Методическая разработка интегрированного урока химия и технология "Белки и их свойства"

Урок химии и технологии

Тема урока: "Белки и их свойства"

Цели:

• Образовательные:

• формировать способности к структурированию и

систематизации материала, выполнению заданий разного уровня

сложности;

• • углубить знания о строении, структуре, классификации и свойствах белков, о важнейших функциях белков;

  • формировать знания о качественных реакциях на молекулы белка;

  • выявить изменения белков как продуктов питания при кулинарной обработке.

• Развивающие:

• развивать познавательную активность обучающихся;

• • способствовать развитию умения применять знания теории на практике, умению сравнивать;

  • способствовать развитию умения анализировать, формулировать выводы;

  • способствовать развитию наблюдательности, самостоятельности.

  • совершенствовать навыки работы с лабораторным оборудованием и рабочим инвентарем по профессии повар.

• Воспитательные:

формировать личностную мотивацию учебной деятельности;

• • прививать чувства личной ответственности и сознательного отношения к правильным и безопасным методам лабораторной и практической работы;

  • создание условий для развития познавательного интереса к предмету, развитию чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного поиска правильного ответа.

Планируемые результаты:

Предметные:развитие и систематизация на межпредметном уровне знаний о природных высокомолекулярных веществах – белках, их строении, свойствах и значении в жизни человека;сформировать знанияо структуре, функциях и основных технологических свойствах белков, их изменениях при кулинарной обработке продуктов питания; сформировать умения объяснять изменения белков в процессе кулинарной обработки пищевых продуктов.

Личностные УУД

Формировать ответственное отношение к учению, проявлять готовность и способствовать к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению; сформировать познавательный интерес, направленный на практическое применение новых знаний; сформировать умения доказывать, строить рассуждения, анализировать, сравнивать, делать выводы.

Метапредметные УУД

Регулятивные:

Самостоятельно формулировать познавательную цель и строить действия в соответствии с ней.

Познавательные:

Осуществлять поиск и выделять необходимую информацию; описывать содержание совершаемых действий с целью ориентировки предметно-практической деятельности.

Коммуникативные:

Выделять и формулировать познавательную цель; стремление устанавливать доверительные отношения, взаимопонимание, умение работать в группе.

Комплексно-методическое обеспечение:

• На столе преподавателя: мультимедийный проектор, компьютер, над школьной доской экран

• На столах учащихся:

  • химические реактивы: раствор яичного белка, сульфат меди, концентрированная азотная кислота, уксусная кислота, раствор хлорида натрия

  • химическая посуда: спиртовки, спички, пробирки, держатели

На практической части работы:

• • рабочий инвентарь по профессии повар: нож поварской, ложка, вилка, кастрюля 3 шт, посуда столовая, доска разделочная, плита производственная.

  • Сырье: мясо свежемороженое, кальмар свежемороженый, ассортимент овощей, соль

Методы обучения:

• словесные (беседа)

• наглядные (инструкции, методические пособия, презентация)

• практические (лабораторная работа, практическая работа)

• проблемные (проблемные вопросы)

Межпредметные связи: органическая химия, товароведение, технология приготовления пищи, культура речи.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

Уч.химии:

Сегодня мы с вами будем изучать очень интересные и важные вещества.

Мастер пр.обучения:

Эти вещества являются строительным материалом клеток. Раньше их называли кирпичиками тела.

Учитель химии:

Фридрих Энгельс сказал о них «Жизнь - это способ существования …. тел». Правильно мы будем говорить сегодня о белках.

Мастер: Почему же белки называют белками? И что является символом начала жизни?

Учитель химии

Записываем тему на доске

Вступительное слово учителя технологии

По определению Ф.Энгельса «Жизнь есть способ существования белковых тел» (слайд 1, 2, 3, 4 Приложение1 ), понятия «жизнь» и «белок» неразрывно связаны. Чтобы ответить на вопрос: «Что такое жизнь? надо знать, «Что такое белки?». Насколько многообразны белки, настолько загадочна, и многообразна сама жизнь. Подтверждением этого является высказывание Гёте: «Я всегда говорил, и не устаю повторять, что мир бы не мог существовать, если бы был так просто устроен». Организм человека – уникальный «химический комбинат», в котором протекает множество разнообразных химических реакций. Главные основные компоненты пищи и источники энергии для всего живого - белки, жиры, углеводы. Большая часть пищи подвергается кулинарной обработке, вследствие чего происходят изменения пищевых продуктов, в том числе и белков. Тепловая обработка пищевых продуктов животного и растительного происхождения вызывает глубокие физико-химические изменения входящих в них белков.
Попытаемся разобраться, что происходит с основными компонентами нашей пищи в процессе кулинарной обработки, которые имеют место в технологии приготовления пищи.

