Урок з хімії " Жири. Склад жирів.Біологічна роль."

 Урок хімії (9 кл.)

Д.І.Захарчук, учитель хімії загальноосвітньої школи І-ІІІ ст. № 58 м.Запоріжжя

 

 

Тема.     Жири. Склад жирів, їх утворення. Жири в природі. Біологічна роль жирів.

Мета.   Формувати знання учнів про склад жирів, їх утворення;  з’ясувати будову і властивості жирів як естерів гліцерину та вищих карбонових кислот; ознайомити учнів з хімічними властивостями жирів на прикладі гідролізу і гідрування; показати поширення жирів у природі, їх біологічну роль, застосування.

Реактиви і обладнання:  зразки  жирів: олія, свинячий, яловий жир, вершкове масло; склянки з водою, бензином.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь,  навичок і творчого їх застосування на практиці.

Форми роботи:  розповідь учителя,  евристична бесіда, робота  з підручником, дискусія, інтерактивні вправи, прблемно – аналітична робота, демонстративний експеримент.

І. Організація класу

ІІ.  Актуалізація опорних знань

 ( Фронтальне опитування)

1. Які сполуки називаються карбоновими кислотами?
2. Які карбонові кислоти відносяться до вищих?
3. Як називаються сполуки, що утворюються при взаємодії карбонових кислот із спиртами?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Пригадайте з курсу біології – які органічні речовини входять до складу всіх живих організмів? (білки, вуглеводи , жири)

Сьогодні ми поговоримо про жири. Що таке жири? До якого класу органічних речовин їх можна віднести? Наша мета – з’ясувати склад, будову та властивості жирів .Застосуємо ваші знання з біології для того, щоб визначити роль жирів в природі та житті людини.

ІV. Вивчення нового матеріалу

1. Що ви знаєте про жири? (Інтерактивна форма роботи «мозковий штурм»)

Учні висловлюють свої думки, вчитель записує їх на дошці у вигляді схеми, до якої повертається час від часу по ходу уроку.

 

 

 

 

 

 

 

2.Будова жирів

(проблемно – аналітична форма роботи)

Історія вивчення жирів пов’язана із прізвищами двох французьких вчених. У 1817р М. Шеврель нагрів жир з водою в лужному середовищі. В результаті реакції він отримав гліцерин та суміш карбонових кислот.

У 1857р П. Бертло проробив зворотну реакцію, він нагрів гліцерин з вищими карбоновими кислотами і отримав жир.

Чи можете ви ,аналізуючи роботу цих вчених,  висловити припущення – що таке жири з  хімічної точки зору?

Жири – естери трьохатомного спирту гліцерину та вищих карбонових кислот.

2. Утворення жирів

Жири – продукти реакції етерифікації:

СН₂ ─ ОН  НООС-R₁     CН₂ ─ О ─ СО ─R₁

       │          │

СН  ─ ОН +  НООС-R₂ →   CН  ─ О ─ СО ─R₂  + 3Н₂О       

│          │

СН₂ ─ ОН  НООС-R₃      CН₂  ─ О ─ СО ─R₃  

Глицерин  карбонові   жир

    кислоти   

3. Склад жирів 

До складу молекули жиру входять залишки гліцерину та карбонових кислот. R – радикал кислоти, що містить від 3 до 25 атомів Карбону. Цікаво, що до складу природних жирів входять карбонові кислоти лише з парним числом атомів Карбону. Найпоширеніші кислоти, що входять до складу жирів:

С₁₇Н₃₅ СООН   стеаринова кислота

С₁₅Н₃₁ СООН   пальмітинова кислота       насичені карбонові

С₃Н₇ СООН     масляна кислота   кислоти

 

С₁₇Н₃₃ СООН    олеїнова кислота   

С₁₇Н₃₁ СООН    лінолева кислота        ненасичені карбонові

С₁₇Н₂₉ СООН   ліноленова кислота    кислоти

 

Склад жирів визначає їх агрегатний стан. Тверді жири містять залишки переважно насичених кислот, рідкі – переважно ненасичених.

 

 

 

CН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₅                        СН₂    ─О ─ СО ─С₁₇Н₃₃

       │              │

СН  ─ О ─ СО ─   С₁₇Н₃₅          СН  ─ О ─ СО ─   С₁₇Н₃₃

│              │

СН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₅          СН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₃

Тристеарин (твердий жир)         триолеїн ( рідкий жир)

 

 4.Фізичні властивості жирів

(Бесіда, робота з підручником, демонстраційний експеримент)

1)Тваринні жири – тверді ( виняток – риб’ячий жир),

Рослинні жири – рідкі ( виняток – кокосове масло).

2. Легші за воду.
3. Нерозчинні у воді, але розчиняються в органічних розчинниках, наприклад, в бензині.
4. Добре вбирають запахи, (тому застосовуються в парфумерії).

 

1. Хімічні властивості жирів

(Бесіда, розповідь з постановкою проблемних питань)

 

Жири – естери, тому, які властивості можна спрогнозувати?

1. Реакції окиснення

Під час тривалого зберігання на повітрі під дією тепла і світла жири гіркнуть, з’являється неприємний запах і смак.

2. Реакції гідролізу (омилення)

  Відбувається під час перетравлення їжі в шлунку і кишечнику під дією ферментів. Продукти гідролізу всмоктуються в лімфу і кров, транспортуються в клітини, де і використовуються.

