Разработка урока по химии на тему: "Химия и пища"

Зябкина Ольга Алексеевна  «Разработка урока­семинара по теме «Химия и пища», 11 класс» Тема урока: Химия и пища Тип урока: урок­семинар Класс: 11, базовый уровень Цель урока:     показать роль химии в повседневной жизни человека и ее прикладное   значение в жизни общества, в решении продовольственной проблемы. Задачи урока:  ­ образовательная:  изучить   химический состав пищевого сырья и готовых продуктов питания, биологическую   ценность   основных   веществ   пищи   для   организма   человека.   Выявить   правила рациональной организации питания. Познакомить учащихся с одним из современных направлений развития пищевого производства – биотехнологией. ­   развивающая:  совершенствовать   умения   и   навыки   работы   с   учебной,   дополнительной литературой,   статистическим   материалом,   анализировать   информацию,   формулировать   выводы, выполнять задания творческого уровня. ­   воспитательная:  воспитывать   стремление   к   ведению   здорового   образа   жизни   на   примере ценности рационального питания. Оборудование:  Презентация   на   тему:   «Пищевые   добавки»,   опорные   сигнальные   карточки, инструктивные карточки для мини – соревнования «передай по цепочке», план исследований (на доске),   дополнительная   литература   для   учащихся,   раздаточный   материал   –   опорные   таблички «запрещенные пищевые добавки», карточки с творческими задачами. 1. Организационный момент: приветствие, проверка наличия учащихся. 2. Мотивация учебной деятельности: А) Вступительное слово учителя: Ход урока: Проблема пищи всегда была одной из важных проблем, стоящих перед человечеством. Все, кроме   кислорода,   человек   получает   для   своей   жизнедеятельности   из   пищи.   Великий   русский физиолог   И.   П.   Павлов   при   вручении   ему   Нобелевской   премии   сказал:   «Недаром   над   всеми явлениями человеческой жизни господствует забота о насущном хлебе»… Правильная   организация   питания   требует   знаний,   хотя   бы   в   самом   общем   виде,   о химическом составе пищевого сырья и готовых продуктов питания, о биологической ценности для организма веществ, входящих в состав пищевых продуктов, о превращениях, происходящих при кулинарной обработке пищи. Б) Сообщение темы, задач урока, использование в дальнейшей деятельности. Поэтому сегодняшний наш урок будет посвящен решению одной из важных проблем жизни человека   –   организации   рационального   питания   на   основе   правильного   использования   своих теоретических знаний о пище в своей повседневной жизни с целью сохранения своего здоровья.  На основе данных, полученных на сегодняшнем уроке, вы сможете в дальнейшем правильно планировать свой рацион питания так, чтобы ваш организм смог получать максимальную пользу и сохранить свое здоровье. 3. Актуализация опорных знаний: А) Учитель: «Фронтальная беседа – летучка»: ­   Наша   пища   состоит   из   большого   числа   различных   химических   веществ.   Вспомните   из   курса биологии, какие это вещества? Ученики: Органические вещества и неорганические. Учитель: Приведите примеры веществ каждой группы. Ученики: 1. Белки, жиры, углеводы и витамины. 2. Вода и минеральные соли. Б) Работа по карточкам – опорным сигналам.  1 Учитель:  Определите, о каких веществах пищи идет речь? (демонстрирует опорные сигнальные  карточки с формулами веществ, рисунками, отражающими геометрию молекул) ­ Вспомните, какую биологическую роль играет в жизни организма каждое из представленных  на карточках веществ? Карточка   1:  Дан   схематичный   рисунок   первичной,   вторичной,   третичной   и   четвертичной структуры белковой молекулы. Ученик   1:  Здесь   отражены   особенности   организации   белковой   молекулы.   