Гидролиз органических соединений. 11-й класс

Тип урока: повторение, обобщение и систематизация знаний.

Вид урока: интегрированный с применением сообщений–презентаций учащихся. Приложение 1.

Цели урока:

Обучающие:

• повторить гидролиз органических веществ, изучить гидролиз АТФ;
• углубить знания о химизме превращения белков, жиров и углеводов в организме.

Развивающие:

• развивать умения решать проблему, формулировать гипотезу, проверяя ее экспериментально;
• способствовать развитию логического мышления в умении проводить тесную связь между химическими превращениями в живой и неживой природе;
• совершенствовать умения работать с лабораторным оборудованием, реактивами, компьютером и мультимедиапроектором.

Воспитательные:

• воспитывать бережное отношение к своему здоровью;
• продолжить формирование научного мировоззрения учащихся.

Методы и методические приемы:

• эвристическая беседа;
• сообщения – презентации учащихся;
• лабораторная работа;
• самостоятельная работа с книгой, карточками, таблицами;
• работа со средствами наглядности: компьютером, мультимедиапроектором;
• выполнение тестовых заданий.

Оборудование и реактивы:

Лабораторный штатив с пробирками, чашка Петри, спиртовка, индикаторная бумага для определения среды на сахар, растворы крахмала, белка, фермент желудочного сока, 3,5-ный расвор соляной кислоты, фермент слюны (птиалин), кусочки хлеба, картофеля, банана, виноград, раствор йода, ваза с фруктами и овощами.

ХОД УРОКА

Вхождение в урок

Учитель: Здравствуйте, ребята! Я рада видеть вас на уроке, который завершает один из интереснейших разделов “Химические реакции”. Сегодня мы будем говорить о гидролизе органических соединений, опираясь на ваши знания из курсов биологии и химии. Повторим и систематизируем ранее полученные знания, используя эксперимент и химическую теорию. Запишите в тетрадях тему урока (с помощью мультимедиапроектора на экране высвечиваются и зачитываются тема и цели урока).

Актуализация знаний

Учитель: Все животные, человек – гетеротрофы, нуждаются в разном сырье и источниках энергии для синтеза многочисленных соединений, входящих в состав клеток организма.

Если на наше меню взглянуть глазами химика (обратите внимание на вазу с овощами и фруктами), то выяснится, что наша пища – сложная смесь различных химических соединений. Хотя все они перемешаны так, что их нельзя отличить по виду, мы можем определить их химическим путем.

Важным компонентом пищи являются углеводы. Они содержатся в различной пищи. К углеводам относится крахмал. Определим наличие крахмала в хлебе, картофеле, банане. Какое вещество служит реактивом на крахмал?

Ученик: Крахмал можно распознать с помощью раствора йода, который дает темно-синее окрашивание.

Учитель: Проделайте опыт по определению крахмала в образцах (хлеб, картофель, банан, учащиеся выполняют опыт и записывают результаты в тетрадях).

Лабораторная работа

Таблица №1

Учитель: Заранее экспертная группа учащихся исследовала сок винограда (так как реакция идет во времени). О результатах экспертизы нам сообщит представитель группы (называется фамилия и имя ученика).

Ученик: В виноградный сок опустили индикаторную бумагу, и через сорок минут она изменила окраску. Сравнив цвет индикаторной бумаги со специально шкалой, мы сделали вывод о наличии глюкозы в винограде.

Учитель: Ребята, у вас на столах есть эти индикаторные бумажки, рассмотрите их и сравните с результатами опыта, (результаты запишите в таблицу №1).

Основная часть урока

Учитель: Когда мы употребляем в пищу продукты питания, они подвергаются изменению в нашем организме. Что же происходит с веществами в организме?

Ученик: Они подвергаются гидролизу.

Учитель: Что такое гидролиз?

Ученик: Гидролиз – реакция обменного разложения веществ водой.

Учитель: Гидролизу подвергаются различные вещества: галогеналканы, сложные эфиры, жиры, углеводы, белки, полинуклеотиды. Рассмотрим химизм процесса гидролиза галогеналканов (запись уравнения реакции на доске, учащиеся записывают в тетрадь).

Гидролизу подвергаются сложные эфиры (омыление). Благодаря ему, был установлен в 1811 году французским ученым Э.Шеврелем состав жиров. (См. схему 1).

Что же происходит с веществами пищи в живых организмах?

Учитель: Одной из важнейших функций системы пищеварения (демонстрируется таблица “Пищеварительная система”) является химическая переработка пищи, в результате которой сложные органические вещества превращаются в более простые. Они всасываются во внутреннюю среду, а затем используются клетками организма.

