающие на воздухе; полувысыхающие и невысыхающие. Высыхающие масла содержат остатки кислот с 2 и более двойными связями; полувысыхающие- с 1-2 двойными связями; невысыхающие -с 1 двойной связью. К высыхающим относят льняное, маковое, конопляное масла; к полувысыхающим - подсолнечное, соевое, хлопковое; к невысыхающим - оливковое, пальмовое, арахисовое, касторовое, кокосовое.

Жиры можно разделить на жидкие ( большинство растительных масел, жиры рыб и морских млекопитающих)

и твердые ( жиры наземных животных, кокосовое масло).

Жидкие жиры содержат 70-85% непредельных кислот, а твердые жиры содержат около 50 и более % предельных кислот.

8

Перечислите физические свойства жиров.

Учитель демонстрирует опыты: растворение жира в ацетоне, образование эмульсии в воде, образование эмульсии в щелочной среде.

Жиры- жидкие, мазеобразные или твердые вещества, легкоплавкие, нерастворимы в воде, хорошо растворимы в неполярных растворителях( ацетоне, бензине, тетрахлорметане), плохо- в низших спиртах. Не имеют точки плавление, плавятся в интервале температур, так как представляют собой смеси разных молекул. Не кипят при обычных условиях, при высоких температурах разлагаются. Эмульгируются щелочами. Плотность жиров меньше 1 г/мл.

9

В какие реакции вступают жиры?

Учитель демонстрирует опыт: окисление растительного масла раствором перманганата калия в кислой и щелочной среде. В кислой среде наблюдается обесцвечивание, в щелочной - зеленая окраска.

В реакции гидролиза в кислой, щелочной и нейтральной средах, в реакции гидрирования по двойным связям. Непредельные жиры окисляются воздухом и полимеризуются. При высокой температуре жиры разлагаются с образованием смеси продуктов. В частности, из глицерина образуется акролеин- непредельный альдегид, обладающий слезоточивым действием:

О

||

CH₂=CH-C

|

H

10

Кем, когда и как были изучены жиры?

К.Шееле выделил из оливкового масла вещество сладкого вкуса- « масляный сахар», вскоре он обнаружил его в коровьем масле и свином жире. Так в 1779 г. было установлено, что в состав жиров входит глицерин.

М.Э.Шеврель посвятил изучению жиров 14 лет.

В 1808 г. к нему обратился владелец текстильной фабрики с просьбой изучить состав мягкого мыла, получаемого на фабрике. Шеврель установил, что мыло- натриевая соль высшей жирной кислоты. Шеврель изготовлял мыла из жиров различных животных, выделял из них жирные кислоты. Так были впервые получены стеариновая, олеиновая, капроновая кислоты. Шеврель показал , что жиры состоят из глицерина и жирных кислот, причем это не просто их смесь, а соединение, которое, присоединяя воду, распадается на глицерин и кислоты. Шеврель вместо с Ж.Гей-Люссаком предложил способ получения стеариновых свечей.

Синтез жиров осуществил в 1850 - х годах Марселен Бертло, нагревая в запаянных стеклянных трубках смесь глицерина с жирными кислотами. Методом синтеза он установил строение жиров.

11

Что является источниками жиров?

Учитель демонстрирует изображения растений и животных.

Источниками жиров является живые организмы. Среди животных это коровы, свиньи, овцы, гуси, киты, тюлени, рыбы: акула, тресковые, сельди. Из печени трески и акулы получают рыбий жир- лекарственное средство, из сельдевых- жиры, используемые для подкормки сельскохозяйственных животных.

Еще шире используются масла растений: хлопка, льна, сои. арахиса, кунжута, рапса, горчицы, оливы, подсолнечника, кукурузы, конопли, клещевины, мака, масличной пальмы, кокоса и многих других.

12

Как перерабатывают жиры?

Жиры подвергают гидролизу водяным паром под давлением или в кислой среде при кипячении для получения глицерина и жирных кислот.

При щелочном гидролизе ( омылении) образуются мыла.

