Интегрированный урок "Химическая азбука пищи" 8 класс

Химическая азбука пищи.
Цель: систематизация знаний учащихся на межпредметной основе.
Задачи:
Образовательные:
обобщение знаний о химических свойствах веществ;
рассмотреть применение знаний по химии на практике;
закрепление навыков экспериментирования.
Воспитательные:
доказать учащимся ведущую роль теории в познании практики;
показать учащимся взаимосвязь противоположных процессов.
Развивающие:
развитие логического мышления путем сравнения, обобщения, анализа,
систематизации;
развитие познавательной активности и творческой деятельности.
Тип урока: семинар по проверке, оценки, коррекции знаний.
Девиз урока:
Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока не удастся связать
воедино разрозненные факты
Д.Хевеши
Ход урока
I. Мотивация учебной деятельности учащихся, сообщение темы, цели, задач
урока
Учитель: Организм человека это уникальный “химический комбинат”, в котором
протекает множество разнообразных химических реакций. Всё, кроме кислорода,
человек получает для своей жизнедеятельности из пищи. Среднее потребление её в
сутки составляет 800 г. и 2 литра воды. Наша пища состоит из очень большого
количества различных химических веществ: белков, жиров, углеводов, витаминов и
минеральных веществ. В результате пищеварения эти вещества превращаются в
более простые и разносятся кровью во все клетки организма, где окисляются
кислородом, доставляемым кровью из легких.
Среди них есть соединения, которые определяют энергетическую и биологическую
ценность пищевых продуктов, участвуют в формировании их структуры, вкуса, цвета
и аромата. Однако не стоит думать, что все они полезны или, во всяком случае,
полезны в любых количествах. Согласно закону сохранения энергии человеку
необходимо поддерживать некоторый запас энергии. Расход энергии, как известно,
восполняется посредством питания. Итак, тема семинара ХИМИЧЕСКАЯ АЗБУКА
ПИЩИ”.
Цель занятия: СИСТЕМАТИЗИРОВАТЬ ЗНАНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТАХ
ПИЩИ НА ОСНОВЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ ЗНАНИЙ (ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ)
Молекулы пищевых веществ служат материалом для построения всех клеток
нашего организма. (Рост клеток человеческого организма происходит в результате
протекающих в нем химических реакций). В то же время молекулы пищи “сгорают”
внутри нас и снабжают организм энергией, необходимой для поддержания его
постоянной температуры, физической и мыслительной деятельности.
II. Проверка знаний учащимися фактического материала, основных понятий,
законов, теорий, умений объяснять их сущность
Белки.
Белки – это важнейшие для жизни вещества. Белки – основной структурный
компонент живых тканей. Посмотрите на своего соседа. Все, что вы видите: кожа,
волосы, глаза, ногти, это белки. Костные ткани, кровь, мозг все содержит белки.
Кроме того, все ферменты, контролирующие химические процессы в организме,
представляют собой белки.
Белки – это полимеры, построенные из небольших молекул, называемых
аминокислотами. Каждая аминокислота содержит углерод, азот, водород, в
некоторых имеется также сера. Как и сахара, белки это строительные блоки для
построения более сложных углеводов. 20 природных аминокислот образуют все
белки.
Демонстрационный эксперимент “Состав молока”.
Цель работы: доказать наличие белка в молоке.
Оборудование:
стаканчик с молоком,
стеклянная палочка,
уксусная кислота,
марля,
чистый стаканчик,
чашка Петри.
Порядок работы.
Для отделения белка добавьте в стаканчик с молоком несколько капель уксусной
кислоты. Перемешайте стеклянной палочкой. При этом казеин сворачивается и
образуется творожистый осадок (творог).
Натяните на стакан марлю, сложенную в четыре слоя, и отфильтруйте через нее
казеин. Собранный в марле казеин немного отожмите над стаканом.
Жиры
Положите чипс на фильтровальную бумагу и согните его пополам, раздавив
испытуемый образец на сгибе бумаги. Удалите кусочки чипса с фильтровальной
бумаги и посмотрите бумагу на свет. То же самое проделайте с семенами
подсолнечника.
