НАУКОВИЙ ЛАБІРИНТ. СТРАВИ МОЛЕКУЛЯРНОЇ КУХНІ

Про матеріал

Даний урок розкриває сутність поняття "молекулярної хімії" з погляду фізики, хімії та математики. Стане в нагоді вчителям фізики, хімії, математики, викладачам спецпредметів та майстрам виробничого навчання.

Перегляд файлу

ТЕМА: «НАУКОВИЙ ЛАБІРИНТ. СТРАВИ МОЛЕКУЛЯРНОЇ КУХНІ»

Мета:

Учень/учениця:

Знаннєвий компонент

називає основні поняття хімії та фізики, математичні формули;

пояснює фізичні та хімічні явища;

Діяльнісний компонент

розрізняє речовини, матеріали, фізичні та хімічні явища, фізичні та хімічні властивості речовин, атоми, молекули;

використовує періодичну систему як довідкову для визначення відносної атомної маси елементів; математичні формули для знаходження площі та об’єму фігур; хімічні формули на знаходження кількості молекул;

характеризує

фізичні та хімічні явища;

установлює

зв’язки між складом, будовою, властивостями, зберіганням і застосуванням речовин та їхнім впливом на людину;

дотримується

правил поведінки учнів у хімічному(фізичному) кабінеті та правил безпеки під час роботи з лабораторним посудом і обладнанням кабінету хімії (фізики);

розв’язує задачі

на знаходження площі та об’єму фігур та кількості молекул в певному об’ємі речовини

Ціннісний компонент

робить висновки

щодо будови речовин, основних властивостей молекул (атомів); математичний розрахунок кількості (порцій) інгредієнтів страви у певному об’ємі (площі); використання способів перетворення речовин у кухарській справі;

висловлює судження

щодо важливості знань з даних предметів (фізики, математики, хімії) у кухарській справі.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

ІІ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Сьогодні розмова йтиме про кухню. Зрозуміти її особливості нам допоможуть викладачі фізики, математики і хімії. Давайте спочатку відгадаємо назву цієї кухні, пояснивши фізичні досліди.

ІІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

ВИКЛАДАЧ ФІЗИКИ

Дослід 1. «Дифузія»

Обладнання: склянка з водою; акварельні фарби; пензлик зі стаканом з водою для

малювання.

Опис досліду: занурюємо пензлик з акварельною фарбою у склянку з водою (декілька разів) і отримуємо однорідну зафарбовану рідину.

$C:\Users\User\Desktop\Screenshot_1.png$

Пояснення: завдяки проникненню молекул фарби в проміжках між молекулами

води відбулося змішування рідин (явище дифузії). Цей дослід доводить, що речовини не суцільні, вони складаються з молекул між яким є проміжки. Молекули постійно рухаються.

Дослід 2. «Чарівний вулкан»

Обладнання: склянка (стакан) з водою; акварельні фарби; пензлик зі стаканом з

водою для малювання, олія, шипучий аспірин, широка скляна посудина, ліхтарик

Опис досліду: занурюємо пензлик з акварельною фарбою у склянку з водою (декілька разів) і отримуємо однорідну зафарбовану рідину (наприклад синього кольору). Виливаємо зафарбовану рідину у широку скляну посудину, стільки ж додаємо олії. Деякий час чекаємо, поки олія підніметься вгору, на поверхню рідини. Кладемо в широку посудину таблетку шипучого аспірину, підсвічуємо ліхтариком і насолоджуємось явищем яке спостерігаємо.

$C:\Users\User\Desktop\Screenshot_4.png$ $C:\Users\User\Desktop\Screenshot_3.png$

$C:\Users\User\Desktop\Screenshot_5.png$ $C:\Users\User\Desktop\Screenshot_4.png$

Пояснення: вода і олія — рідини з різною щільністю і ніколи не змішуються.