Функции   белков   в организме:   каталитическая,   регуляторная,   структурная,   двигательная,   транспортная,   защитная, запасная. Карточка 2: Дана структурная формула молекулы липида. Ученик 2:  Это – липид. По функциям в организме липиды могут быть запасными (они обычно высококалорийны и выполняют защитную функцию) и структурными (они участвуют в сложных внутриклеточных процессах) Аналогично комментируются остальные карточки: Карточка 3: Дана формула СnН2nOn. Карточка 4: Изображен диполь воды. Карточка 5: Даны молекулярные формулы солей. Карточка 6: Дан рисунок аптечной коробки из – под витаминов. Ученик 6: Витамины играют важную роль во всех обменных процессах в организме. В) Мини – соревнование: «Передай по цепочке» Учитель: Передавая по цепочке свою инструктивную карточку, необходимо как можно быстрее и правильнее заполнить: Вариант 1: Продукты питания – источники белка: 1 … 2 … 3 … 4 … 5 … Вариант 2: Продукты питания – источники жиров: 1 … 2 … 3 … 4 … 5 … Вариант 3: Продукты питания – источники углеводов: 1 … 2 … 3 … 4 … 5 … Вариант 4: Продукты питания – источники витаминов: 1 … 2 … 3 … 4 … 5…  (Далее учащиеся обмениваются друг с другом вариантами и делают взаимное рецензирование работ, выбирая работу, выполненную наиболее быстро и качественнее). Общий вывод: Пища в своем составе имеет все основные группы органических и неорганических веществ, играющих определяющую роль в жизнедеятельности организма. Основным их источником являются продукты питания растительного и животного происхождения.  (Делается учащимися на основе информации, полученной классом при воспроизведении опорных знаний)  4. Изучение нового материала. А) Многообразие веществ пищи и их ценность для здоровья человека. Учитель:  Чтобы   правильно     организовать   свое   рациональное   питание,   нам   необходимо познакомиться   с   многообразием   органических   веществ   пищи   и   определить   их   ценность   для здоровья человека. Для этого мы сейчас проведем исследования в группах. План исследований перед вами на доске. План: 1.Название группы органических веществ. 2. Многообразие веществ данного класса в пищевых продуктах. 3. Участие вещества в биохимических процессах в организме. 4. Влияние вещества на здоровье человека. (Результаты исследований изображают в виде логико – структурных схем) 1 группа: «Исследование липидов  пищи». Класс делится на 4 группы. 1. Липиды – производные высших карбоновых кислот, спиртов и других соединений.                  Учащиеся составляют логико – структурную схему: Жиры Фосфатиды Стерины Витамины Пигменты Носители запаха Компоненты липидов пищи 2 Жиры пищи Растительного происхождения Подсолнечное,  льняное, оливковое … Птичий, свиной, говяжий, рыбный… Животного происхождения 2.Участие в биохимических процессах организма:  гидролиз жиров,  окисление жиров,  выделение большого количества энергии. 3.Пищевая ценность масел и жиров: суточная норма – 90 – 100 г/сут., 30 – 33% ­ содержание в рационе,  обязательный   компонент   пищи,  структурно   –   пластический   материал   для   организма, поддержание физиологических функций организма, обеспечивают построение мембран, выведение избыточного холестерина из организма, предупреждая атеросклероз, повышая эластичность стенок кровеносных сосудов. 2 группа: «Исследование углеводов пищи» Учащиеся составляют логико – структурную схему: 1.Углеводы – органические соединения соответствующие в большинстве случаев составу Сх(Н2О)у. Глюкоза Фруктоза Компоненты углеводов пищи сахароза крахмал лактоза гликоген целлюлоза Углеводы пищи Растительного происхождения Сахароза, фруктоза, целлюлоза… Гликоген, лактоза … Животного происхождения 2.Участие   в   биохимических   процессах   организма:в   процессе   дыхания,  брожения,   в   том   числе молочнокислого, спиртового, в процессах гидролиза. 3.   Пищевая   ценность   углеводов:  суточная   норма   –   500г,50­60%   ­   содержание   в   рационе, значительная часть легко усваивается организмом (глюкоза, фруктоза, сахароза, крахмал. Фруктоза благоприятна для диабетиков, целлюлоза способствует выделению пищеварительных соков, лактоза способствует жизнедеятельности молочнокислых бактерий в пищеварительном тракте,  источник энергии для организма.  3 группа «Исследование белков пищи» Учащиеся составляют логико – структурную схему: 1.Белки  –   биополимеры,   структурную   основу   которых   составляют   полипептидные   цепи, построенные из остатков альфа – аминокислот.  Животного происхождения Альбумины яйца, казеин молока Растительного происхождения Глютенин пшеницы, оризены риса Белки пищи Протеины: ­альбумины, ­ глобулины, ­ проламины, ­ глютелины Компоненты белков пищи Протеиды: ­ Нуклеопротеиды (белок + нуклеиновые кислоты) ­ липопротеиды (белок + липиды) ­ фосфопротеиды (белок + фосфорная кислота)  Участие   в   биохимических   процессах   организма: 2.  составляют   основу   биохимической деятельности,  гидролизуются до альфа – аминокислот, активно удерживают полярные молекулы воды, ферментативные реакции. 3.  