Здравствуйте, уважаемые студенты, записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи(ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что всё надо записывать! После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)
Моя почта : rimma.lu@gmail.com Жду ваши фотоотчеты!
СПРАВА НАХОДИТСЯ АРХИВ- ТАМ СМОТРИМ ДАТУ И ГРУППЫ
РАСПИСАНИЕ ЗАНЯТИЙ НА НЕДЕЛЮ: 20.03.23г. - 24.03.23г.
Пн.20.03: 306, 401, 401, 403
Вт. 21.03:508, 505, 505, 501
Ср. 22..03: 403, 401, 501
Чт. 23.03: ... ,..., 306, 508
Пт. 24.03: 505, ..., 501
ГРУППА 306 БИОЛОГИЯ 74,75
ТЕМА: ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ ЗАЧЕТ ПО БИОЛОГИИ
Вариант I
1. Приспособленность организмов к среде называют:
а) адаптацией б) изменчивостью
в) эволюцией г) наследственностью
2. Перечислите уровни организации жизни, начиная с низшего:
а) клеточный б) организменный
в) экосистемный г) молекулярный
д) тканевыйе) органный
ж) популяционно-видовой з) биосферный
3. Обмен веществами и энергией с окружающей средой начинается на уровне:
а) атомов г) органов б) клеток д) тканей в) молекул
4. Элементарной единицей живого принято считать:
а) молекулу г) ткань б) атом д) орган в) клетку
5. Термин биология первым стал использовать знаменитый … естествоиспытатель Жан-Батист Ламарк в … году.
а) английский д) 1602
б) австрийский е) 1702
в) немецкий ж) 1802
г) французский з) 1902
6. Общая биология — наука, изучающая:
а) все явления природы б) строение растений и животных
в) функционирование растений и животных
г) основные закономерности живой природы
7. Важнейшие органические соединения:
а) липиды г) углеводы
б) белки д) биоэлементы
в) вода е) нуклеиновыекислоты
8. Найдите синоним слову жиры:
а) белки в) липиды
б) углеводы г) нуклеиновые кислоты
9. Какой элемент особенно необходим для щитовидной железы?
а) F б) Cl в) J г) Br
10.Сколько процентов воды содержит головной мозг человека?
а) 10 б) 20 в) 40 г) 85
11. В молекуле воды связи между атомами водорода и кислорода называются:
а) водными д) ковалентными полярными б) водородными
в) кислородными е) ковалентными неполярнымиг) ионными
12. Нервные импульсы распространяются по мембранам клеток, благо -даря катионам:
а) кальция в) магния б) калия г) натрия
13. Сколько различных аминокислот входит в состав белков?
а) 8 б) 20 в) 300 г) более 500
14. Инсулин — это ... (укажите все подходящие пункты).
а) мономер д) гормон
б) полимер е) фермент
в) полипептид ж) белок
г) радикал з) аминокислота
15. Для образования в организме
молекулы белка необходимо:
а) большое количество аминокислот б) определенные ферменты
в) разнообразные пептидные связи г) большое количество времени
16. Что правильно?
а) в клетках растений белков больше, чем углеводов
б) в молоке содержится весь набор разных аминокислот
в) цистеин — аминокислота, содержащая атом серы
г) гидрофобные участки белка располагаются на поверхности
17. Кератин — это белок, из которого состоят перья, когти, копыта, рога. Такие белки являются:
а) глобулярными в) нерастворимыми
б) фибриллярными г) растворимыми
18. Какую функцию выполняют ферменты?
а) защитную д) каталитическую б) регуляторную е) транспортную
в) сигнальную ж) запасающую г) структурную з) двигательнуюи) энергетическую
19. Химическое название пищевого сахара:
а) глюкоза г) мальтоза б) сахароза д) галактоза в) фруктоза е) лактоза
20. Мономеры нуклеиновых кислот:
а) молекулы рибозы б) молекулы дезоксирибозыв) нуклеотиды
г) азотистые основания д) остатки фосфорной кислоты
е) молекулы пентозы ж) аденин, гуанин, цитозин, урацил
з) аденин, гуанин, цитозин, тимин
21. Если в одной нити у молекулы ДНК есть последовательность ЦААГ, то в комплементарной нити ей соответствует:
а) ГУУЦ в) ГТТЦ б) АГЦА г) УТТГ
22. Термин клетка впервые употребил:
а) Гук г) Шванн б) Левенгук д) Шлейден в) Броун е) Вирхов
23. Органеллы делятся на две большие группы:
а) ядерные и безъядерныеб) мембранные и немембранные
в) прокариотическиеиэукариотическиег) клеточные и неклеточные
24. Пиноцитозом называют:
а) поглощение бактерий лейкоцитами
б) поглощение бактерий амебами
в) проникновение капель жидкости через мембрану
г) слияние в клетке маленьких пузырьков в один большой
25. Источником энергии для клетки может служить:
а) кислород в) липидыб) углеводы г) белки
26. Расположите по порядку периоды жизни клетки:
а) анафаза г) профазаб) метафаза д) интерфаза в) телофаза
27. Биологическая сущность мейоза заключается в том, что:
а) появляется возможность кроссинговера хромосом
б) возникает возможность появления уникальных организмов
в) образуются гаметы с уменьшенным вдвое набором хромосом
г) формируются два типа гамет — мужские и женские
28. Генетика изучает:
а) законы изменчивости живых организмов
б) материальные основы наследственности и изменчивости
в) законы наследственности живых организмов
г) законы появления новых признаков у животных и растений
29. Закончите смысловой ряд:хромосома — ген — … .