Додана шипуча таблетка, при розчиненні виділяє вуглекислий газ,

молекули якого, рухаючись вгору, змушують активно рухатись

молекули води і олії створюючи ефект «вулкана»

Дослід 3. «Самонадувна кулька»

Обладнання: пляшка з водою, повітряна кулька, оцет, сода

Опис досліду: у кульку насипаємо соди, а у пляшку заливаємо оцет. Надіваємо

кульку на шийку пляшки, а потім перевертаємо так, щоб вміст

кульки висипався в оцет, і спостерігаємо як кулька самостійно

надувається.

Досліди для дітей дошкільного віку

Пояснення: справа в тому, що при додавання соди в оцет (гасіння соди) виділя-

ється вуглекислий газ, молекули якого, рухаючись вгору, створю-

ють додатковий тиск на внутрішні стінки кульки, надуваючи її

Дослід 4. «Веселка в склянці»

Обладнання: 5 склянок (стаканів), вода, акварельні фарби (червоного, жовтого,

зеленого і синього кольорів), пензлик, цукор, чайна ложка, медична

піпетка

Опис досліду: для початку наливаємо однакову кількість води у чотири склянки.

Гарно зафарбовуємо воду, з допомогою фарб і пензлика, та

розташовуємо у такому порядку: червоний, жовтий, зелений і синій.

Далі важливий етап: у першу склянку додаємо 1 ложку цукру; другу – 2 ложки; третю – 3 ложки; четверту – 4 ложки. Після цього, гарно все перемішуємо і даємо час, щоб цукор весь розчинився у воді. І починаємо формувати веселку. Для цього беремо порожню склянку і за допомогою піпетки тоненькою струйкою по краю стакана вливаємо рідину. Спочатку беремо найсолодшу рідину, потім ту, що три ложки цукру, потім дві, та одну.

$C:\Users\User\Desktop\Screenshot_4.png$

$C:\Users\User\Desktop\Screenshot_1.png$ $C:\Users\User\Desktop\Screenshot_3.png$

Пояснення: справа в тому, що при додавання цукру до води ми збільшуємо густину

суміші, завдяки тому, що молекули цукру проникають між молекулами

води. Де найбільше молекул цукру, там густина суміші найбільша і

навпаки. А згідно умовами плавання тіл: суміш з найбільшою густиною (синього кольору) розташується найнижче, а з найменшою густиною (червоного кольору)- найвище. Інші кольори розташуються між ними. Так і утвориться веселка в склянці.

Дослід 5. «Чарівна кулька»

Обладнання: пластикова пляшка, повітряна кулька, склянка (стакан) з водою,

акварельні фарби, пензлик, трубочка для коктейлю, товсте шило

Опис досліду: занурюємо пензлик з акварельною фарбою у склянку з водою (декілька разів) і отримуємо однорідну зафарбовану рідину (синього кольору). За допомогою шила робимо отвір у пластикові пляшці і вставимо трубочку для коктейлю так, щоб вона майже доторкалась до дна пляшки. Виливаємо підфарбовану воду в пляшку, а пустий стакан підставляємо під вільний край трубочки. І тепер, найголовніше, надуваємо повітряну кульку, затискаємо її пальцями у верхній частині, перевертаємо і іншою рукою (чи з сторонньою допомогою) надіваємо на горловину пляшки. Після цього відпускаємо пальці руки, що затискали кульку і спостерігаємо за тим як вода самовільно перетікає з пляшки до стакана.

$C:\Users\User\Desktop\Screenshot_6.png$ $C:\Users\User\Desktop\Screenshot_3.png$

Пояснення: у відкритій пляшці тиск на поверхню води створюють молекули повітря, що є над рідиною. Коли на горловину пляшки ми наділи надуту кульку, ми створили додатковий тиск на поверхню рідини, за рахунок молекул повітря яке є в кульці. Це змусило молекули води рухатись вздовж трубочки, поки вся вода не перелилась у стакан.

На основі проведений дослідів, учням пропонується назвати ключове слово, яке найбільше зустрічалось в поясненні спостережуваних явищ. Звичайно, що це – МОЛЕКУЛА. Отже, сьогодні розмова йтиме про МОЛЕКУЛЯРНУ КУХНЮ.

Звичайно будь-яка страва буде довершеною, коли змісту (смаковим якостям) відповідає форма (естетичне і вдале оформлення), тому далі роботу продовжують вчителі математики і хімії.

