Конспект уроку «Жири та мило» з хімії для 10 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 10 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Конспект на 45 хвилин складається із семи етапів, зокрема мозкового штурму з 5 запитань, трьох активностей у «Вивченні нового», 4 завдань на закріплення, диференціації та домашнього завдання. Підійде вчителю хімії 10 класу, який проводить урок за § 33 підручника Величко, і учневі, що хоче повторити тему. Усі дослідження з бромом і лугами подано лише як відео, а в класі показують побутові демонстрації з олією, милом і виставкою продуктів.
Мета уроку
Знаннєві
- Учень/учениця записує загальну схему утворення тригліцериду з гліцеролу та карбонових кислот
- Називає тверді й рідкі жири та пояснює, від чого залежить їхній агрегатний стан
- Записує рівняння гідрування триолеїну та омилення тристеарину
Діяльнісні
- Складає рівняння омилення жиру лугом і гідрування ненасиченого жиру
- Порівнює тверді й рідкі жири за складом і температурою плавлення (72, 65 і −4 °C)
- Пояснює за схемою, як мило змиває бруд
Ціннісні
- Оцінює користь ненасичених жирів і ризик надлишку насичених жирів для здоров'я
- Дотримується правил безпеки під час побутових демонстрацій та спостережень
Проблемне питання уроку
Чому жир не змивається водою, а мило, яке добувають із жиру, змиває його?
Базові поняття і терміни
тригліцерид, олія, гідрування жирів, реакція омилення, ядрове мило, мийна дія мила.
Міжпредметні зв'язки
- Біологія розглядає жири як енергетичний резерв організму. Окиснення 1 г жиру дає 37,7 кДж
- Фізика пояснює поверхневий натяг і змочування поверхні рідиною як основу мийної дії мила
- Основи здоров'я охоплюють насичені жири, холестерин і користь олій у раціоні
Обладнання та реактиви
- На виставці представлені пляшка соняшникової олії, шматок вершкового масла, пачка маргарину, шматочок сала, господарське мило, туалетне мило, рідке мило з дозатором, капсули риб'ячого жиру в упаковці, пляшечка оліфи в закритій упаковці
- Для демонстрацій потрібні дві прозорі склянки з водою, соняшникова олія, розчин господарського мила, пластикова пробірка з кришкою, пипетка
- Проєктор; відеофрагмент «Знебарвлення бромної води олією та смальцем»; схема «Мийна дія мила» (мал. 118)
- Підручник (Величко, 10 клас, профільний рівень), робочий аркуш із таблицею для пар
Демонстрації
Олію додають у склянку з водою. Краплі олії плавають на поверхні й не змішуються з водою (жири легші за воду й нерозчинні в ній)
Олію додають у воду та водний розчин господарського мила. Після збовтування з милом олія дрібно розподіляється у воді, а забруднення стінок змивається легше (мило є посередником між водою та жиром)
У відео «Знебарвлення бромної води олією та смальцем» забарвлення бромом у пробірці з олією майже зникає, а в пробірці зі смальцем майже не змінюється (віртуальний дослід, бромну воду в кабінеті не використовують)
Безпека
- Бромну воду, концентровані луги, натрій і фенол у кабінеті не використовують. Досліди з ними показують лише у відео. Розчини лугів у шкільний кабінет не виносять.
- Їжу та олію з виставки не куштувати, не торкатися обличчя й очей після роботи з олією та милом; після демонстрації вимити руки.
- Якщо розчин мила потрапив в очі, негайно промити їх проточною водою протягом кількох хвилин і повідомити вчителя.
- Розлиту олію одразу витерти серветкою, щоб ніхто не послизнувся; олію не нагрівати й не підпалювати.
- Пробірку з розчином мила перед збовтуванням закрити кришкою та тримати над столом, а не над одягом чи зошитом.
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент триває 1 хв
- Актуалізація триває 5 хв
- Мотивація триває 3 хв
- Вивчення нового триває 21 хв
- Закріплення триває 9 хв
- Рефлексія триває 4 хв
- Домашнє завдання займає 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітається, перевіряє готовність класу, оголошує тему «Жири. Мило» та показує виставку на столі.