а) триплет б) участок ДНК в) азотистое основание г) нуклеотид
30. Коровы дают молоко, поскольку только у них есть гены, которые:
а) отвечают за его образование
б) проявляются у женских особей
в) способны к кроссинговеру
г) контролируют его синтез в гомозиготном состоянии
ГРУППА 401 ХИМИЯ 53,54,55
ТЕМА 53,54: Практическая работа №3
Решение экспериментальных задач на идентификацию органических соединений.
Распознавание пластмасс и волокон.
Цель работы: повторить основные качественные реакции органических веществ, научиться решать экспериментальные задачи на распознавание органических веществ.
Реактивы и оборудование: раствор KMnO4(розовый), Аммиачный раствор оксида серебра – реактив Толленса[Ag(NH3)2]OH (упрощённо +Ag2O NH3 раствор→), раствор FeCl3(светло-жёлтый), свежеосаждённый гидроксид меди (II) в сильнощелочной среде, лакмус, фенолфталеин, насыщенный раствор соли кальция.
Литература: Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман, химия 10 класс, стр.149
С правилами по технике безопасности ознакомлен:______________________(подпись)
Ход работы:
Оформить работу в виде отчетной таблицы.
Отчетная таблица
Что делали | Что наблюдали | Уравнения реакций | Выводы |
|
|
|
|
|
|
|
1.Распознавание уксусной кислоты (уксусная кислота –одна из самых древних кислот ,которую удалось выделить и использовать человечеству. В организме человека за сутки образуется до 400 грамм этой кислоты)
СuSО4 + 2NаОН → | Сu(ОН)2 ↓ | + Nа2SО4 |
голубой осадок |
2СН3 – СООН + Сu(ОН)2 → (СН3 – СОО)2Сu + Н2О
Получить свежеосажденный гидроксид меди. Прилить к нему 1 – 2 мл этанола. Голубой осадок растворяется, образуя раствор такого же цвета.
2. Распознавание глюкозы
СuSО4 + 2NаОН → | Сu(ОН)2 ↓ | + Nа2SО4 |
голубой осадок |
СН2ОН – (СНОН)4 – СНО + 2Сu(ОН)2 
СН2ОН – (СНОН)4 – СООН + Сu2О↓ +2Н2О
К 1 – 2 мл глюкозы прилить свежеосажденный гидроксид меди. Сначала осадок растворяется, затем при нагревании раствор приобретает окраску от красной до желто – оранжевой. Это свидетельствует о наличии в исследуемой жидкости глюкозы.
3. Распознавание глицерина(глицерин входит в состав мазей, в пищевой промышленности глицерин под кодом Е-422).
2СН2ОН – СНОН – СН2ОН + Сu(ОН)2 → глицерат меди (II) + 2Н2О
К 2 мл глицерина прилить свежеосажденный гидроксид меди. Раствор окрашивается в ярко – синий цвет в результате образования комплексного соединения глицерата меди (II).
4. Распознавание сахарозы. Сахар-сложное орган.в-во, содержащее много С. Чтобы доказать возьмем немного сахара и добавим к нему серную кислоту. Она забирает воду, получается свободный углерод(черное в-во) С12Н22О11-----серн.к-та------------12С+11Н2О
5.Распознавание крахмала. Капнем р-ром иода на картофель и белый хлеб. Если образуется синее пятно, то они содержат крахмал.
6. Определение кислотности р-ров глицерина и мыла с помощью имеющихся индикаторов.
(лакмус, фенолфталеин,метилоранж). Глицерин имеет слабокислую среду, а мыло-щелочную.
Общий вывод(на основе цели)!
(((
1. Распознавание уксусной кислоты (уксусная кислота – одна из самых древних кислот, которую удалось выделить и использовать человечеству. В организме человека за сутки образуется до 400 грамм этой кислоты) СuSО4 + 2NаОН →Сu(ОН)2 ↓+ Nа2SО4
2СН3 – СООН + Сu(ОН)2 → (СН3 – СОО)2Сu + Н2О
Получить свежеосажденный гидроксид меди. Прилить к нему 1 – 2 мл этанола. Голубой осадок растворяется, образуя раствор такого же цвета.
2. Распознавание глюкозы
СuSО4 + 2NаОН → Сu(ОН)2 ↓ + Nа2SО4
СН2ОН – (СНОН)4 – СНО + 2Сu(ОН)2 СН2ОН – (СНОН)4 – СООН + Сu2О↓ +2Н2О
К 1 – 2 мл глюкозы прилить свежеосажденный гидроксид меди. Сначала осадок растворяется, затем при нагревании раствор приобретает окраску от красной до желто – оранжевой. Это свидетельствует о наличии в исследуемой жидкости глюкозы.