Пищевая   ценность   белков   :источник   заменимых   и   незаменимых   аминокислот,  энергии, строительного материала организма. 4 группа: «Исследование неорганических компонентов пищи» Учащиеся составляют логико – структурную схему: 1.Неорганические вещества пищи – соли и вода. Неорганические компоненты пищи 3 Средние, основные, двойные, кислые, комплексные … Вода Н2О 2.  Участие   в   биохимических   процессах:  поддержание   гомеостаза   организма,   биохимические процессы  в тканевой  жидкости  и крови,  поддержание  буферности,  основа всех биохимической деятельности.  (Обмен   информацией   между   группами.По   окончании   исследований   группы   представляют классу  свои   логико   –  структурные  схемы   с  краткими  комментариями.  Класс  анализирует представленную экспресс – информацию каждой группы и делает краткие записи – тезисы в рабочих тетрадях) Общий вывод:  Каждая группа веществ, входящих в состав продуктов питания, многообразна и имеет свое специфическое значение для организма в целом и для осуществления отдельных его функций. Для нормального функционирования организма рацион питания человека должен быть составлен   с   учетом   пищевой   ценности   каждого   продукта   и   должен   быть   сбалансированным. (Делается учениками, корректирующая помощь учителя) Б) Качество современных продуктов питания и особенности их производства. Учитель: Современные продукты питания имеют достаточно сложный химический состав и он не ограничен   лишь   белками,   жирами,   углеводами,   солями.   Послушайте   краткое   сообщение одноклассника и аргументируйте свое мнение: «за или против» пищевых добавок? Выступление ученика на тему: «Пищевые добавки» (по слайдам презентации) В пищевой промышленности применяется большая группа веществ под общим названием «Пищевые   добавки»   для   усовершенствования   технологии   получения   продуктов   специального назначения,   сохранения   требуемых   или   придания   новых   свойств,   повышения   или   улучшения свойств пищевых продуктов. Чтобы эти продукты соответствовали качеству, были введены ПДК для пищевых добавок, не нарушающие здоровье человека. К пищевым добавкам относят самые разные вещества.  Пищевые красители. В условиях пищевой технологии продукты теряют естественную окраску. Для ее придания и используют натуральные или синтетические красители. Наиболее широко применяют их при производстве кондитерских изделий, напитков, маргарина, некоторых консервов. Кармин  – красный краситель, его получают из кошенили – насекомых, живущих на   кактусах в Африке и Ю.Америке. Куркума  –  желтый   природный   краситель,   получаемый   из   растений   семейства   имбирных. Используют в виде спиртового раствора. Сахарный колер (карамель)  – темноокрашенный продукт карамелизации сахара в виде темно – коричневой жидкости, применяемой для окраски напитков, изделий в кулинарии. Отбеливающие вещества – разрушают природные пигменты или окрашенные вещества продуктов. Например, бромат калия применяют для отбеливания муки, однако его использование приводит к разрушению витаминов В1, РР и метионина. Вещества,   изменяющие   структуру   и   свойства   продуктов.  Это   загустители,   желе   –   и студнеобразователи, например желатин, крахмал. Желатин получают из костей, хрящей, сухожилий животных.   Он   растворяется   в   горячей   воде,   при   охлаждении   образует   студни.   Крахмалы применяются в кондитерской промышленности, при производстве мороженого. Подсластители – это мед, соки, плоды растений. Мед используют в питании и в качестве лекарства, в кондитерской и хлебопекарной промышленности, при изготовлении напитков Солодовый   экстракт  –   водная   вытяжка   из   ячменного   солода,   используется   для   приготовления детского питания. Лактоза  –   молочный   сахар   –   используют   в   детском   питании,   для   производства   специальных кондитерских изделий. Цикломаты – слаще сахарозы в 30 раз, стабильны при варке, выпечке, хорошо растворимы в воде. Консерванты – добавки, замедляющие и предотвращающие развитие микрофлоры и служащие для более   длительного   сохранения   продуктов.   Например,   диоксид   серы,   сульфиты,   муравьиная, пропионовая, лимонная кислоты и их соли. 4 Пищевые   антиокислители  –   это   вещества,   замедляющие   окисление   ненасыщенных   кислот, входящих в состав липидов. Ароматизаторы – это вещества, усиливающие вкус и аромат пищевых продуктов. К ароматизаторам относятся вещества – эфирные масла, альдегиды, спирты и сложные эфиры. (После  сообщения ученика идет дискуссия.) Класс делится на 2 группы.  