II. Актуализация опорных знаний (сообщения учителя химии)

а) белки – важнейшие вещества продуктов питания (слайды 5, 6)
б) классификация белков и физические свойства (слайд 7)
в) состав и строение белков (слайды 8, 9, 10, 11)
3.      Лабораторная работа в микрогруппах
Во время экспериментальных исследований технологических свойств белков, каждая микрогруппа выполняет свой вариант заданий, заполняет таблицу с результатами лабораторной работы и защищает свой проект (слайды 12, 13, 14)

III. Лабораторная работа

Опыт №1. Ферментативный гидролиз белков (проводит первая микрогруппа)

Опыт служит моделью переваривания белков пищи.

• химические реактивы: раствор яичного белка (пища) лекарственный препарат «Фестал», «Панкреатин», насыщенный раствор и кристаллики сульфата аммония (высаливающий агент), теплая вода 

• химическая посуда: пробирки, штативы для пробирок

Техника выполнения опыта

• В пробирку №1 (контрольная) к 1мл раствора белка прилейте 1 мл дистиллированной воды

• В пробирку №2 к 1мл раствора белка прилейте 1 мл фермента.

• Поставьте пробирки на 20 – 30 мин в теплую воду при температуре 30-37оС (идет процесс переваривания)

• Через 30 мин в обе пробирки добавьте по 2 мл насыщенного раствора сульфата аммония и несколько кристалликов этой же соли (происходит высаливание выпадение осадка под действием сульфата аммония) Наблюдения

• • Что произошло в первой пробирке под воздействием сульфата аммония? (обильное выпадение осадка белка)

  • Что наблюдается во второй пробирке? (осадок не образуется, т.к. белок переварился под действием фермента)

  • Вывод по опыту (Во время пищеварения под действием ферментов белковые молекулы расщепляются до аминокислот, которые, будучи хорошо растворимы в водной среде, попадая в организм, затем в печень, расходуются на рост, увеличение массы, синтез белков)

Опыт №2. Денатурация белков

Этим опытом выясняем степень влияния различных факторов на денатурацию  растворимых белков.

а) денатурация белка ионами тяжелых металлов (вторая микрогруппа)

• Химические реактивы: молоко, ацетат свинца, сульфат меди

Техника выполнения опыта

В две пробирки с 3-5 каплями молока добавьте по 2-3 капли насыщенного растворов солей: в первую – нитрата свинца, во вторую – сульфата меди/

Наблюдения

1. Протекает ли процесс денатурации? (произошла денатурация белка, полное   разрушение  структуры белка, появились белые хлопья)
2. Объясните, чем обусловлено выпадение хлопьевидного осадка белка? (необратимая денатурация)
3. Почему при отравлении людей солями тяжелых металлов: Hg, Ag, Cu, Pb и др. в качестве противоядия используют яичный белок? (Ионы тяжелых металлов, попавшие в организм, в желудочно-кишечном тракте связываются с белками в нерастворимые соли и выводятся наружу, не успев причинить вреда (вызвать денатурацию) белкам, из которых построен организм человека)
4. Вывод по опыту (человек в основном состоит из белка и разрушительное действие тяжелых металлов на белки этим наглядно показано)

б) Денатурация белков кислотами при нагревании (третья микрогруппа)

• Химические реактивы: яичный белок, раствор уксусной кислоты

• Химическая посуда: пробирки, фильтровальная бумага

Техника выполнения опыта

В пробирку с 3 – 5 каплями раствора молока добавьте 2 – 3 капли концентрированной уксусной кислоты

Наблюдения

1. Что происходит в пробирке? (выпадение  осадка)
2. Чем обусловлено выпадение белка? (разрушение белка)

Вывод: Объясните наблюдаемые явления. (под воздействием концентрированных кислот молекулы белка выпадают в осадок, происходит реакция осаждения)

в) Денатурация белка кипячением

• Химические реактивы: яичный белок

Техника выполнения опыта

• Пробирку с 3 –5 каплями яичного белка нагрейте до кипения

• Охладите содержимое пробирок

• Разбавьте раствор водой.