Учні: Вітаються, готують зошити й підручники, записують число та тему уроку.
Зміст етапу
Привітання, запис теми «Жири. Мило» в зошитах, перевірка наявності підручників.
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Видає по одній картці з п'ятьма запитаннями або виводить їх на екран, стежить, щоб кожен записав відповіді в зошит одним рядком, потім коротко озвучує правильні відповіді.
Учні: Кожен письмово в зошиті відповідає одним рядком на п'ять запитань, потім перевіряє свої відповіді за відповідями вчителя.
Зміст етапу
Мозковий штурм (письмово, одним рядком). 1) Назвіть функціональну групу естерів. Очікувана відповідь. Естерна група –CO–O–. 2) Яку реакцію називають реакцією естерифікації? Очікувана відповідь. Реакцію карбонової кислоти зі спиртом, у результаті якої утворюються естер і вода. 3) Із яких частинок утворюється молекула води під час естерифікації? Очікувана відповідь. З гідроксильної групи кислоти й атома Гідрогену спирту. 4) Як змістити рівновагу естерифікації в бік естеру? Очікувана відповідь. Збільшити концентрацію кислоти чи спирту, відігнати естер або видалити воду. 5) Що утворюється, коли естер гідролізують за наявності лугу? Очікувана відповідь. Сіль карбонової кислоти й спирт.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує виставку, на якій є олія, вершкове масло, маргарин, сало, господарське й туалетне мило, рідке мило, риб'ячий жир, оліфа. Ставить проблемне питання і просить висловити гіпотези, без досліду.
Учні: Розглядають предмети, висловлюють здогадки про зв'язок жиру й мила, записують проблемне питання.
Зміст етапу
Учитель запитує «Що спільного між цими предметами?» Очікувана відповідь полягає в тому, що в кожному з них є жир або продукт його перетворення. Проблемне питання таке. «Чому жир не змивається водою, а мило, яке добувають із жиру, змиває його?» Гіпотези учнів полягають у тому, що мило утворюється з жиру внаслідок реакції, а молекула мила складається з частин з різною спорідненістю до води та жиру. Питання лишається на дошці до рефлексії.
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Організовує три активності по 7 хвилин, зокрема роботу з текстом підручника, роботу в парах із таблицею та відео з побутовою демонстрацією, ставить питання для спостереження, показує демонстрації.
Учні: Працюють із текстом § 33, заповнюють у парах таблицю реакцій, спостерігають за відео й демонстрацією та записують висновок.
Зміст етапу
Активність 1 — робота з текстом підручника, с. 179–181 (7 хв). Продукт: запис відповідей у зошиті. Запитання: а) З яких сполук складаються жири й за якою реакцією вони утворюються? Відповідь: з тригліцеридів, естерів гліцеролу й вищих карбонових кислот, за реакцією естерифікації; рослинні й тваринні жири на 98 % складаються з тригліцеридів. б) Чому трипальмітин (72 °C) і тристеарин (65 °C) тверді, а триолеїн (−4 °C) рідкий? Відповідь: перші утворені насиченими кислотами, а триолеїн — ненасиченою олеїновою. в) Як добувають олії? Відповідь: холодним або гарячим пресуванням насіння чи екстракцією розчинником; холодне пресування дає найціннішу олію. г) Яка біологічна роль жирів? Відповідь: енергетичний резерв (1 г дає 37,7 кДж), але надлишок насичених жирів підвищує рівень холестерину в крові, тому олії корисніші. Одразу демонстрація 1: олію наливають у склянку з водою — краплі плавають на поверхні, бо жири легші за воду й нерозчинні в ній. Активність 2 — робота в парах, с. 181–182 (7 хв). Продукт: заповнена таблиця «Реакція — умови — продукти — де використовують». Очікувані записи: гідрування — (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3H₂ → (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ (Ni, t, p); рідкий триолеїн стає твердим тристеарином, виробництво маргарину; омилення — (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3NaOH → C₃H₅(OH)₃ + 