9
клас
Тема Жири. Склад жирів, їх утворення. Гідроліз та гідрування жирів.
Тема Жири. Склад жирів, їх утворення. Гідроліз та гідрування жирів.
1.
ПОНЯТТЯ ПРО ЖИРИ.
Розповідь учителя.
Жири
можна схарактеризувати як естери, утворені триатомним спиртом — гліцерином — і
трьома молекулами вищих карбонових кислот. Серед карбонових кислот найчастіше
зустрічаються стеаринова кислота С17Н35СООН
й олеїнова кислота С17Н33СООН.
При цьому необхідно відзначити, що жири — це певний клас органічних
сполук, оскільки дуже часто учні під жирами розуміють усі олієподібні речовини,
серед них і машинні (мінеральні) масла, що складаються в основному з
аліфатичних і ароматичних вуглеводнів.
Називають
жири, перелічуючи залишки карбонових кислот, що входять до їхнього складу:
тристеариновий жир, або тристеарат (входить три залишки стеаринової кислоти),
триолеїновий жир, або триолеат (входить три залишки олеїнової кислоти).
Схарактеризувавши жири як естери, з'ясовують їхню хімічну будову.
Завдання.
Складіть
формулу тристеаринового і триолеїнового жирів, виходячи з того, що вони є
естерами стеаринової та олеїнової кислот з гліцерином.
Робота з підручником.
Учні розглядають схему реакції гліцерину з карбоновими кислотами, наведену в підручнику [1, с. 35], і порівнюють її з формулою жиру, складеною самостійно:
2. КЛАСИФІКАЦІЯ ЖИРІВ.
Розповідь учителя.
Усі жири поділяють на дві основні групи.
Можна вивести одну закономірність: тверді жири переважно утворені вищими насиченими карбоновими кислотами, а рідкі — переважно ненасичсними, хоча класифікація за агрегатним станом більш біологічна, ніж хімічна.
3. ФІЗИЧНІ
ВЛАСТИВОСТІ ЖИРІВ ТА ЇХНЄ ПОШИРЕННЯ В ПРИРОДІ. Розповідь учителя.
Тваринні жири частіше
тверді (яловичий, баранячий), але зустрічаються і рідкі (риб'ячий жир). Зараз
рослинні жири частіше представлені рідкими речовинами (лляна, соняшникова
олія), але є й тверді (кокосова олія).
Жири значно поширені її природі. Поряд з вуглеводами й білками вони входять до складу всіх рослинних і тваринних організмів і є однією з головних складових раціону харчування людини.
Усі
жири легші за воду. У воді вони нерозчинні, але добре розчиняються в багатьох
органічних розчинниках (дихлоретані, бензині).
Відомості
про розчинність жирів відомі учням з повсякденного життя, однак описаний у
підручнику дослід [1, с. 36] доцільно виконати, щоб привернути увагу до
пояснення причин розчинності в одному випадку (міжмолекулярна взаємодія
численних вуглеводневих груп атомів) і нерозчинності в іншому (відсутність
гідроксильних і карбоксильних груп).
4. ХІМІЧНІ
ВЛАСТИВОСТІ ЖИРІВ.
Розповідь учителя.
1.
Гідроліз жирів.
Гідроліз жирів здійснюється в присутності лугу (або соди), що переводить
карбонові кислоти, які утворюються, в солі. Причому солі вищих карбонових
кислот є милами (з цими сполуками ми познайомимося докладніше на наступному
уроці), у зв'язку з чим реакцію гідролізу (і не тільки жирів, але й естерів)
часто ще називають омиленням:

Для
обґрунтування в подальшому підходу до встановлення структури вуглеводів і
білків важливо підкреслити, що саме вивчення реакцій гідролізу, виявлення при
цьому гліцерину і карбонових кислот як продуктів розкладу жирів дозволили у
свій час вченим установити їхню будову.
Демонстрація «Гідроліз жирів».
У
колбу помістити 5—6 г топленого масла або смальцю, налити 8 мл спирту (жир
розчиняється в спирті і швидше вступає в реакцію з лугом, ніж у водному
середовищі) і 7—8 мл розчину натрій гідроксиду. Суміш перемішати скляною
паличкою. До колби приєднати зворотний повітряний холодильник і помістити її в
нагріту до кипіння водяну баню. Суміш стає прозорою. Щоб визначити, чи пройшов
гідроліз, необхідно взяти пробу: декілька крапель гідролізату слід відлити в
пробірку з гарячою дистильованою водою. Якщо проба повністю розчиняється у
воді, не виділяючи крапель жиру, гідроліз закінчено.
Густа рідина
гідролізату містить солі карбонових кислот і гліцерин. Для виділення
карбонових кислот із суміші необхідно відлити З—4 мл розчину й додати до нього
сульфатну кислоту (до слабко-кислої реакції), після чого спостерігається
виділення білих пластівців жирних кислот. Для відділення солей розчин, що
залишився, слід вилити в склянку, що містить 50 мл гарячого насиченого роз-чину
натрій хлориду,— на поверхню спливають солі жирних кислот (відбувається, як
кажуть, висолювання мила). Після охолодження холодною водою мило твердне, його
можна витягти паличкою. Для виявлення у водному розчині гліцерину треба відлити
4—5 мл розчину (він має лужне середовище), додати декілька крапель 3%-го
розчину купрум (II) сульфату — утвориться розчин синього кольору.
2. Гідрування жирів.
До
складу рідких жирів входять залишки ненасичених карбонових кислот, отже, вони
здатні приєднувати молекули Гідрогену. Таким чином рідкі жири переводять у
тверді. Дуже часто цей процес застосовують для одержання комбінованих жирів і
маргаринів.
Завдання.
Напишіть рівняння реакції гідрування
триолеїнового жиру.
Розповідь учителя.
Як і будь-який процес гідрування, гідрування жирів проходить у присутності
каталізатора — платини або ніколу — при високому тиску Гідрогену. Одним з
найсуттєвіших недоліків цієї реакції є використання дорогих каталізаторів,
невеликі кількості яких потім можуть входити до складу одержаних жирових
сумішей. Пошук дешевих і нетоксичних каталізаторів — це одна з основних проблем
виробництва жирових сумішей.
3. Часткове окиснення жирів.
Рідкі
жири, що містять залишки ненасичених кислот, взаємодіючи з киснем повітря,
здатні утворювати тверді плівки — «зшиті полімери».
При тривалому збереженні під дією вологи, Оксигену, повітря, світла й тепла
жири набувають неприємного запаху й смаку. Цей процес називають «згіркненням».
Неприємний запах і смак зумовлені появою в жирах продуктів їхнього
перетворення вільних жирних кислот, гідроксикислот, альдегідів і кетонів
V. УЗАГАЛЬНЕННЯ Й
СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ УЧНІВ
Завдання.
1) Складіть формулу жиру, що утворена:
а) трьома залишками олеїнової кислоти;
б) двома залишками олеїнової та одним залишком стеаринової кислот;
в) одним залишком олеїнової і двома залишками стеаринової кислот.
2) Напишіть дві можливі формули жиру, що мають у
молекулі 57 атомів Карбону і два подвійні зв'язки, якщо в складі жирує залишки
кислот з парним числом карбонових атомів.
VI. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підготувати короткі повідомлення про застосування жирів і їхню роль в
життєдіяльності організмів.