Наблюдения

1. Что происходит с белком при нагревании? (помутнение раствора)
2. Почему раствор при нагревании мутнеет? (происходит свертывание белков,  разрушение пространственной структуры белка. Сильное нагревание вызывает разложение белков с выделением летучих веществ)
3. Растворяется ли осадок в воде; если нет, то почему? (произошла необратимая денатурация)

IV. Подведение итогов лабораторной работы

Учащиеся приводят примеры проявления свойств белков в технологии приготовления пищи, делают выводы(Приложение 2)

Таблица 1. Изменения белков (результаты лабораторной работы)

ВЫВОД: В пищевой промышленности особое практическое значение имеет тепловая денатурация белков, степень проявления которой зависит от температуры, продолжительности нагревания и влажности; что необходимо помнить при разработке режимов термообработки пищевого сырья, полуфабрикатов и готовых продуктов. Важными природоохранными мероприятиями являются получение экологически чистой и экологически полезной продукции.

Улучшение усвояемости продуктов, прошедших тепловую обработку, обусловлено следующими причинами:

• Продукты размягчаются, легче разжевываются и смачиваются пищеварительными соками

• Белки при нагревании денатурируют и легче перевариваются

• Образуются новые вкусовые и ароматические вещества, возбуждающие аппетит

Денатурация белков сопровождается следующими важнейшими изменениями:

• Потерей индивидуальных свойств

• Потерей биологической активности

• Повышением атакуемости пищеварительными ферментами

• Потерей способности к гидратации

• Потерей устойчивости глобул, происходит агрегирование

V. Закрепление (учитель технологии)

• Почему при тепловой обработке мяса и рыбы происходит уменьшение массы готовой продукции?

Под действием температуры происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой молекулы (денатурация). Первичная структура, а, следовательно, и химический состав белка не меняются. При денатурации белки теряют влагу (разрушаются водородные связи), что приводит к уменьшению массы готового продукта.

• В чем причина образования пены на поверхности мясных бульонов, жареных, рыбных и мясных изделий?

Объясняется свертыванием растворимых в воде белков (альбумины, глобумины).

• Зачем маринуют мясо?

Под воздействием уксусной кислоты или лимонной происходит частичный гидролиз белков. Белки распадаются на поли – и дипептиды. В желудке под влиянием ферментов этот процесс продолжается и в итоге приводит к образованию аминокислот. Таким образом, маринование облегчает переваривание белка.

• Специалисты в области питания советуют потреблять овощи и фрукты свежими, без длительной тепловой обработки. О сохранности какого витамина заботятся прежде всего? Почему к этому совету стоит прислушаться?

О сохранении витамина С. Тепловая кулинарная обработка овощей и хранение их в горячем состоянии снижает содержание витамина С. Поэтому при изготовлении полуфабрикатов, блюд и других кулинарных изделий необходимо применять такие способы и приёмы обработки, которые бы предохраняли этот витамин  от его разрушения.

VI. Домашнее задание (слайд 18) Подготовить материал о положительном и отрицательном влиянии ферментов на качество продуктов 

VII. Самооценка знаний

VIII. Рефлексия

Приложение 2

Карточка-задание

Результаты лабораторной работы

Практикум Приготовление блюда из

Список литературы

1. Дубцов Г.Г. Технология приготовления пищи. – М.: Мастерство, 2001. – 272 с.

2. Липатников В.Е. И др. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1980. – 288 с.

3. Лукьянов А.Б. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1988. – 228 с.

4. Ковалев Н.И., Куткина М.Н. Технология приготовления пищи. –М.: Издательство «Омега», 2003. - 480 с.

5. Цветков Л.А. Органическая химия. – М.: Просвещение, - 1988. - 240 с.