Жиры

9 класс

Цели. Образовательные. Познакомить учащихся с жирами: их классификацией, свойствами и значением; дать представление о мылах и синтетических моющих средствах (СМС).

Развивающие. Развивать умение наблюдать, анализировать, делать вывод, прогнозировать.

Воспитательные. Продолжить формирование научного мировоззрения, убеждений о познаваемости и единстве мира, о необходимости бережного отношения к окружающей среде и собственному организму.

Оборудование и реактивы. Н а  с т о л а х  у ч а щ и х с я: карточки с формулами кислот, вода, этиловый спирт, растительное масло, семечки, пробирки, бумага, мыло, стиральный порошок.

Н а  д е м о н с т р а ц и о н н о м  с т о л е: рисунок автоклава для гидрирования жира; лампадка с растительным маслом, жир, маргарин, раствор KМnО₄.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания.

1. “Немой” диктант. Учитель называет несколько карбоновых кислот (уксусная – СН₃СООН, пальмитиновая – С₁₅Н₃₁СООН, стеариновая – С₁₇Н₃₅СООН, олеиновая – С₁₇Н₃₃СOOH, щавелевая – HOOCCOOH), а учащиеся поднимают карточки с формулами, соответствующие названиям.

2. Повторение строения изученных органических соединений.

Один ученик находит соответствие в столбиках на доске.

(Ответ. 1-б; 2-а; 3-г; 4-в.)

Другой ученик пишет на доске формулу глицерина.

III. Актуализация знаний учащихся.

Фронтальный опрос или работа в группах.

– Как из альдегида получить кислоту?

– Какими свойствами обладает уксусная кислота?

– Какое свойство уксусной кислоты, отличающее ее от неорганических кислот, вы узнали на прошлом уроке? Как называется эта реакция?

– Какое определение можно дать сложным эфирам?

– Может ли образовывать сложные эфиры трехатомный спирт – глицерин?

IV. Изучение нового материала.

Учитель. Сегодня мы познакомимся с вполне конкретными эфирами, их составом, строением, свойствами, применением.

В сливочном масле, свином жире, во всех растительных маслах шведский химик К.Шееле обнаружил глицерин (он его назвал “масляный сахар”). Глицерин является составной частью жира. Интенсивные исследования жиров продолжались в первой половине XIX в. Основную роль в этих работах сыграл француз М.Шеврель, который обнаружил в составе жиров остатки жирных кислот.

Глядя на запись на доске:

дайте определение жиров.

Ученик. Жиры – сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот.

Учитель. Карбоновые кислоты, входящие в состав жиров, бывают предельные и непредельные. Жиры можно разделить на две группы по происхождению (схема).

Учащиеся записывают схему в тетради.

Учитель. Показать наличие жира в растительных объектах просто. Если раздавить семечко подсолнечника на листе бумаги, хорошо заметно жирное пятнышко. Подсолнечник – одна из важнейших масличных культур.

Жиры – сложные эфиры. Предложите способ искусственного получения жира.

Учащиеся записывают на доске реакции этерификации, указывая условия:

Учитель. Вот так легко вы повторили великое открытие французского химика П.Э.М.Бертло. Изучить физические свойства жиров нам помогут опыты. Теория без практики мертва. Следуя указаниям инструктивной карточки (см. приложение), выполните опыт № 1. Запишите в тетради название опыта, наблюдения и выводы.

Из химических свойств жиров отметим самые важные. Каждый слышал расхожую фразу: “При физической нагрузке человек сжигает жир”. Выражение это образное, но оно не лишено химического смысла. Жиры – органические вещества, значит, они горят. Убедимся в этом с помощью лампадки, заряженной растительным маслом. (Демонстрация.) Жир горит ярким, сильно коптящим пламенем.

Какие продукты образуются при полном сгорании жиров? (Углекислый газ и вода.)

Ученик (выступает с сообщением). В организмах жиры, в основном, выполняют роль топлива, т.к. при их расщеплении выделяется очень большое количество энергии. Кроме того, многие животные и человек используют жир в качестве теплоизолирующей оболочки. Например, у морских млекопитающих толщина такой оболочки может достигать метра. В горбах верблюда жир хранится не только как источник энергии, но и воды (при его окислении образуется вода).

Кроме этого, жиры в организме являются растворителями для многих веществ. Витамин А, например, растворяется только в жирах.

Также жиры повышают “эффект насыщения” пищевыми продуктами: поскольку они перевариваются очень медленно, то задерживают наступление чувства голода.

Животные используют жиры для “смазки” своих собственных мышечных волокон. Мягкость свинины отчасти обусловлена именно этим.

Учитель. Какие качественные реакции на двойную связь вы знаете?

Ученик. Доказать наличие кратных С=С-связей в молекулах растительных жиров можно с помощью качественных реакций – обесцвечивание бромной воды или раствора перманганата калия.

(Демонстрация качественной реакции.)

Учитель. Твердые животные жиры более ценны и дорогостоящи, чем растительные масла. (Демонстрация твердого жира.) Перед вами стоит задача превращения непредельных жиров в предельные. Как это можно сделать?

Ученик. С помощью реакции гидрирования:

Учащиеся записывают реакцию в тетрадях.