ВИКЛАДАЧ МАТЕМАТИКИ

Головне завдання викладача математики полягає в тому, щоб дати учням не лише знання з програмового матеріалу, а й вміння застосувати їх у професійній діяльності.

Професійна спрямованість уроків математики полягає в тому, щоб учні на практиці змогли використовувати знання, набуті на уроках математики. Теоретичні і практичні положення математики знаходять широке застосування в обраній учнями професії. Практична діяльність людини призводить до поглиблення знань про форми фігур, площі, об’єми і т. д., тобто математика бере свій початок із практики.

Інтелектуальна гра – танграм

Легенда про те, як три мудреці придумали танграм

Майже дві з половиною тисячі років тому у немолодого імператора Китаю народився довгоочікуваний син і спадкоємець. Йшли роки. Хлопчик ріс здоровим і кмітливим не по літах. Одне турбувало старого імператора: його син, майбутній володар величезної країни, не хотів вчитися. Хлопчику більше хотілося цілий день бавитися іграшками. Імператор закликав до себе трьох мудреців, один з яких був відомий як математик, інший прославився як художник, а третій був знаменитим філософом, і звелів, щоб вони придумали гру, бавлячись якої, його син збагнув би математику, навчився дивитися на навколишній світ пильними очима художника , став би терплячим, як справжній філософ і зрозумів би, що часто складні речі складаються з простих. Три мудреця придумали головоломку «Ши-Чао-Тю» - квадрат, розрізаний на сім частин. Пізніше гру - головоломку завезли в Америку китайські моряки, з Америки вона вже потрапила в Європу, де і отримала свою назву «Танграм», що в перекладі означає «тан» - китаєць, «грам» - буква.

Кухар повинен вміти розраховувати об'єм посуду, кількість рідини для точного розрахунку кількості порцій.

Тож, розв’яжемо задачі на знаходження площі та об’єму геометричних фігур.

Задача 1. Скільки повних порцій супу міститься в каструлі, яка має форму циліндра, висота якого 40 см, а діаметр 0,3 м. Відомо, що одна порція містить 0,25 л супу.

Розв’язування:

=0,25(л) = 250 ()

R =D/2 = 0,3/2 = 0,15(м) =15(см)

V= R²H = 3,14··40 = 28260 ()

n = V/= 28260/250 =113(порцій)

Відповідь: 113 порцій.

$D:\MoyDOC\Desktop\Без названия (4).jpg$ Задача 2. Цукор-рафінад виготовляють у вигляді шматочків, що мають форму прямокутного паралелепіпеда розмірами 24 мм х 2 4м м х 10 мм. Скільки шматочків цукру повинно міститися у пачці масою 0,5 кг? Питома вага цукру 1,2 г/смᶾ.

Розв’язування:

Об’єм прямокутного паралелепіпеда дорівнює:

V= а‧в‧с = 24 мм ‧ 2 4м м ‧ 10 мм.= 5,760 см³

Маса одного брусочка цукру дорівнює

1,2 ‧5,760 = 6,912г.

0,5кг = 500г, отже: 500 : 6,912 ≈71

Відповідь: ≈71 штук

Задача 3. Коробка для цукерок має форму прямої призми, основою якої є ромб. Бічна поверхня коробки становить 900 см² , діагональ дна дорівнює 40 см. Коло, що описує картинку на кришці та дотикається до сторін кришки, має довжину 75,36 см. Скільки кілограм цукерок може вмістити коробка, якщо 1 кг цукерок займає приблизно 2400 см³ ?

$D:\MoyDOC\Desktop\Без названия (5).jpg$

Розв’язування:

С = 2πr

75,25 = 2‧3,14‧r r = = 12

АК² = АО² – ОК²АК ² = 400 – 144 = 256 АК= 16

За властивістю висоти ОК² = ВК‧16 144 = 16 ‧ ВК ВК = = 9

ВС = АВ = 25 ВО² = АВ² – АО² ВО² = 625 – 400 = 225

ВО = 15 S_осн. = d₁d₂ = 40‧ 30 = 600 (см²)

S_біч.= р‧ h 900 =100h h = = 9

V = S_оснh = 600‧ 9 =5400 (см³)

= 2,25

Відповідь. 2,3 кг.