В отличие от слов “белки” или “углеводы” слово “жиры” часто используется в
обиходе, и ему иногда придается неприятный смысловой оттенок. О человека с
избыточным весом можно услышать, что он слишком “жирный”. Жиры один из
основных видов биомолекул, имеющих свои специфические свойства и функции так
же, как и углеводы.
Жиры составляют существенную часть пищи человека. Они содержатся в мясе,
рыбе, молочных продуктах, зерне.
Молекулы жиров состоят из углерода, водорода и кислорода, как и молекулы
углеводов. Содержание кислорода, однако, в них меньше, чем у углеводов, в этом
смысле они ближе к углеводородам. Вообще и по растворимости, и по содержанию
энергии жиры больше напоминают углеводороды, чем углеводы. Если поступление
энергии в организм превышает его расход, то “лишнее” ее количество превращается
в жир и откладывается в тканях организма. Если энергии поступает меньше, чем
нужно, то этот жир расходуется.
Жиры входят в состав класса биомолекул, называемых липидами. Некоторые из
липидов участвуют в построении клеточных мембран и тем самым образуют “каркас”
клеток. Другие относятся к гормонам химическим веществам, регулирующим
различные процессы жизнедеятельности организма.
Углеводы
Обнаружение в шоколаде углеводов.
Насыпьте в пробирку тёртый шоколад и прилейте 2 мл воды.
Встряхните содержимое пробирки несколько раз и отфильтруйте. Добавьте
к фильтрату 1 мл раствора гидроксида натрия и 3 капли раствора сульфата
меди. Встряхните пробирку. Появляется ярко синее окрашивание. Такую
реакцию даёт сахароза.
На кусочек белого хлеба или чипса капните каплю раствора йода. Вы
увидите синее окрашивание. Это доказывает наличие крахмала в исследуемых
продуктах.
Энергию дает практически любая пища, но углеводы (сахар и крахмал) содержат ее
больше других продуктов.
Витамины и минеральные соли.
Белки, жиры, углеводы – основные компоненты пищи и источники энергии для всего
живого. Другие вещества витамины и минеральные соли – не менее важны, хотя
они и нужны организму в микроскопических количествах. Эти небольшие, но
необходимые количества поступают в организм вместе с пищей. Почему же эти
вещества столь незаменимы?
Давайте рассмотрим сначала витамины.
Витамины выполняют в организме крайне специфические задачи. Например,
витамин D дает возможность ионам кальция проникать в кровь из продуктов через
стенки кишечника. Без этого витамина большая часть ионов кальция была бы
потеряна для организма.
По определению витамины это биомолекулы, которые нужны в небольших
количествах для роста, воспроизводства, здоровья и жизни. Несмотря на всю их
важность, общее количество всех витаминов, необходимых организму, составляет
0,2 г в день.
Хотя термин “витамины” появился в начале ХХ века, задолго до этого уже были
свидетельства, что организму требуются кроме жиров, белков и углеводов еще и
какие-то другие вещества. Например, среди моряков часто встречалась болезнь,
называемая цингой, которая проявлялась в кровотечении десен и легкой ранимости
кожных покровов. В XIV веке люди поняли, что цинга связана с плохим питанием.
После 1753 года путешественники научились бороться с этой болезнью, употребляя
в пищу цитрусовые. Теперь мы знаем, что цинга вызвана недостатком в пище
витамина С, которого много в цитрусовых. Многие другие осложнения со здоровьем
также вызываются недостатком витаминов. К настоящему времени известно больше
десятка витаминов, существование которых доказано химическим синтезом с
последующим испытанием на животных.
Лабораторный эксперимент: Определение наличия витамина С в
апельсиновом соке.
Аптечную настойку йода разбавить водой в 40 раз. 20 мл сока разбавить водой
до 100 мл и прилить к нему немного крахмального раствора, приготовленного
из расчета 1 г крахмала на 200 г воды. После этого к смеси растворов
приливать по каплям с помощью пипетки раствор йода. Как только йод
полностью окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая его капля окрасит
раствор в синий цвет.