1 группа доказывает пользу пищевых добавок: Улучшают   вкусовые   качества,   внешний   вид   продукта,   замедляют   порчу   продуктов,   придают приятный запах, отбеливают и т.д.  2  группа выступает против использования пищевых добавок: Некоторые добавки разрушают натуральные компоненты пищи, вызывают аллергические реакции, желудочно – кишечные расстройства, способствуют накоплению канцерогенов в организме, при длительном употреблении отрицательно влияют на репродуктивную функцию, особенно молодого организма и т. д.  Дополнительная информация учителя: На пищевых товарах добавки маркируются буквой «Е» и обозначается трехзначной цифрой. (Учащиеся знакомятся с опорными таблицами «Пищевые добавки» на своих рабочих местах, анализируют их содержание) Госсанэпиднадзор и Общество защиты прав потребителей не рекомендуют употреблять продукты питания, содержащие добавки с маркировками: Запрещенные добавки Е 131, Е 141, Е 215 – 218,Е 230 – 232, Е 239 Е 121, Е 123 Их влияние на организм аллергены Желудочно   –   кишечные   расстройства,   пищевые отравления Источники канцерогенов, образование опухолей. Е 211, Е240, Е 330, Е 442 Общий вывод: Для сохранения собственного здоровья необходимо стремиться к употреблению в пищу как можно больше натуральных продуктов питания, например, выращенных на собственном участке. При выборе продуктов питания в магазине необходимо спрашивать сертификат качества продукции, учитывать срок годности продукта, смотреть состав продукта на упаковочной этикетке и исходя из него, покупать продукцию. Не употреблять продукты питания с завышенными ПДК добавок или с запрещенными добавками.  (Делается учащимися по результатам дискуссии и дополнительной информации учителя) В) Химические основы домашнего приготовления пищи. Учитель:  Качество   пищи,   которую   мы   употребляем,   определяется   не   только   ее   химическим составом, но и зависит от пищевой ценности продукта после его приготовления.  ­   Какие   же   происходят   изменения   химического   состава   продуктов   при   кулинарной обработке? На этот вопрос поможет нам ответить отчет поисковой группы ребят (3 учащихся), они взяли интервью у повара нашей школьной столовой и медицинского работника. Задание   классу:  на   основе   полученной   от   ребят   информации   составим   памятку   о   правилах приготовления пищи. Отчет поисковой группы: 1 ученик:  Абсолютное большинство растительных продуктов содержат моно­ , олигосахариды и крахмал. При тепловой обработке происходит частичное высвобождение воды, в результате чего механическая   прочность   готового  продукта   уменьшается   более   чем   в  10   раз.  Начинается   этот процесс при 600С и затем ускоряется примерно в 2 раза на каждые 100С повышения температуры. При   варке  происходит   насыщение   клеток   водой,   экстрагируются   многие   водорастворимые вещества – сахара, аминокислоты, органические кислоты, минеральные вещества и витамины. Варка на пару уменьшает потерю веществ по сравнению с варкой в воде.  5 При жарке происходит в основном термический распад структуры пектинов и воды. Пектин при этом переходит частично в пенообразное состояние. Если испарение воды при жарке большое, то гель высыхает и продукт опять становится твердым (с жареной корочкой). 2 ученик:  В   продуктах   животного   происхождения   наиболее   ценным   в   пищевом   и   кулинарном отношении   является   белок.   Прочность   мясного   продукта   зависит   от   жесткости   третичной структуры белка. Наибольшей жесткостью обладают белки соединительных тканей, поэтому при тепловой обработке они остаются более жесткими, чем, например, мышечные белки. Вода при этом внедряется   во   вторичную   структуру   белка,   разрушает   его   и     переводит   в   желатинообразное состояние. 3   ученик.  При   тепловой   обработке   происходит   существенное   изменении   пищевой   ценности продуктов: при жарке растительной пищи теряется: 5% белков, 10% жиров, 10 – 20% углеводов, 20%   минеральных   веществ.   При   варке   без   слива   (супов,   киселей,   компотов)   потери   пищи минимальны: 2 – 5 % белков, жиров, углеводов и минеральных солей.  