3. Распознавание глицерина (глицерин входит в состав мазей, в пищевой промышленности глицерин под кодом Е-422).
2СН2ОН – СНОН – СН2ОН + Сu(ОН)2 → глицерат меди (II) + 2Н2О
К 2 мл глицерина прилить свежеосажденный гидроксид меди. Раствор окрашивается в ярко – синий цвет в результате образования комплексного соединения глицерата меди (II).
4. Распознавание сахарозы. Сахар-сложное орган. в-во, содержащее много С. Чтобы доказать возьмем немного сахара и добавим к нему серную кислоту. Она забирает воду, получается свободный углерод (черное в-во) С12Н22О11---серн.к-та--12С+11Н2О
5. Распознавание крахмала. Капнем р-ром иода на картофель и белый хлеб. Если образуется синее пятно, то они содержат крахмал.
6. Определение кислотности р-ров глицерина и мыла с помощью имеющихся индикаторов.
(лакмус, фенолфталеин,метилоранж). Глицерин имеет слабокислую среду, а мыло-щелочную.)))_
ТЕМА:
.Практическая работа . Распознавание пластмасс и волокон.
Тема: «Распознавание пластмасс и волокон»
Оборудование и реактивы: образцы пластмасс и волокон под номерами, спиртовка, спички, стеклянные палочки, тигельные щипцы, асбестовые сетки.
Распознавание пластмасс
В разных пакетах под номерами имеются образцы пластмасс. Пользуясь при веденными ниже данными, определите, под каким номером какая пластмасса находится.
Полиэтилен. Полупрозрачный, эластичный, жирный на ощупь материал. При нагревании размягчается, из расплава можно вытянуть нити. Горит синеватым пламенем, распространяя запах расплавленного парафина, продолжает гореть вне пламени.
Поливинилхлорид. Эластичный или жесткий материал, при нагревании быстро размягчается, разлагается с выделением хлороводорода. Горит коптящим пламенем, вне пламени не горит.
Полистирол. Может быть прозрачным и непрозрачным, часто хрупок. При нагревании размягчается, из расплава легко вытянуть нити. Горит коптящим пламенем, распространяя запах стирола, продолжает гореть вне пламени.
Полиметилметакрилат. Обычно прозрачен, может иметь различную окраску. При нагревании размягчается, нити не вытягиваются. Горит желтоватым пламенем с синей каймой и характерным потрескиванием, распространяя эфирный запах.
Фенолформальдегидная пластмасса. Темных тонов (от коричневого до черного). При нагревании разлагается. Загорается с трудом, распространяя запах фенола, вне пламени постепенно гаснет.
Распознавание волокон
В разных пакетах под номерами содержатся образцы волокон. Пользуясь приведенными ниже данными, определите, под каким номером какое волокно находится.
Хлопок. Горит быстро, распространяя запах жженой бумаги, после сгорания остается серый пепел.
Шерсть, натуральный шелк. Горит медленно, с запахом жженых перьев, после сгорания образуется черный шарик, при растирании превращающийся в порошок.
Ацетатное волокно. Горит быстро, образуя нехрупкий, спекшийся шарик темно-бурого цвета. В отличие от других волокон растворяется в ацетоне.
Капрон. При нагревании размягчается, затем плавится, из расплава можно вытянуть нити. Горит, распространяя неприятный запах.
Лавсан. При нагревании плавится, из расплава можно вытянуть нити. Горит коптящим пламенем с образованием темного блестящего шарика.
Краткие теоретические и учебно-методические материалы
по теме практического занятия
Полимерами называют вещества, молекулы которых состоят из множества повторяющихся структурных звеньев, соединенных между собой химическими связями. Существует два основных способа получения полимеров — реакции полимеризации и реакции поликонденсации.
Реакция полимеризации — это химический процесс соединения множества исходных молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные молекулы (макромолекулы ) полимера.
В реакцию полимеризации могут вступать соединения, содержащие кратные связи, то есть непредельные соединения. Это могут быть молекулы одного мономера или разных мономеров.
В первом случае происходит реакция гомополимеризации — соединение молекул одного мономера, во втором — реакция сополимеризации — соединение молекул двух и более исходных веществ.
К реакциям гомополимеризации относятся реакции получения полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и т. д., например:
Выражение в скобках называют структурным звеном, а число n-в формуле полимера — степенью полимеризации.
К реакциям сополимеризации относится, например, реакция получения бутадиен-стирольного каучука.
Реакция поликонденсации — это химический процесс соединения исходных молекул мономера в макромолекулы полимера, идущий с образованием побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).
В реакции поликонденсации вступают молекулы мономеров с функциональными группами.
Например, реакция получения фенолформальдегидных смол:
С помощью реакций поликонденсации получают полиэфиры, полиамиды, полиуретаны, полиакрил и т. д.
Пластмассы.