ВИКЛАДАЧ ХІМІЇ

Молекулярна гастрономія - тренд ресторанного бізнесу, презентація страв та напоїв з нетрадиційними властивостями і поєднаннями компонентів, які не лише дивують, а іноді й шокують споживачів. Це аналіз і застосування фізико-хімічних законів при приготуванні страв і кулінарних виробів та використання новітніх відкриттів у різних наукових галузях для створення незвичайних рецептів.

Молекулярна гастрономія вивчає і, практично, виконує фізико-хімічні перетворення інгредієнтів, що відбувається під час приготування їжі, а також соціальні, художні і технічні складові кулінарних і гастрономічних явищ вцілому з точки зору наукового погляду.

Термін «молекулярна гастрономія» був введений фізиком Ніколасом Курті з Оксфордського університету та хіміком Ерве Тисом, докторська дисертація якого так і називалася.

Що ж таке молекулярна гастрономія?

Сьогодні ми на молекулярній кухні як науковці та кухарі поєднаємо ноу-хау, хімію, фізику, математику і кулінарію.

Хімічні та фізичні процеси, що застосовуються в молекулярних лабораторіях, асоціюються з чимось штучним, модифікованим і нездоровим. Дійсно, на перший погляд може здатися, що молекулярні страви не просто несмачні, а взагалі неїстівні. Наприклад, шоколад і чорна ікра, м`ясо «накачане» ананасовим соком і яйце, зварене в рідкому азоті. Однак той, хто думає, що має справу з їжею не корисною, нафаршированої штучними речовинами, помиляється. Молекулярна кухня не ґрунтується на додаванні в продукти незліченної кількості штучних речовин – підсилювачів запаху та смаку, барвників і консервантів. Речовини, що використовують для приготування молекулярної їжі, – це цілком природні хімічні сполуки і натуральні інгредієнти на 100%.

Рідкий азот використовують для заморожування їжі. Адже повітря, яким ми дихаємо, на 78% складається з цього газу. Альгінат натрію (Е 401) – це повністю натуральна речовина, яку отримують з водоростей ламінарії. Хлорид кальцію (Е509) являє собою сіль, соєвий лецитин або різні цукри, екстракти морських водоростей – аж ніяк не повний перелік інгредієнтів, що змінюють консистенцію страви.

Спагеті з агар-агару

Спагеті з агар-агару, або молекулярні спагеті, є ще одним із творінь шеф-кухаря молекулярної гастрономії Феррана Адріа і команди ресторану «El Bulli».

Готують спагеті, як правило, товщиною близько 3,5 мм і довжиною до 2 м з ароматизованої рідини з агар-агаром. Спагеті з агар-агару можна подавати холодними або гарячими за температури 64⁰С. Агар-агар (від малайського «агар» - желе) – продукт (суміш полісахаридів сахарози і агаропектину), який одержують екстрагуванням з червоних (філофора) і бурих водоростей, що ростуть у Чорному, Білому морях і Тихому океані.

Агар представляє собою жовтувато-білий порошок або пластинки. У класифікаторі харчових добавок має номер Е 406. Агар не має смаку, на відміну від желатину, якому притаманний м’ясний присмак. Агар-агар не розчинний у холодній воді, повністю розчиняється тільки за температури 95...100 °С. Гарячий розчин є прозорим і обмежено в’язким. При охолодженні до температур 35-40 °С стає чистим і міцним гелем. Спеціального обладнання для приготування молекулярних спагеті не потрібно. Спагеті отримують введенням гарячої підготовленої рідини з агар-агаром у силіконову трубку за допомогою шприца. Рекомендують для зручності та швидкості приготування спагеті взяти трубки для кожної порції і не використовувати їх повторно, так як процес приготування потребує певної швидкості. Шприц у цьому методі виконує подвійну функцію: пристрою, за допомогою якого здійснюється введення суміші у трубку, а також пристрою, за допомогою якого здійснюється виштовхування драглеподібних спагеті з силіконової трубки за рахунок надлишкового тиску, що утворюється всередині шприцу.