При варке продуктов со сливом жидкости потери полезных веществ увеличиваются в 2 – 3 раза и приближаются к потерям при жарке. При варке животной пищи теряется 10% белков, 25% жиров, 30% минеральных веществ и   витаминов   группы   В,   50%   ­   А,   70%   ­   С.  При   жарке   мяса   потери   минеральных   веществ   и витаминов в 1,5 раза меньше, чем при варке, белка – также, а жира – несколько больше.  При тушении и запекании потери  минимальны – 15% белков, жиров и минеральных веществ, 15 – 20 % витаминов.  Деятельность класса: Дискуссия, составление памятки по кулинарной обработке пищи и запись ее в тетрадях. Памятка: ­ при употреблении овощей и фруктов в сыром виде мой их проточной водой с щеткой, обдавай кипятком, ­   растительную   пищу   термически   обрабатывай   меньше,   чем   животную   пищу,   чтобы   избежать больших потерь полезных компонентов. ­ при обработке растительной пищи лучше применяй варку на пару или варку без слива. ­ обязательной обработке подвергай животную пищу, лучше применить тушение или запекание. ­ используй качественные продукты питания. Общий вывод:  Для  лучшего усвоения  организмом  человека  пищевых   продуктов требуется  их термическая   обработка,   рациональность   которой   заключается   в   минимальной   потере   полезных свойств.   Чтобы   правильно   приготовить   пищу,   полезную   для   здоровья,     необходимо   владеть знаниями по ее химическому составу и способами рациональной кулинарной обработки.  Заключительное   слово   учителя   по   теме   и   формулировка   общего   вывода   (совместно   с учениками):  Правильная организация питания требует знаний, хотя бы в самом общем виде, о химическом составе пищевого сырья и готовых продуктов питания, представления о способах их получения,   о   превращениях,   которые   происходят   при   их   получении   и   при   их   кулинарной обработке. 5. Закрепление изученного материала В) Решение творческих задач с практической направленностью. Задача   1:  Почему   диетологи   не   рекомендуют   употреблять   в   пищу   за   один   прием концентрированные   углеводы   (хлеб,   злаки,   картофель,   сладкие   фрукты,   пирожные)   и концентрированный белок (орехи, мясо, яйца, сыры)? Вариант   ответа   ученика:  углеводы   пищи   разлагаются   под   действием   ферментов   слюны   в щелочной среде, белок – под действием желудочного сока в кислой среде, при перемешивании такой пищи в желудке пищеварительные соки нейтрализуют друг друга и процесс пищеварения замедляется. Задача 2: Почему фрукты необходимо есть отдельно от основной пищи? Вариант   ответа   ученика:  Фрукты,   попавшие   в   желудок   вместе   с   основной   пищей,   начинают бродить   и   превращаться   в   кислоты.   Для   усвоения   фруктов   требуется   65   –   80   минут,   а   для расщепления   белков   –   4   –   6   часов.   При   совместном   их   употреблении   процесс   пищеварения нарушается. 6 Задача 3:  Почему употребление  «сырых» яблок в пищу более  рационально, чем употребление печеных? Вариант   ответа   ученика:  запеченные   фрукты   теряют   очищающую   способность,   приобретают токсичность   и   способствуют   образованию   в   организме   кислот,   которые   могут   травмировать слизистые оболочки, организм тратит энергию на нейтрализацию и выброс этих кислот. (При   выполнении   данного   вида   заданий   учащиеся   работают   в   парах,   затем   обмениваются результатами   своей   деятельности   с   напарником   и   оценивают   друг   друга     по   5   –   бальной системе. Результаты сдаются парами учителю на рецензию). 6. Сообщение домашнего задания (по выбору). Комментарии. 1 уровень: подготовить ответы на вопросы к параграфу. 2 уровень:  подготовить индивидуальные сообщения по одному из вопросов темы. (Использовать дополнительную литературу) или сочинение на тему: «Пища и здоровье человека». 3 уровень: собрать коллекцию товарных этикеток различных пищевых продуктов, используемых в вашей семье, и на основе выявленной информации о их пищевой ценности и учета простейших правил кулинарной обработки составить суточное меню на рациональной основе. 7.Подведение итогов урока. 1. Выявляем степень реализации поставленных на занятии целей. (На основе краткого итогового диалога с учащимися и анализа полученных результатов). 2.   Оцениваем   работу   учеников   во   время   занятия:   активность,   умение   работать   не   только индивидуально, но и в паре или в группе, глубину познания. 7