  В пробірці гідроліз відбувається жиру з водою в присутності каталізаторів (кислоти, луги,тощо)

 

              

CН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₅                          СН₂    ─ОН

       │               │

СН  ─ О ─ СО ─   С₁₇Н₃₅ + 3Н₂О →  СН  ─ ОН   + 3 С₁₇Н₃₅СООН 

│               │      стеаринова 

СН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₅            СН₂ ─ ОН      кислота

Тристеарин (жир)    гліцерин

 

 

 

Лужний гідроліз:

 

 

 

CН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₅                             СН₂    ─ОН

       │                  │   

СН  ─ О ─ СО ─   С₁₇Н₃₅ + 3NaОH →  СН  ─ ОН   + 3 С₁₇Н₃₅СООNa 

│                  │           натрій стеарат 

СН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₅               СН₂ ─ ОН (мило)

Тристеарин (жир)       гліцерин

 

Інформація до роздуму

Під час війни в одному із міст, звільнених від фашистів, знайшли незрозумілого призначення лабораторію. Під час обшуку було знайдено документ з таким змістом: 

  Анатомічний інститут

Медичної академії

Директор професор доктор Шпаннер

Данцинг. 15.02. 1944

Виробництво мила із залишків жирів

   10 – 12 фунтів жиру, 10л води, 1000г розчину натрону (для твердого мила) або 1000г калій оксиду (для рідкого мила), пригоршня соди.

Варити в котлі 3 години. Додати пригоршню кухонної солі, проварити і залишити застигати. Поверхню, що застигла, зняти, порізати, проварити ще роз 1,5 – 2 год. Із 2л води.

    Вилити в пласкі миски, дати остигнути. Розрізати на шматки для застосування.

   Розчин, що залишився після першого охолодження, можна застосовувати в розведеному вигляді для чистки.

   

   Пізніше з’ясували, що ця лабораторія знаходилася при концтаборі. Мило варили із трупів чоловіків та жінок, що утримувалися в ньому.

Одна варка тривала 3 – 7 діб. Із двох варок виходило близько 25кг мила.

Для цього використовувала 70 – 80 кг людського жиру приблизно із 40 трупів. Шкіру дубили, робили  рукавички, абажури. Із волосся –  шкарпетки , волосяні стельки.

(Взято із книги С.Т.Кузьміна «Сроку давности не подлежит»)

3. Гідрування жирів (реакція приєднання водню)

Оскільки у молекулах рідких жирів, на відміну від твердих, є подвійні зв’язки, то вони можуть вступати в реакцію гідрування. В результаті цієї реакції ненасичена сполука перетворюється на насичену. А рідкий жир – на твердий.

 CН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₃                        СН₂    ─О ─ СО ─С₁₇Н₃₅

       │              │

СН  ─ О ─ СО ─   С₁₇Н₃₃ + 3Н₂ →    СН  ─ О ─ СО ─   С₁₇Н₃₅

│              │

СН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₃          СН₂ ─ О ─ СО ─ С₁₇Н₃₅

триолеїн (рідкий  жир)                  Тристеарин (твердий жир)

Продукт гідрування використовується для одержання маргарину. Вихідна сировина – олія, риб’ячий та китовий жири.

Інформація до роздуму

Науковці та лікарі – дієтологи говорять, що споживання твердих жирів(сала) спричиняє утворення бляшок холестерину на стінках кровоносних судин. Це призводить до зростання кількості серцево – судинних захворювань. Тож, краще вживати олію.

 А чи не краще  застосовувати маргарин?

Під час утворення маргарину відбуваються зміни в структурі молекул карбонових кислот. Утворюються транс – ізомери. Наслідком вживання такого жиру може стати утворення дефектних біологічних структур. Якщо ви турбуєтеся про своє здоров’я. вилучайте із раціону гідрогенізовані жири. Про слід пам’ятати любителям чіпсів, майонезу, фаст – фудів.

 

2. Значення жирів

(Бесіда, розповідь вчителя, робота з підручником – ст.. 177.)

1. Жири – джерело енергії

1г жиру + О₂  → СО₂ + Н₂О + 37,7 кДж

2. Жири входять до складу клітинних компонентів, зокрема мембран.
3. Жири виконують захисну функцію. Захищають від механічних пошкоджень, втрати тепла (у кита під шкірою шар жиру товщиною 0,5 м.)
4. Жир – джерело води в організмі.

1кг жиру    О₂  1,1кг Н₂О

5. Жири – технічна сировина (1/3 частина жирів перетворюється на гліцерин, мила, карбонові кислоти тощо)

 

V. Узагальнення і закріплення набутих знань.

  (робота на файлах)

1.До якого класу сполук належать жири за своєю хімічною природою:

А) солі;  Б) естери;   В) карбонові кислоти;   Г) спирти.

2. У результаті якої реакції утворюються жири:

      А) окиснення;   Б) приєднання;   В) етерифікації;   Г) гідролізу.

3. Чим відмінні і чим подібні тваринні та рослинні жири за

     А) складом;   Б) фізичними властивостями;   В)  хімічними властивостями .

4. Виберіть реакцію, характерну для тристеарину:

      А) гідроліз;   Б) гідрування;   В) окиснення; 

      Г) знебарвлення розчину калій перманганату.

  ( «мозковий штурм»)

5. Як ви вважаєте, чому деякі вітаміни виробляють у капсулах у вигляді олійних розчинів?

6. На упаковці маргарину написано: «Містить лише рослинні олії». Чи правильно це?

7. Якщо жир потрапив на ваш одяг, як можна зняти пляму:

     А) водою;   Б) кислотою;   В) бензином;   Г) лугом.

VІ. Домашнє завдання

§ 27.Завдання для самоконтролю № 1 – 8 ст. 178 – 179.

Для бажаючих творче завдання: підготовити повідомлення на тему

«Жири – продукти харчування. Корисність і шкідливість жирів».