Цели урока:
- учащиеся учатся систематизировать и обобщать изученный материал;
- самостоятельно решать экспериментальные задачи по определению белков, жиров и углеводов в продуктах питания;
- находить пути решения проблемных вопросов о пищевой ценности продуктов питания.
- учащиеся развивают умение анализировать и сравнивать полученные экспериментальные данные состава пищевых продуктов и выделяют главное.
- оценивают влияние веществ на организм человека и формируют знания о молекулярных основах здоровья.
Ход урока
Ориентировочно-мотивационный этап
Учитель ставит перед учащимися познавательные задачи для уточнения содержания основных понятий. Вопросы предполагают межпредметную связь с биологией и внутрипредметную связь между основными темами. Фронтальная работа учащихся класса репродуктивного и частично-поискового характера готовит учащихся к активной учебно-познавательной деятельности.
Вопросы:
- Чем отличается сок зеленого (неспелого) и спелого яблока? Как доказать что яблоко уже созрело?
- Что такое постная пища, постное масло и мясо?
- Все ли сахара сладкие?
- И крахмал и целлюлоза подвергаются гидролизу с образованием глюкозы. Можно ли питаться целлюлозой?
- Как отличить раствор белка от других?
- Для чего необходимо питание человеку?
Исследовательский этап
Учитель сообщает, что необходимо провести исследование пищевых продуктов на содержание белков, жиров и углеводов. Ученики класса разбиты на творческие группы, каждая из которых получает задание и необходимые реактивы для проведения эксперимента. Учащиеся, получив задание, осмысливают содержание и последовательность его выполнения.
Самостоятельное выполнение исследований в группах.
1 группа
Цель исследования: определить в предложенных пищевых продуктах наличие жиров (по растворимости), экспериментально доказать пригодность растительного масла. Сравните, используя справочные таблицы, состав различных жиров.
Реактивы: 10% подкисленный раствор перманганата калия, пищевые продукты: сливочное и растительное масло.
Ход эксперимента:
Опыт №1. В пробирки с 1 г сливочного масла и 1 мл растительного масла (оливковое) добавьте 2мл воды и полученный раствор подогрейте. Что происходит? К растворам добавляйте по каплям подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Сделайте вывод о химическом составе животного и растительного жира.
Опыт №2. В пробирку с растительным маслом, у которого истёк срок хранения, добавляйте по каплям подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Что вы наблюдаете?
2 группа
Цель исследования: определить в предложенных пищевых продуктах наличие углеводов с помощью характерных реакций. Составьте рейтинг продуктов питания, по увеличению в них содержания углеводов.
Реактивы: 10% растворы гидроксида натрия, сульфата меди (II), спиртовой раствор йода, пищевые продукты: свежие фрукты (виноград), мёд, конфеты или кетчуп.
Ход эксперимента:
Опыт №1. Выжмите из винограда сок, разбавьте его вдвое водой и прилейте к полученному раствору равный объём щелочи и 1 мл раствора сульфата меди (II). Нагрейте пробирку со смесью. Что вы наблюдаете? О наличии, какого углевода в винограде свидетельствует изменение окраски осадка.
Опыт №2. В пробирку к 3-4 каплям раствора сульфата меди (II) прилейте 2-3 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку добавьте раствор меда и смесь взболтайте. Как изменилась окраска раствора? Какой углевод входит в состав меда?
Опыт №3. Поместите в пробирку небольшое количество шоколадной массы конфеты, разбавьте небольшим количеством воды и добавьте каплю спиртового раствора йода. Какие изменения наблюдаются? О чём свидетельствует изменение окраски?
3 группа
Цель исследования: определить в предложенных пищевых продуктах наличие белков с помощью характерных реакций. Используя справочные таблицы, определите список продуктов питания имеющих большую белковую ценность для организма.
Реактивы: Растворы гидроксида натрия (10%), сульфата меди (II), гидроксида аммония, концентрированная азотная кислота, пищевые продукты: мясо (говядина), рыба, молочные продукты.
Ход эксперимента:
Опыт №1. Поместите в пробирку 1 г мясного фарша, прилейте не более чем на одну треть пробирки воды и кипятите, смесь в течение нескольких минут. Отлейте 1,5-2 мл полученного бульона в чистую пробирку, разбавьте его равным объёмом раствора щелочи и добавьте 4-5 капель раствора сульфата меди (II). О чём свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора?
Опыт №2. Немного хорошо измельченной рыбы прокипятите с водой. Отлейте 1,5-2 мл полученного бульона в чистую пробирку, разбавьте его равным объёмом раствора щелочи и добавьте 4-5 капель раствора сульфата меди (II). О чём свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора? О чём свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора? Сравните интенсивность окрашивания в 1и2 опыте.
Опыт №3. Поместите в пробирку 1 г сыра, добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты и нагрейте до кипения. В охлажденный раствор прилейте несколько капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Сделайте вывод по результатам эксперимента.
4 группа
Цель исследования: рассчитать энергетическую ценность и калорийность пищевых продуктов.