Наше тело состоит примерно на 60 % из воды и на 20 % из жира. Остальные 20 %
приходятся главным образом на белки, углеводы и родственные им соединения, а
также на костные ткани, состоящие в основном из солей кальция и фосфора.
Неорганические минеральные вещества – один из важнейших компонентов
продуктов питания. Минеральные вещества входят в состав структурных элементов
организма, помогают ферментам выполнять их функции, играют важную роль в
поддержании работы сердца и других органов.
Витамины и минеральные соли – это незаменимые вещества, присутствующие в
продуктах питания в небольших количествах с самого начала. Некоторые пищевые
продукты, особенно подвергнутые переработке, содержат небольшие количества
пищевых добавок веществ, добавляемых в продукты при переработке для
повышения питательной ценности, способности к более длительном хранению,
улучшению внешнего вида, упрощения способа приготовления и т.п.
III Химия питания.
Первая теория питания появилась ещё во времена Аристотеля. Суть её
проста: в организме человека пища подвергается химическим процессам типа
брожения, а затем в переработанном виде она поступает в кровь и таким
образом расходуется в процессе жизнедеятельности. Например, спартанские
воины питались один раз в день горстью зерен, и этого им хватало, чтобы
иметь могучие мускулы и совершать тяжёлый ратный труд.
Дневной рацион человека.
Состав
пищи
Рацион человека
позднего палеолита
Рацион
современного
человека
Белок
251,1
118
В т.ч.
животный
190,7
65
Жиры, в
том числе
раститель
ные
71,3
29,7
48
Углеводы
333,6
602
Раститель
ные
волокна
45.7
Не нормируются
Кальций
1,6
1,2
ВитаминС
0,392
0,108
Вторая теория под названием “калорийная” появилась в 18 веке после
утверждения в естествознании атомно молекулярного учения и открытия законов
сохранения массы веществ и энергии. Пища в ней рассматривалась как материал
для компенсации вещественных и энергетических затрат организма в процессе
жизнедеятельности. Теория исходила из того, что приток веществ в организм должен
соответствовать их потере и приток энергии должен компенсировать её расход. Суть
пищеварения сводилась к разрушению исходных пищевых структур (б,ж,у) в желудке
и кишечнике на элементарные “блоки” и к всасыванию этих “блоков”, чтобы затем из
них организм построил свои клетки. Акцент на калорийную ценность пищи привел к
интенсивному развитию консервного производства, т.е. надо было обеспечить
ежедневное потребление людьми мяса, сала, рыбы, а подать их в свежем виде
удавалось далеко не всегда. Всё шире стали использовать засолку, копчение,
маринование, тушение. В итоге люди стали употреблять значительное количество
пищи, консервированной в тем или иным способом. И это сразу сказалось на
состоянии здоровья. Эта теория не совсем верна, т.к.например вегетарианцы не
употребляют высококалорийную пищу, однако они ведут активный образ жизни.
Оказывается, пища не единственный источник энергии. Любое живое
существо буквально купается в океане солнечной энергии. А солнечная энергия
превращается в химическую. Для человека важнее не калорийность, а
биоэнергетическая ценность пищи.
Каждый, кто следит за своим весом, должен считать калории. Калория это
единица измерения количества энергии, в том числе и в продуктах питания.
Например, порция жареной в масле картошки содержит 220 килокалорий. Откуда
берется эта энергия? Ответ прост. Вся энергия пищи – это сохраненная энергия
солнечного света.
При фотосинтезе растения поглощают солнечную энергию и синтезируют из
простых молекул большие, богатые энергией молекулы. Энергия солнца переходит в
химическую энергию молекул. При попадании в организм они окисляются с
выделением энергии. Так, в конечном итоге мы используем энергию Солнца.
6СО
2
+ 6Н
2
О + 686 ккал = С
6
Н
12
О
6
+ 6О
2
В
процессе пищеварения обязательно участвуют бактерии, которые
заселяют желудочно кишечный тракт человека. Между хозяином и бактериями
существует постоянный обмен. На этой основе возникла новая теория,
которую назвали теорией естественного питания.
Для сохранения продуктов ча