13

Запишите уравнения гидролиза и омыления тристеароилглицерина.

О

|| +3H₂O

СН₂О-С-С₁₇Н₃₅--------CH₂-OH+3C₁₇H₃₅COOH

| O H+; t^* | стеариновая кислота

||

CH-O-C-C₁₇H₃₅ CH-OH

| O |

|| +3NaOH

CH₂-O-C- C₁₇H₃₃-------CH₂-OH+3C₁₇H₃₅COONa

H₂O, t^{* глицерин мыло}

^{( стеарат натрия)}

14

Запишите уравнение

Реакции гидрирования

триолеоилглицерина.

Непредельные жиры гидрируются для получения твердых жиров

15

Каковы основные направления применения жиров?

Учитель демонстрирует масла, маргарин, глицерин, олифу, свечу, мыло.

Жиры используют в пищу. Некоторые масла используют для изготовления косметических средств ( кремов, масок, мазей).

Ряд жиров имеют лекарственное значение: касторовое, облепиховое масло, рыбий жир, гусиный жир.

Жиры сельдевых рыб, тюлений жир используются для подкормки сельскохозяйственных животных.

Высыхающие растительные масла используют для производства олиф.

Сырьем для производства маргарина являются многие растительные масла и китовый жир.

Животные жиры идут на производство мыла, стеариновых свечей.

Жиры используют для получения глицерина, смазочных материалов.

16

Когда и кем впервые получен маргарин?

В середине 60-х годов 19 века во Франции был объявлен конкурс на создание заменителя сливочного масла. Премия и патент были вручены химику Мерс- Мурье. В 1870 г. он построил первый маргариновый завод. Первый маргарин был получен из говяжьего жира. После разработки промышленного способа гидрирования непредельных соединений ( 1912 г. П. Сабатье) маргарин стали получать из растительных масел.

17

Какова биологическая роль жиров?

Жиры выполняют различные функции: строительную

( входят в состав клеточных мембран); энергетическую

( энергетическая ценность жиров в2 раза выше, чем белков и углеводов, 1г. жира при окислении дает 9 ккал энергии); защитную ( теплорегуляция, механическая защита органов); запасную ( в жирах осуществляется запас энергии и воды). Жиры являются источниками незаменимых жирных кислот, например, арахидоновой кислоты, являющейся предшественницей простагландинов - сильнодействующих регуляторов; некоторые жиры являются источниками для синтеза витаминов гормонов.

18

Как происходит усвоение жиров организмом человека?

Жиры расщепляются в 12- перстной кишке и тонком кишечнике под действием ферментов липаз, входящих в секрет поджелудочной железы и состав кишечного пищеварительного сока . Липазы гидролизуют жиры. Желчь способствует эмульгированию жиров, что увеличивает поверхность соприкосновения жиров с ферментов. Желчь необходима для всасывания жирных кислот. Всасывание жиров идет в тонком кишечнике. Большей частью жиры всасываются в лимфу ( 70%), в меньшей степени - в кровь.

19

Где в клетке синтезируются жиры?

Жиры синтезируются на гладкой мембране эндоплазматической сети и в комплексе Гольджи. Синтез жиров идет из глицерина и жирных кислот. В некоторых случаях- из углеводов.

Установлено, что глицерин может образоваться из глюкозы, а заменимые жирные кислоты - из уксусной кислоты.

20

Какие еще сведения о жирах в организме человека вы нашли?

Жиры запасаются в подкожной жировой клетчатке. В печени происходит расщепление жиров до более простых веществ, участвующих в энергетическом обмене.

Жиры обеспечивают 50% энергии, необходимой человеку. Поэтому человек должен потреблять 70-80 г. жиров в день, жиры ( в норме) должны составлять 10-20 % от массы тела человека.

Итак, рассмотрены все вопросы плана . В тетрадях у учащихся записана важнейшая информация о жирах. Много дополнительной информации они услышали.

Теперь для закрепления полученных знаний предлагается учащимся

игра «Да - нет» .