Пластмассами называют материалы, изготовляемые на основе полимеров. Пластмассы сочетают в себе разнообразные ценные качества, такие как лёгкость, прочность, химическая
стойкость и др., которые обусловили проникновение их в различные отрасли народного хозяйства. Кроме полимеров (их часто называют смолой) в пластмассах почти всегда содержатся другие компоненты, придающие материалу определённые качества. Полимерное вещество является для них связующим.
В пластмассы входят наполнители (древесная мука, ткань, асбест, стекловата и др.), которые улучшают их механические свойства.
Пластификаторы – повышают эластичность, устраняют хрупкость.
Стабилизаторы – способствуют сохранению свойств пластмасс в процессе их переработки и использования; красители придают необходимую окраску.
Обычные способы получения полимеров – это реакции полимеризации, лежащие в основе получения термопластичных пластмасс, и реакции поликонденсации, лежащие в основе получения термореактивных пластмасс.
Термопластичные полимеры при нагревании размягчаются и в этом состоянии легко изменяют форму, которую сохраняют при охлаждении. При следующем нагревании они снова размягчаются и могут принимать новую форму.
Термореактивные полимеры при нагревании сначала становятся пластичными, при дальнейшем нагревании утрачивают пластичность, становятся неплавкими. Повторно переработать такой полимер в новое изделие невозможно.
Наиболее типичными способами получения изделий из термопластичных пластмасс является литьё под давлением и экструзия (выдавливание), а из термореактивных пластмасс – горячее прессование.
Краткая характеристика некоторых пластмасс
Полиэтилен – твёрдый, жирный на ощупь, белого цвета термопластичный полимер. Стоек по отношению к агрессивным средам. Благодаря высокой температуре плавления, обладает существенными преимуществами перед другими материалами (полиэтиленом, полиметилметакрилатом, поливинилхлоридом), близким по свойствам.
Полипропилен идёт на изготовление высокопрочной изоляции, труб, деталей машин, химической аппаратуры. Благодаря высокой механической прочности, его используют для изготовления канатов, сетей, технических тканей.
Поливинилхлорид – обладает большой химической стойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами и большой механической прочностью. Термопластичный полимер, на его основе изготавливают два вида пластмасс: винипласт, обладающий значительной жесткостью и пластикат – более мягкий материал.
Винипласт идёт на изготовление химически стойкой аппаратуры, ванн для никелирования, жестких плёнок. Пластикат используется для изоляции, для производства предметов широкого потребления (плащей, сумок, линолеума, клеенок, для получения материалов, заменяющих кожу – в производстве обуви).
Полиметилметакрилат – за свою прозрачность называется органическим стеклом. Обладает удовлетворительной прочностью и значительно меньшей хрупкостью, чем обычное силикатное стекло, способностью пропускать ультрафиолетовые лучи. Термопластичный полимер, находит применение в строительстве, в часовом деле, различных отраслях промышленности и в быту.
Фенолформальдегидная смола – обычно используется в смеси с наполнителями, красителями и т.п., а затем уже производят формование изделий способом горячего прессования. Термореактивный полимер. Введение различных наполнителей позволяет получить материалы, имеющие ценные свойства. Так текстолит и стеклотекстолит, армированные текстильными тканями и стеклотканью, по прочности близки к дюралюминию и стали.
Текстолит – хлопчатобумажная ткань, пропитанная фенолформальдегидной смолой и спрессованная при повышенной температуре. Устойчив к нагрузкам. Легко поддаётся механической обработке. Применяется для изготовления шарикоподшипников, шестерёнки для машин, предусмотренных для больших нагрузках.
Таблица 1 « Распознавание пластмасс»
Название пластмассы | Отношение к нагреванию | Характер горения |
Полиэтилен | Размягчается – можно вытянуть нить. | Горит синеватым пламенем, распространяя слабый запах горящего парафина. При горении отделяются капли. Вне пламени продолжает гореть. |
Поливинилхлорид (полихлорвинил) | Размягчается при 60-70˚С, выше 110-120˚С разлагается. | Горит коптящим пламенем. Вне пламени не горит. |
Полистирол | Размягчается – легко вытягиваются нити. | Горит коптящим пламенем, распространяя специфический запах. Вне пламени продолжает гореть. |
Полиметилметакрилат (орг. стекло) | Размягчается. | Горит жёлтым пламенем, с синей каймой у краев, с характерным потрескиванием, распространяя резкий запах. |
Целлулоид | Разлагается. | Горит очень быстро, оставляя следы золы. |
Фенолформальдегидные пластмасы | Разлагается при сильном нагревании | Загорается с трудом, при горении обугливается, распространяя резкий запах фенола. Вне пламени постепенно гаснет, не размягчается. |
Волокна
– природные или искусственные высокомолекулярные вещества, отличающиеся от других полимеров более высокой степенью упорядоченности молекул и, как следствие, особыми физическими свойствами, позволяющими использовать их для получения нитей. Волокна делят на натуральные (природные) и химические. Натуральные волокна могут быть растительного или животного происхождения. Химические волокна в свою очередь подразделяют на искусственные и синтетические.