- Рассчитайте количество энергии, которая выделяется при употреблении с пищей 10 г глюкозы и 10 г сахарозы, если тепловой эффект окисления глюкозы составляет 2816 кДж/моль.
- Рассчитайте калорийность суточного рациона питания при ненапряженной физической работе?
- Исходя, из значений калорийности продуктов, предложите рацион полноценного питания для одноклассников.
Этап обобщения и систематизации учащимися результатов эксперимента.
Каждая группа предоставляет результаты исследования продуктов питания на содержание в них белков, жиров, углеводов и доказательства ценности этих продуктов для организма. Используется компьютерная поддержка (приложение).
1 группа – Анализ экспериментальных данных растворения жиров в воде, химическом составе жиров и пригодности к употреблению растительного масла. Функции жиров в организме человека и содержание в пищевых продуктах.
2 группа – Анализ экспериментальных данных содержания углеводов в образцах. Функции углеводов в организме человека и содержание в пищевых продуктах.
3 группа – Сравнительный анализ экспериментальных данных содержания белков в образцах пищевых продуктов. Функции белков в организме человека и ценность белковой пищи.
Дискуссия по проблемам питания и презентация творческих работ учащихся по интересующим их вопросам.
1) Кто должен потреблять больше жиров рабочий или инженер, учитель или ученик? Ответ обоснуйте.
2) Если есть выбор, то, что лучше использовать для быстрого восстановления энергетических затрат после физической нагрузки – глюкозу или сахарозу? Почему? Можно ли с этой целью применять продукты, содержащие крахмал?
3) Употребление, какого углевода (глюкозы или сахарозы) с пищей, энергетически выгодно организму? Для обоснования ответа учащиеся 4 группы предоставляют решение задачи на расчет энергии, которая выделяется при окислении глюкозы и сахарозы.
4) Какая проблема может возникнуть у человека при избыточном содержании углеводов в рационе питания? Творческая работа “Ожирение”.
5) Кто должен потреблять больше белков учитель или ученик? Ответ обоснуйте. Скорость обмена белковых тел: 10 дней - 50 % белков печени и плазмы крови, 80 дней - 50 % белков человека, 158 дней - белок мышц и кожи человека, жизнь - 200 раз обновление белков организма человека.
6) Какие проблемы могут возникнуть у человека при белковом голодании и избыточном употреблении белков? Презентация “Белковое питание”.
7) Как рассчитать калорийность пищи? Учащиеся 4 группы знакомят одноклассников с данными о калорийности продуктов и физиологическими нормами питания человека. Приводят расчет калорийности завтрака, обеда и ужина, рекомендуют возможность замены одних калорийных продуктов на другие.
8) Рациональное питание. Учащиеся 4 группы представляют отчет о результатах анкетирования одноклассников “Изучение рациона питания”. Сделаны выводы о несбалансированном питании одноклассников, большом употреблении углеводов и недостатке белковой пищи. Группа разработала и представила рацион полноценного питания одноклассников для сохранения здоровья и хорошего самочувствия.
9) Презентация “Здоровое питание” рассматривает вопросы неправильного питания и болезней. “Близорукие жертвы болезней предпочтут облегчать свои страдания лекарствами, чем предупреждать их здоровой пищей” - Шелли. Имеется ряд работ, указывающих на связь возникновения раковых заболеваний с употреблением мяса, яиц, сыра и других белков животного происхождения, а также с избыточным потреблением жиров. Так, употребление свинины или баранины всего лишь раз в неделю увеличивает степень риска возникновения рака кишечника на 40%, употребление продуктов от 2 до 4 раз в неделю – на 50%, от 5 до 6 раз в неделю – на 80%. Призыв исследователя из Бостонского госпиталя В.Виллетта: “Оптимальное количество красного мяса, которое рекомендуется съедать каждому, равняется нулю”.
10) Презентация “Система раздельного питания Шелтона”. И.П. Павлов доказал, что “каждый вид пищи требует специфической активности пищеварительных желез”. Установлено, что желудочный сок содержит пепсин, расщепляющий белки, амилазу, расщепляющую углеводы, и липазы, расщепляющую жиры. Кроме того, поджелудочная железа способна выделять панкреатический сок, содержащий ферменты, расщепляющие 3 группы пищевых веществ: белки, жиры и углеводы. Первые стадии переваривания крахмала и белков происходят в разных средах: ферменты, расщепляющие крахмал, требуют щелочной среды, а расщепляющие белок – кислой. Поэтому вначале нужно съедать белковую пищу, а во вторую очередь – крахмалистую, чтобы не мешать расщеплению белка.
11) Презентация “Искусственная и синтетическая пища”. Александр Николаевич Несмеянов великий химик, Президент АН СССР, создатель элементоорганической химии и творец искусственной пищи. Биотехнология (промышленная микробиология) - это область науки и техники, которая опирается на теоретические и методические положения молекулярной биологии, генетики, биохимии, физиологии, цитологии, и использует прогрессивные химические технологии.
12) Презентация “Витамины долгожительства. Геронтология”.