Для того, щоб отримати міцні драглі, концентрація агар-агару у розчині повинна бути 1,6 %. У такому випадку спагеті будуть більш еластичним (некрихким), зберігатимуть форму при оформленні страви на подачу. Агар-агар є дуже універсальним і може бути використаний для ароматизованих рідини з високою концентрацією солі, цукру, спирту, кислот.

Створення спагеті з агар-агару здійснюють у такій послідовності. Посуд наповнюють холодною водою із додаванням кубиків люду. В іншому посуді змішують агар-агар з розчином одного або суміші харчових інгредієнтів, з яких готують спагеті, нагрівають за температури 80...90 ⁰С до закипання, постійно перемішують, проціджують. Наповнюють пристрій для приготування спагеті підготовленою сумішшю шляхом втягування суміші у силіконову трубку з наступним від’єднанням шприцу від трубки. Розміщують силіконову трубку із сумішшю у воду із кубиками льоду на 1,2 хв, потім наповнюють шприц повітрям та з’єднують знову з трубкою. Натискають на шприцевий поршень і витискають спагеті з трубки (безпосередньо на блюдо для сервірування).

ТЕХНОЛОГІЧНА КАРТКА

СПАГЕТІ АПЕЛЬСИНОВІ З АГАР-АГАРУ

	*Назва сировини*	*Нетто, г*	*Брутто, г*
1	Апельсиновий сік	250	250
2	Цукрова пудра	20	20
3	Агар-агар	2	2

Технологія приготування

В каструлю з товстим дном додати проціджений сік з цукровою пудрою, підігріти до 60°С. Додати агар-агар і довести до кипіння, постійно перемішуючи. Після розчинення агар-агару, каструлю зняти з вогню і охолодити.

За допомогою шприца наповнити сумішшю силіконову трубку. Опустити її на 3 хв у воду з льодом. За допомогою шприца видавити спагеті. Подають, як самостійну страву та як доповнення до холодних страв та закусок. Скручують спагеті у спіраль.

Вимоги до якості: колір однорідний по всій довжині, спагеті мають блискучу поверхню без тріщин. Смак солодкий, без стороннього присмаку.

ТЕХНОЛОГІЧНА КАРТКА

ЯБЛУЧНО-ПОЛУНИЧНА ІКРА

	*Назва сировини*	*Нетто, г*	*Брутто, г*
1	Яблучно-полуничний фреш	250	250
2	Цукрова пудра	20	20
3	Агар-агар	2	2
4	Олія	300	300

Технологія приготування:

Видавити з яблука та полуниці фреш. В каструлю з товстим дном додати проціджений сік з цукровою пудрою, підігріти до 60°С. Додати агар-агар і довести до кипіння, постійно перемішуючи. Після розчинення агар-агару, каструлю зняти з вогню і охолодити. Набрати яблучно-полуничну суміш в шприц і капаємо в охолоджену олію. Почекати 1хв. Дістати ікринки за допомогою збиральної ложки. Промити чистою водою. Просушити. Викласти в ложки для сервірування, як самостійну страву або ж використати як декор для основної страви.

Вимоги до якості:

Ікринки правильної форми, яскравого кольору, з тонкою прозорою оболонкою, смак відповідає смаку яблучно-полуничного фрешу.

Технологія приготування також свідчить про те, що молекулярна кухня – це здорова кухня.

IV. ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

Скільки молекул містить порція води кількістю речовини 3 моль?
Скільки атомів С і О і молекул міститься в агар-агарі (C₁₂H₁₈O₉)n кількістю речовини 0,25 моль?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Творче завдання

За матеріалами Інтернету або іншими джерелами інформації підготуйте стисле повідомлення про вуглеводи, які застосовуються у молекулярній кухні.

docx

Завантажити

Зберегти на потім

Додав(-ла)

Чала Світлана Володимирівна

Пов’язані теми

Хімія, 10 клас, Інтегровані уроки

До підручника

Хімія (профільний рівень) 10 клас (Буринська Н.М. та інші)