Природные волокна:
Волокно растительного происхождения – хлопок, лен.
Хлопковое волокно получают из субтропического растения – хлопчатника. Хлопковое волокно легкое, достаточно прочное, мягкое, гигроскопичное.
Волокна животного происхождения – шерсть и шелк.
Шелк вырабатывают многочисленные гусеницы и пауки.
Шерсть – волокна волосяного покрова овец, коз, верблюдов и других животных.
Искусственные волокна:
Наибольшее значение среди искусственных волокон занимают ацетатное и вискозное волокна, получаемые из древесной целлюлозы.
Синтетические волокна:
из синтетических волокон наибольший интерес представляют полиамидное волокно – полиамид – 6 (капрон) и полиэфирное – полиэтиленгликольтерефталат (лавсан).
Капрон получают из капролактала, который под воздействием воды размыкает цикл, образуя ε – капроновую кислоту. Из этой кислоты в результате поликонденсации образуется полимер линейной структуры:
n H2N – (CH2)5 – COOH → [- NH – (CH2)5 – CO -]n + (n-1)H2O
Лавсан (полиэтилентерефталат) - представитель полиэфиров:
Получают реакцией поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля:
HOOC-C6H4-COOH + HO-CH2CH2-OH + HOOC-C6H4-COOH + … →
→ HOOC-C6H4-CO – O-CH2CH2-O – OC-C6H4-CO – … + nH2O
полимер-смола
В общем виде:
n HOOC-C6H4-COOH + n HO-CH2CH2-OH →
→ HO-(-CO-C6H4-CO-O-CH2CH2-O-)n-H + (n-1) H2O
Таблица 2. «Распознавание волокон»
Волокно | Сжигание |
Хлопок | Горит быстро с запахом жжёной бумаги. После горения остается серый пепел. |
Шерсть | Горит медленно с запахом жжёных перьев. После горения образуется хрупкий чёрный шарик, растирающийся в порошок. |
Ацетатное волокно | Горит быстро, образуя нехрупкий спёкшийся тёмно-бурый шарик. Вне пламени горение постепенно прекращается. |
Капрон | Плавится, образуя твёрдый блестящий шарик тёмного цвета. При горении распространяется неприятный запах. |
Лавсан | Плавится, затем горит коптящим пламенем с образованием тёмного твердого блестящего шарика. |
Нитрон | Горит, образуя тёмный рыхлый неблестящий шарик. |
Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:
Дайте определения следующим понятиям: полимеры, структурное звено, степень полимеризации.
В чем разница между реакциями полимеризации и поликонденсации?
Какие полимеры называются термопластичными?
Какие полимеры называются термореактивными?
Дайте классификацию волокон.
ТЕМА 55:КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
1. Одноосновная бескислородная кислота
А) H2S Б) H2CO3 В) HF Г) HNO3
2. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении BaCl2 + H2SO4=
А) 11 Б) 10 В) 7 Г) 9
3. Коэффициенты перед AlCL3 и NH4Cl в уравнении реакции NH4NO3 + AlCL3 = Al(NO3)3 + NH4Cl соответственно равны…
А) 1 и 2 Б) 1 и 3 В) 3 и 1 Г) 2 и 1
4. Элементы только побочных подгрупп находятся в ряду
А) Sc, Mo, W Б) Ta, Ca, Mn В) As, Br, Cr Г) Sb, Co, Ge
5. Металлические свойства убывают в ряду
А) Ge, Sn, Pb Б) Sr, Y, Mo В) Tc, Nb, Sr Г) K, Rb, Cs
6. Самый активный неметалл
А) At Б) F В) B Г) Si
7. Максимальная валентность атома Se равна
А) 2 Б) 4 В) 8 Г) 6
8. Относительная молекулярная масса K2S
А) 71 Б) 110 ат. ед. м. В) 110 Г) 71 ат. ед. м.
9. Электронное строение атома калия соответствует выражению
А) 1S22S22P63S23P64S1 Б) 1S22S22P63S23P63d1
В) 1S22S22P63S23P7 Г) 1S22S22P63S23P64S2
10. Количество элементов в 5 периоде
А) 18 Б) 32 В) 8 Г) 24
11. Максимальное число электронов на р-орбиталях:
А) 2; Б) 6; В) 10; Г) 14.
12. Число нейтронов в атоме цинка равно:
А) 65; Б) 22; В) 30; Г) 35.
ГРУППА 403 ХИМИЯ 16,17
ТЕМА :Жиры как сложные эфиры. Классификация жиров. Химические свойства жиров: гидролиз и гидрирование жидких жиров.Мыла. Применение жиров на основе свойств. Доказательство непредельного характера жидкого жира.
Жиры – ценный химический продукт, один из главных компонентов животных и растительных клеток. Этот урок будет посвящен изучению строения и наиболее характерных свойств жиров.
«Химия везде, химия во всем:
Во всем, чем мы дышим,
Во всем, что мы пьем,
Во всем, что едим».