Проглотив достаточное количество пищи, мы снабжаем себя необходимыми веществами и получаем достаточное количество энергии. Но прежде чем получить необходимые вещества, пища подвергается в организме атаке ферментов, гидролизу. И только тогда, раздробленная пища усваивается организмом.

Учитель: Прежде чем рассмотреть гидролиз белка, вспомним его состав (демонстрируется таблица “Структура белка”).

Ученик: Белки состоят из -аминокислот.

Учитель: О том как, как протекает гидролиз белка в организме, нам расскажет (называется фамилия и имя ученика, который подготовил презентацию на тему “Гидролиз белка”).

Ученик: Так как белки являются полипептидами, то полный гидролиз, например, трипептида можно представить так.

(Через мультимедиапроектор показывается расщепление белков в организме и схема “Превращение белков в живых организмах”, см. приложение 4). См. таблицу №1.

Учитель: Экспертная группа изучала вопрос, подвергается ли белок гидролизу? О результатах работы послушаем выступление (называется фамилия и имя ученика).

Ученик: Был проведен эксперимент заранее, так как реакция идет во времени. В одну пробирку с раствором белка прилили раствор аптечного желудочного сока, а в другую – в 3,5%-ный раствор соляной кислоты, заранее подогретые до 36,6 С. В результате белок растворился, значит гидролизу он подвергается в желудке.

Учитель: Продолжите записи в таблице №1, сделайте выводы. Помимо белков в организм поступают и жиры. Что собой представляют жиры по составу?

Ученик: Это сложные эфиры, образованные на основе глицерина и высших карбоновых кислот.

Учитель: Презентацию “Гидролиза жиров” нам подготовил (называется фамилия и имя ученика, см. приложение 6).

Ученик: Французский химик М.Бертло в 1854 году осуществил реакцию этерификации и получил жир. Значит гидролиз жиров – процесс обратимый.

В кишечнике под действием фермента липазы жиры пищи гидролизуются на глицерин и карбоновые кислоты, всасываются и синтезируются новые жиры, свойственные данному организму (cм. приложение №7). Они поступают в кровь и в жировую ткань, (учащиеся записывают уравнение реакции в тетрадь).

Учитель: Большую роль для организма играют углеводы. О том, какие продукты образуются при гидролизе этих веществ, заслушаем (называется фамилия и имя ученика и через мультимедиапроектор идет объяснение процесса гидролиза углеводов, учащиеся записывают уравнение химической реакции в тетрадь, см. приложение №8).

Ученик: Углеводы являются важным компонентом нашей пищи. Причем ди-(сахароза, лактоза, мальтоза) и полисахариды (крахмал, гликоген) непосредственно не усваиваются организмом. Они сначала подвергаются гидролизу. Гидролиз полисахарида, например крахмала, идет ступенчато. Схематически его можно изобразить так:

Учитель: Крахмал подвергается гидролизу под действием фермента слюны. Давайте проверим, как все происходит и верно ли это утверждение? Проведите опыт и запишите результаты в тетрадь (ребята возвращаются к таблице №1 и заполняют ее до конца).

Учитель: Неизмеримо важную роль в организме играет процесс гидролиза АТФ. В чем заключается химизм этого процесса, нам представляет (называется фамилия и имя ученика, см. приложение №9).

Ученик: АТФ – это вещество, которое служит источником энергии для биохимических реакций (построения белка, сокращения мышц и др.). При гидролизе АТФ бразуется АДФ и высвобождается энергия.

Обратный процесс протекает с поглащением энергии. Следовательно, АТФ – это универсальное энергетическое вещество клетки, которое она расходует по мере необходимости, (все наблюдается через мультимедиапроектор, схема процесса записывается в тетрадях).

Учитель: Ребята, скажите, где же идет гидролиз АТФ?

Ученик: Гидролиз АТФ идет в клетке.

Заключительная часть

Учитель: Итак, подходит к концу наш урок. Чтобы проверить, как усвоен материал, вам предлагается выполнить тестовые задания, варианты которых перед вами на столах (5 минут).

См. приложение № 2.

После окончания работы проверяется правильность ее выполнения (на экране проецируются правильные ответы):

Учитель: Сдайте, пожалуйста, ваши работы. Благодарю за урок, желаю всего хорошего.

Домашнее задание: §16, с.157–163, упр. 1 (с.174).

Литература

1. Габриелян О.С. Химия. 11-й класс – М.: Дрофа, 2003. -с.157.
2. Габриелян О.С., Остроумова И.Г. Настольная книга учителя химии. – М.:Дрофа, 2003. -с.296.
3. Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. – М. 1970. -с.727, 771.