3C₁₇H₃₅COONa (нагрівання); продукти — гліцерол і натрій стеарат (тверде мило); жир із содою Na₂CO₃ дає ядрове (господарське) мило; калієві солі — рідке мило. Питання до пар: чим туалетне мило відрізняється від господарського? Відповідь: добавками барвників, ароматизаторів, антисептиків. Активність 3 — відео та побутова демонстрація, с. 180, 183 (7 хв). Продукт: письмовий висновок у два речення. Відео «Знебарвлення бромної води олією та смальцем»; питання для спостереження: у якій пробірці бромна вода знебарвилась і що це доводить? Відповідь: у пробірці з олією; олія містить ненасичені залишки кислот і приєднує бром, а смалець — насичені. Демонстрація 2: у дві склянки з водою додають по кілька краплин олії; в одну додають розчин господарського мила й збовтують у закритій пробірці. Питання: що змінилось? Відповідь: з милом олія розподіляється у воді дрібними краплями, і забруднення змивається легше. Згадують із фізики поверхневий натяг: вода не змочує неполярні частинки бруду, а мило-посередник полегшує змочування. За мал. 118 пояснюють: полярні групи мила R—COONa звернені до води, неполярні вуглеводневі групи (12–17 атомів Карбону) — до бруду.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Видає чотири завдання за зростанням складності, організовує письмову роботу в парах, потім фронтально перевіряє за еталоном.
Учні: Виконують завдання в зошитах у парах, звіряють відповіді, виправляють помилки.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Повертається до проблемного питання на дошці, дає змогу письмово відповісти й проводить коротке усне опитування.
Учні: Письмово відповідають на проблемне питання, потім усно діляться враженнями.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Оголошує й коментує домашнє завдання, пояснює, що можна обрати додаткове.
Учні: Записують домашнє завдання в щоденники, ставлять уточнювальні запитання.
Завдання для закріплення
Серед формул оберіть формулу жиру: CH₃COOC₂H₅; (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅; C₁₇H₃₅COONa; C₃H₅(OH)₃. Назвіть решту речовин.
Відповідь
Жир — (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅, тристеарин. CH₃COOC₂H₅ — етилетаноат, естер оцтової кислоти, не жир; C₁₇H₃₅COONa — натрій стеарат, мило; C₃H₅(OH)₃ — гліцерол, триатомний спирт.
Чим триолеїн відрізняється від тристеарину за складом, температурою плавлення та поведінкою з бромною водою?
Відповідь
Триолеїн утворений ненасиченою олеїновою кислотою (C₁₇H₃₃—), плавиться за −4 °C і є рідким; він знебарвлює бромну воду. Тристеарин утворений насиченою стеариновою кислотою (C₁₇H₃₅—), плавиться за 65 °C, тверда речовина, бромну воду не знебарвлює.
У молекулі мила R–COONa назвіть полярну й неполярну частини та вкажіть, до чого звернена кожна з них під час миття.
Відповідь
Полярна частина —COO⁻Na⁺ звернена до полярних молекул води; неполярна вуглеводнева група R (12–17 атомів Карбону) звернена до неполярних частинок бруду. Так бруд опиняється в оточенні молекул мила й змивається водою.
Складіть рівняння омилення трипальмітину розчином NaOH і назвіть продукти.
Відповідь
(C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅ + 3NaOH → C₃H₅(OH)₃ + 3C₁₅H₃₁COONa. Продукти: гліцерол і натрій пальмітат (тверде мило).
Диференціація
Сильним: Обчисліть масу калій стеарату, що утвориться з 89 г тристеарину (M = 890 г/моль) і надлишку KOH (M калій стеарату = 322 г/моль). Відповідь така. n(жиру) = 0,1 моль, n(солі) = 0,3 моль, m = 0,3 · 322 = 96,6 г.
Підтримка: Опора-зразок на іншій речовині стосується омилення етилетаноату за рівнянням CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH (естер + луг → сіль кислоти + спирт). За зразком, пам'ятаючи, що в трипальмітині три естерні групи, запишіть, що утвориться з жиру та NaOH. Це сіль кислоти (мило) і спирт гліцерол, а перед NaOH і сіллю стоїть коефіцієнт 3.