I. Жиры в природе и их роль
Люди давно научились выделять жир из натуральных объектов и использовать его в повседневной жизни. Жир сгорал в примитивных светильниках, освещая пещеры первобытных людей, жиром смазывали полозья, по которым спускали на воду суда. Жиры – основной источник нашего питания. Но неправильное питание, малоподвижный образ жизни приводит к избыточному весу. Животные пустынь запасают жир как источник энергии и воды. Толстый жировой слой тюленей и китов помогает им плавать в холодных водах Северного Ледовитого океана.
Жиры широко распространены в природе. Наряду с углеводами и белками они входят в состав всех животных и растительных организмов и составляют одну из основных частей нашей пищи. Источниками жиров являются живые организмы. Среди животных это коровы, свиньи, овцы, куры, тюлени, киты, гуси, рыбы (акулы, тресковые, сельди). Из печени трески и акулы получают рыбий жир – лекарственное средство, из сельди – жиры, используемые для подкормки сельскохозяйственных животных. Растительные жиры чаще всего бывают жидкими, их называют маслами. Применяются жиры таких растений, как хлопок, лен, соя, арахис, кунжут, рапс, подсолнечник, горчица, кукуруза, мак, конопля, кокос, облепиха, шиповник, масличная пальма и многих других.
Жиры выполняют различные функции: строительную, энергетическую (1 г жира дает 9 ккал энергии), защитную, запасающую. Жиры обеспечивают 50% энергии, требуемой человеку, поэтому человеку необходимо потреблять 70–80 г жиров в день. Жиры составляют 10–20% от массы тела здорового человека. Жиры являются незаменимым источником жирных кислот. Некоторые жиры содержат витамины А, D, Е, К, гормоны.
Многие животные и человек используют жир в качестве теплоизолирующей оболочки, например, у некоторых морских животных толщина жирового слоя достигает метра. Кроме того, в организме жиры являются растворителями вкусовых веществ и красителей. Многие витамины, например витамин А, растворяются только в жирах.
Некоторые животные (чаще водоплавающие птицы) используют жиры для смазки своих собственных мышечных волокон.
Жиры повышают эффект насыщения пищевыми продуктами, т. к. они перевариваются очень медленно и задерживают наступление чувства голода.
II. История открытия жиров
Еще в 17 в. немецкий ученый, один из первых химиков-аналитиков Отто Тахений (1652–1699) впервые высказал предположение, что жиры содержат «скрытую кислоту».
В 1741 французский химик Клод Жозеф Жоффруа (1685–1752) обнаружил, что при разложении кислотой мыла (которое готовили варкой жира со щелочью) образуется жирная на ощупь масса.
То, что в состав жиров и масел входит глицерин, впервые выяснил в 1779 знаменитый шведский химик Карл Вильгельм Шееле.
Впервые химический состав жиров определил в начале прошлого века французский химик Мишель Эжен Шеврёль, основоположник химии жиров, автор многочисленных исследований их природы, обобщенных в шеститомной монографии "Химические исследования тел животного происхождения".
1813 г Э. Шеврёль установил строение жиров, благодаря реакции гидролиза жиров в щелочной среде.Он показал, что жиры состоят из глицерина и жирных кислот, причем это не просто их смесь, а соединение, которое, присоединяя воду, распадается на глицерин и кислоты.
III. Синтез жиров
В 1854 французский химик Марселен Бертло (1827–1907) провел реакцию этерификации, то есть образования сложного эфира между глицерином и жирными кислотами и таким образом впервые синтезировал жир.
Общая формула жиров (триглицеридов):
Жиры – сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Общее название таких соединений – триглицериды.
Животные жиры содержат главным образом глицериды предельных кислот и являются твердыми веществами.
Растительные жиры, часто называемые маслами, содержат глицериды непредельных карбоновых кислот. Это, например, жидкие подсолнечное, конопляное и льняное масла.
Природные жиры содержат следующие жирные кислоты
Насыщенные: стеариновая (C17H35COOH) пальмитиновая (C15H31COOH) масляная (C3H7COOH) | В составе животных жиров |
Ненасыщенные: олеиновая (C17H33COOH, 1 двойная связь) линолевая (C17H31COOH, 2 двойные связи) линоленовая (C17H29COOH, 3 двойные связи) арахидоновая (C19H31COOH, 4 двойные связи, реже встречается) | В составе растительных жиров |
Жиры содержатся во всех растениях и животных. Они представляют собой смеси полных сложных эфиров глицерина и не имеют чётко выраженной температуры плавления.
V. Физические свойства жиров
При комнатной температуре жиры (смеси триглицеридов) – твердые, мазеобразные или жидкие вещества. Как любая смесь веществ, они не имеют четкой температуры плавления (т.е. плавятся в некотором диапазоне температур). Определенной температурой плавления характеризуются лишь индивидуальные триглицериды.
Консистенция жиров зависит от их состава:
- в твердых жирах преобладают триглицериды с остатками насыщенных кислот, имеющие относительно высокие температуры плавления;
- для жидких жиров (масел), напротив, характерно высокое содержание триглицеридов ненасыщенных кислот с низкими температурами плавления.