Учитель. Гидрирование растительных масел – важнейший промышленный процесс. Он стал возможен благодаря работам П.Сабатье (Нобелевская премия в 1912 г.). Получаемый в автоклавах твердый жир – саломас – идет на изготовление маргарина и заменителей сливочного масла.

Реакция этерификации обратимая. Как называется реакция, обратная реакции этерификации?

Ученик. Гидролиз.

Учитель. Если гидролиз проводить с раствором щелочи, то реакция будет необратимой и называется она омыление.

Мыла' – это соли щелочных металлов и высших карбоновых кислот.

Ученик (выступает с сообщением).

Древнеегипетский папирус нам расскажет
О мыле – самом первом на Земле.
И повествует мудрый Плиний Старший
О козьем жире и о буковой золе…
А на Руси для стирки применяли глину,
Древесную золу, коренья матери-земли.
Но шли века, размеренно и чинно,
И люди тайны многие раскрыть смогли.
И разум восторжествовал:
Секрет созданья мыла люди разгадали,
И человек давно уже признал,
Что без хозяйственного мыла проживет едва ли.
В промышленности много отраслей,
Где постоянно мыло применяют:
Текстильщики для благостных затей
Им ткани шерстяные отмывают…
Имеет мыло и особое значение
В промышленности нефтяной:
Используется при бурении
Для уменьшенья твердости земной…
При добывании различных руд
Используется мыло очень часто,
И люди мыло обязательно возьмут
В процесс изготовления пенопласта…
Хозяйственное мыло в быту незаменимо:
Оно дарует чистоту, уют, покой…
И помогает явственно и зримо
Ежеминутно в ситуации любой…
Кусочек мыла, пусть невзрачный с виду,
Оберток ярких и нарядных не имел…
Но был особо чтимый, именитый
Среди военных достославных дел!
Так разве мыло не достойно славы?!
Пройдя проверку временем не раз,
Оно служило людям величаво
И продолжает им служить сейчас!

Учитель. Мыла' в быту и промышленности все чаще заменяются на синтетические моющие средства (СМС). СМС лишены некоторых недостатков мыла: не теряют моющую способность в жесткой (в том числе морской) воде, не разъедают руки, т.к. не дают щелочной реакции в растворе. Вместе с тем остатки СМС в сточной воде очень медленно разлагаются биологическим путем и вызывают загрязнение окружающей среды.

Исследуйте в ходе эксперимента. Проделайте опыт (опыт № 2, см. приложение), сравните результаты, сделайте вывод.

V. Закрепление изученного материала.

Учитель. При гидролизе жира получены глицерин и кислоты, формулы которых C₁₇H₃₁СООН, С₁₇Н₂₉СООН. Определите, какой это был жир: жидкий или твердый. Можно ли провести его гидрирование?

Ученик. Скорее всего, это был жидкий жир, поскольку все три входящих в него кислоты – непредельные. По этой же причине такой жир можно гидрировать.

Учитель. Гидролиз – это анализ или синтез?

Ученик. Гидролиз – это анализ. Синтезом можно назвать процесс этерификации.

Учитель (дополнительно, если останется время). В состав жиров помимо эфиров триглицеридов входят еще и сложные спирты – стерины. Холестерин обычно образуется в печени и играет важную роль в метаболических процессах в организме. Теперь чаще всего вспоминают о теневой стороне активности холестерина, связанной с его ролью в развитии атеросклероза. Отложения на стенках артерий закупоривают сосуды, приводят к ишемической болезни сердца (кислородной недостаточности).

Мыло и СМС – поверхностно-активные вещества, т.к. они уменьшают поверхностное натяжение воды, усиливая тем самым ее моющие свойства. Мылом нельзя стирать шерсть и натуральный шелк, поскольку при этом сворачивается белок, из которого состоят эти волокна, и ткань “садится”.

Попробуйте догадаться, почему оливковое масло не теряет своих вкусовых качеств в течение 2–3 лет, а подсолнечное масло при хранении быстро прогоркает? Потому что непредельные жирные кислоты легко окисляются и масло прогоркает, а в состав оливкового масла входит остаток кислоты только с одной двойной связью.

VI. Домашнее задание.

§ 39 по учебнику О.С.Габриеляна “Химия. 9 класс” (М.: Дрофа, 2005), упражнения 1–5 после параграфа.

ПРИЛОЖЕНИЕ

И н с т р у к т и в н а я  к а р т о ч к а:

Свойства жиров

Физические свойства.

О п ы т № 1. Капли растительного масла добавьте в пробирку с водой.

Сделайте выводы о плотности жиров, о растворимости жиров в воде.

В ту же пробирку добавьте этиловый спирт.

Сделайте вывод о растворимости жиров в органических растворителях.

Химические свойства.

а) Горение жиров (демонстрация).

б) Доказательство наличия кратных С=С-связей в молекулах растительных жиров (демонстрация).

в) Гидрирование непредельных жиров.

г) Гидролиз, омыление.

Сравнение свойств мыла и синтетических моющих средств.

О п ы т № 2. В одну пробирку с водой добавьте мыло, в другую порошок. Встряхните. Что наблюдаете? Запишите вывод.

Г.И.МАЛЫШЕВА,
учитель химии Новинской средней школы,
п. Новинки, Нижегородская обл.