Домашнє завдання
Базове: Опрацювати § 33 підручника (с. 179–183); скласти рівняння лужного гідролізу триолеїну розчином NaOH і назвати продукти; підготувати письмову відповідь на питання, які жири (насичені чи ненасичені) варто обмежувати в раціоні й чому, та навести по два приклади продуктів.
За вибором: За вибором підготувати повідомлення «Транс-жири, що це і в яких продуктах їх багато» або скласти структурну формулу трилінолеату й рівняння його повного гідрування (Григорович, завд. 367).
Рефлексія
Прийом «Одна відповідь і три фрази». Письмово (2 хв) кожен відповідає на проблемне питання з дошки двома реченнями. Мило утворюється з жиру за реакцією омилення лугом, а його молекула має полярну групу до води й неполярну групу до бруду, тому бруд змивається. Усно (2 хв) троє учнів по черзі продовжують речення «Сьогодні я дізнався, що…», «Мене здивувало, що…», «У побуті мені знадобиться…».
Історична довідка
У першій чверті XIX ст. французький учений М. Шеврель установив хімічний склад жирів, а його співвітчизник М. Бертло 1854 року здійснив перший синтез жироподібної речовини, нагріваючи гліцерол зі стеариновою кислотою. Мило люди виготовляють здавна. Тваринний жир (сало) нагрівали з поташем K₂CO₃, який вимивали з рослинного попелу. Назва «маргарин» походить від грецького слова, що означає «перламутр».
Місце уроку в темі
Попередній урок: На попередньому уроці вивчали естери, функціональну естерну групу, реакцію естерифікації та гідроліз естерів (§ 32).
Наступний урок: На наступному уроці вивчатимуть наступну тему розділу «Оксигеновмісні сполуки».
Часті запитання
Що таке жири в хімії?
Жири — це тригліцериди, естери триатомного спирту гліцеролу та вищих (жирних) карбонових кислот: пальмітинової, стеаринової, олеїнової, лінолевої. Рослинні й тваринні жири на 98 % складаються з тригліцеридів, а утворюються вони за реакцією естерифікації.
Чим жири відрізняються від олій?
Оліями називають рідкі рослинні жири, наприклад соняшникову, кукурудзяну й маслинову. Вони складаються переважно з тригліцеридів ненасичених кислот, тому мають подвійні зв'язки. Тверді тваринні жири, як-от яловичий, баранячий і свинячий, містять залишки переважно насичених кислот.
Як із жиру добувають мило?
Мило добувають лужним гідролізом жиру, який називають омиленням. Тристеарин із NaOH дає гліцерол і натрій стеарат. У промисловості замість лугу використовують соду Na₂CO₃, а добуте мило називають ядровим або господарським. Натрієві солі вищих карбонових кислот становлять основу твердого мила, калієві солі становлять основу рідкого.
Чому мило змиває бруд?
Молекула мила R–COONa має полярну частину –COO⁻Na⁺ і неполярну вуглеводневу групу з 12–17 атомів Карбону. Під час миття полярні групи звернені до молекул води, а неполярні звернені до частинок бруду, тож бруд опиняється в оточенні молекул мила й легко змивається водою. Саме тому мило виконує роль посередника між водою та жиром.
Навіщо рідку олію перетворюють на маргарин?
Олія містить залишки ненасичених кислот, тому під час гідрування приєднує водень, а рідкий жир стає твердим за рівнянням (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3H₂ → (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ (Ni, t, p). Тут рідкий триолеїн перетворюється на твердий тристеарин. Так з дешевих олій добувають тверді жири, подібні до вершкового масла, і додають до них смакові й ароматичні речовини та барвники.
Чому жири гіркнуть під час зберігання?
Під дією тепла, світла й ферментів мікроорганізмів жири окиснюються та гідролізуються. Унаслідок цього утворюються вільні жирні кислоти, альдегіди й кетони, які дають неприємні запах і смак. Щоб уповільнити окиснення, у харчові продукти додають антиоксиданти.
Джерела
- Величко. Хімія, 10 клас (проф), с. 175–184
- Попель, Крикля. Хімія, 10 клас, 2018, с. 129–135
- Григорович. Хімія, 10 клас, с. 142–147
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