Причиной снижения температуры плавления триглицеридов с остатками ненасыщенных кислот является наличие в них двойных связей с цис-конфигурацией. Это приводит к существенному изгибу углеродной цепи, нарушающему упорядоченную (параллельную) укладку длинноцепных радикалов кислот.
Сравним пространственное строение ненасыщенной и насыщенной и кислот с равным числом углеродных атомов в цепи: олеиновой C17H33COOH и стеариновой C17H35COOH.
На молекулярной модели олеиновой кислоты виден изгиб цепи по связи С=С, препятствующий плотной упаковке молекул.
В углеродной цепи стеариновой кислоты отсутствуют изгибы, поэтому ее молекулы способны к плотной параллельной укладке.
Чем плотнее упаковка молекул вещества, тем выше температуры его фазовых переходов (т.плав., т.кип.). Соответственно, температура плавления тристеарата глицерина (71 oC) существенно больше, чем у триолеата (–17 oC).
Жиры практически не растворимы в воде, но при добавлении мыла или других поверхностно-активных веществ (эмульгаторов), они способны образовывать стойкие водные эмульсии. Жиры ограниченно растворимы в спирте и хорошо растворимы во многих неполярных и малополярных растворителях – эфире, бензоле, хлороформе, бензине.
- Животные жиры (бараний, свиной, говяжий и т.п.), как правило, являются твердыми веществами с невысокой температурой плавления (исключение – рыбий жир). В твёрдых жирах преобладают остатки насыщенных кислот.
- Растительные жиры – масла (подсолнечное, соевое, хлопковое и др.) – жидкости (исключение – кокосовое масло, масло какао-бобов). Масла содержат в основном остатки ненасыщенных (непредельных) кислот.
Видео-опыт: "Определение непредельности жиров"
Особенно важны полиненасыщенные кислоты с несколькими двойными связями:
- линолевая CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH,
- линоленовая CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH,
- арахидоновая CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
VI. Химические свойства жиров
1. Гидролиз, или омыление
Происходит под действием воды, с участием ферментов или кислотных катализаторов (обратимо) , при этом образуются спирт - глицерин и смесь карбоновых кислот:
или щелочей (необратимо). При щелочном гидролизе образуются соли высших жирных кислот, называемые мылами. Мыла получаются при гидролизе жиров в присутствии щелочей:
Мыла — это калиевые и натриевые соли высших карбоновых кислот.
2. Гидрирование жиров
Это превращение жидких растительных масел в твердые жиры – имеет большое значение для пищевых целей. Продукт гидрогенизации масел – твердый жир (искусственное сало, саломас). Маргарин – пищевой жир, состоит из смеси гидрогенизированных масел (подсолнечного, кукурузного, хлопкого и др.), животных жиров, молока и вкусовых добавок (соли, сахара, витаминов и др.).
Так в промышленности получают маргарин:
- Пищевая промышленность
- Фармацевтика
- Производство мыла и косметических изделий
- Производство смазочных материалов
Животные жиры и растительные масла, наряду с белками и углеводами – одна из главных составляющих нормального питания человека. Они являются основным источником энергии: 1 г жира при полном окислении (оно идет в клетках с участием кислорода) дает 9,5 ккал (около 40 кДж) энергии, что почти вдвое больше, чем можно получить из белков или углеводов. Кроме того, жировые запасы в организме практически не содержат воду, тогда как молекулы белков и углеводов всегда окружены молекулами воды. В результате один грамм жира дает почти в 6 раз больше энергии, чем один грамм животного крахмала – гликогена. Таким образом, жир по праву следует считать высококалорийным «топливом». В основном оно расходуется для поддержания нормальной температуры человеческого тела, а также на работу различных мышц, поэтому даже когда человек ничего не делает (например, спит), ему каждый час требуется на покрытие энергетических расходов около 350 кДж энергии, примерно такую мощность имеет электрическая 100-ваттная лампочка.
Известно, что значительную долю потребляемого жира должны составлять растительные масла, которые содержат очень важные для организма соединения – полиненасыщенные жирные кислоты с несколькими двойными связями. Эти кислоты получили название «незаменимых». Как и витамины, они должны поступать в организм в готовом виде. Из них наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота (она синтезируется в организме из линолевой), наименьшей – линоленовая (в 10 раз ниже линолевой). По разным оценкам суточная потребность человека в линолевой кислоте составляет от 4 до 10 г. Больше всего линолевой кислоты (до 84%) в сафлоровом масле, выжимаемом из семян сафлора – однолетнего растения с ярко-оранжевыми цветками. Много этой кислоты также в подсолнечном и ореховом масле.
По мнению диетологов, в сбалансированном рационе должно быть 10% полиненасыщенных кислот, 60% мононенасыщенных (в основном это олеиновая кислота) и 30% насыщенных. Именно такое соотношение обеспечивается, если треть жиров человек получает в виде жидких растительных масел – в количестве 30–35 г в сутки. Эти масла входят также в состав маргарина, который содержит от 15 до 22% насыщенных жирных кислот, от 27 до 49% ненасыщенных и от 30 до 54% полиненасыщенных. Для сравнения: в сливочном масле содержится 45–50% насыщенных жирных кислот, 22–27% ненасыщенных и менее 1% полиненасыщенных. В этом отношении высококачественный маргарин полезнее сливочного масла.
Необходимо помнить
Насыщенные жирные кислоты отрицательно влияют на жировой обмен, работу печени и способствуют развитию атеросклероза. Ненасыщенные (особенно линолевая и арахидоновая кислоты) регулируют жировой обмен и участвуют в выведении холестерина из организма. Чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, тем ниже температура плавления жира. Калорийность твердых животных и жидких растительных жиров примерно одинакова, однако физиологическая ценность растительных жиров намного выше. Более ценными качествами обладает жир молока. Он содержит одну треть ненасыщенных жирных кислот и, сохраняясь в виде эмульсии, легко усваивается организмом. Несмотря на эти положительные качества, нельзя употреблять только молочный жир, так как никакой жир не содержит идеального состава жирных кислот. Лучше всего употреблять жиры как животного, так и растительного происхождения. Соотношение их должно быть 1:2,3 (70% животного и 30% растительного) для молодых людей и лиц среднего возраста. В рационе питания пожилых людей должны преобладать растительные жиры.
Жиры не только участвуют в обменных процессах, но и откладываются про запас (преимущественно в брюшной стенке и вокруг почек). Запасы жира обеспечивают обменные процессы, сохраняя для жизни белки. Этот жир обеспечивает энергию при физической нагрузке, если с пищей жира поступило мало, а также при тяжелых заболеваниях, когда из-за пониженного аппетита его недостаточно поступает с пищей.
Обильное потребление с пищей жира вредно для здоровья: он в большом количестве откладывается про запас, что увеличивает массу тела, приводя порой к обезображиванию фигуры. Увеличивается его концентрация в крови, что, как фактор риска, способствует развитию атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни и др.
ЖИРЫ
1. Важнейшими представителями природных сложных эфиров являются жиры.
2.Классификация жиров:
1) твердые – это жиры, в состав которых входят предельные карбоновые кислоты. Это жиры животного происхождения (говяжий, свиной, бараний и т.д.), исключение составляет рыбий жир;
2) жидкие – это жиры, в состав которых входят непредельные карбоновые кислоты. Это жиры растительного происхождения, или масла (подсолнечное масло, соевое масло, рапсовое масло и т.д.), исключение составляет пальмовое масло.
3.. Химические свойства жиров:
А). Жиры нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях – бензоле, гексане;
Б). Гидрированием жидких жиров получают твердые сложные эфиры. Именно эта реакция лежит в основе получения из растительного масла твердого жира – маргарин.
В). Жиры подвергаются гидролизу.
Г). Если проводить гидролиз жиров в щелочной среде, то произойдет омыление жиров.
4. Что такое мыла?
Запись в тетрадь.
Мыла – натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот. Натриевые соли высших карбоновых кислот имеют твердое агрегатное состояние, а калиевые – жидкое (жидкое мыло).
При изготовлении мыла в него добавляют душистые вещества, глицерин, красители, антисептики, растительные экстракты.
Исходным сырьем для получения мыла служат растительные масла (подсолнечное, хлопковое и др.), животные жиры, а также гидроксид натрия или кальцинированная сода. Растительные масла предварительно подвергаются гидрогенизации, т. е. их превращают в твердые жиры. Применяются также заменители жиров — синтетические карбоновые жирные кислоты с большей молекулярной массой.»
Почему мыло теряет свою моющую способность в жесткой воде?
(Если мы используем для мытья и стирки жесткую воду, а такая вода содержит ионы Са 2+ и Mg2+,то мыло теряет свою моющую способность.)
Как вы думаете почему?
(Это происходит в результате того, что кальциевые и магниевые соли высших карбоновых кислот нерастворимы в воде. Запишем уравнение реакции:
2С17Н35СООNa + СаСI2 = (C17 H35COO)2Ca ↓ + 2NaCI)
Почему после мытья волос твердым мылом в жесткой воде нужно прополоскать их раствором уксуса?
(Чтобы удалить нерастворимые соли кальция и жирных кислот.)
Как используя мыльный раствор отличить родниковую воду от снеговой? (В родниковой выпадет осадок).
. Тестирование
1 - В результате гидролиза жидкого жира образуются:
1) твердые жиры и глицерин; 3) глицерин и непредельные кислоты;
2) глицерин и предельные кислоты; 4) твердые жиры и смесь кислот.
2 - В каком веществе жиры не растворяются?
1) в бензоле; 3) в воде;
2) в бензине; 4) в хлороформе.
3 - Для превращения жидких жиров в твердые используют реакцию:
1) дегидрогенизации; 3) гидрогенизации;
2) гидратации; 4) дегидроциклизации.
4 - В результате гидрирования жидких жиров образуются:
1) твердые жиры и непредельные кислоты; 3) твердые жиры и глицерин;
2) твердые жиры и предельные кислоты; 4) твердые жиры.
Видео-опыт: "Определение непредельности жиров"
