Программа элективного курса в рамках предпрофильной подготовки учащихся 9 классов «Химия молочных продуктов»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Гимназия №32»

г.Нижнекамска Республики Татарстан

Программа элективного курса в рамках предпрофильной

подготовки учащихся 9 классов

«Химия молочных продуктов»

Разработала:

учитель химии I кв. категории

Валеева Елена Николаевна

Нижнекамск, 2010

Пояснительная записка.

Валеева Елена Николаевна

учитель химии

1 категории

МОУ «Гимназия №32»

г.Нижнекамск Республика Татарстан

Курс «Химия молочных продуктов» предназначен для учащихся 9 классов и имеет практическую направленность, знакомит с основами исследовательской деятельности. Курс рассчитан на 12 часов и ориентирован на расширение кругозора учащихся, на развитие любознательности. Этот курс не дублирует базовый курс химии, он ориентирует школьников на осознанный выбор профиля обучения и поможет сделать собственный выбор по пути дальнейшего профессионального образования. В программу включен как теоретический материал, так и практические занятия. Практические работы отобраны таким образом, что не предполагают использования токсичных реагентов и сложной аппаратуры. Они просты в выполнении, дают знания, которые могут быть использованы в быту, что повышает практическую значимость химических знаний. Работы проводятся учащимися в группах по 3-4 человека, используются материалы, принесенные ребятами из дома.

Цель курса: способствовать самоопределению ученика для определения профиля обучения в старших классах.

Задачи курса:

1. развитие познавательных интересов школьников;

2. развитие интеллектуальных и творческих способностей в процессе самостоятельной работы;

3. возможность для самореализации в учебной деятельности;

4. воспитание навыков сотрудничества в процессе совместной работе;

5. развитие умений учащихся выполнять химический эксперимент в соответствии с требованиями техники безопасности;

Формы обучения: урок-лекция, урок — практическое занятие.

Ожидаемые результаты:

• получение новых представлений о молочных продуктах питания;

• расширение опыта исследовательской деятельности;

• развитие познавательного интереса;

• опыт дискуссии, проектирования, реализации учебных исследований, работы в коллективе.

• осознанный выбор профиля дальнейшего обучения.

Форма отчетности: презентация творческих проектов.

Тематический план

№

название темы	количество часов		форма занятий
	теория	практика
1	Введение.  Общая характеристика питания человека.	1		лекция
2	Молоко и молочные продукты. Химический состав молока.	2		лекция
3	Растворы, качественная и количественная характеристика	1		лекция, практикум по решению расчетных задач
4	Приготовление раствора с определенной концентрацией.		1	беседа, практическая работа№1
5	Определение белков молока.		1	беседа, практическая работа№2
6	Определение углеводов молока		1	беседа, практическая работа№3
7	Определение макроэлементов молока		1	беседа, практическая работа№4
8	Определение витаминов молока		1	беседа, практическая работа№5
9	Специфические реакции на кислое молоко		1	беседа, практическая работа№6
10	Что можно приготовить из молока?		1	беседа, практическая работа№7
11	Презентация творческих проектов.	1
	Итого	5	7

Содержание программы

1 занятие: Введение.  Общая характеристика питания человека.

Питание и культура. Решение проблемы питания в процессе развития цивилизации. Современный взгляд на питание человека и его энергетическую целесообразность. Состав пищи: вода, белки, углеводы, липиды и др. Основные этапы переваривания пищи в желудочно-кишечном тракте человека. Ферменты пищеварения.

2,3 занятие: Молоко и молочные продукты. Химический состав молока.

В состав молока входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. Химический состав молока зависит от вида животного, породы возраста самки, периода лактации, условий кормления и других факторов. Состав молока: 87-88% воды, белки 3,05-3,85% из них 82% казеина, 12% альбумина, 6% глобулина;

углеводы, липиды, витамины, пигменты, минеральные вещества. Химический состав молока непостоянный. Он зависит от породы скота, периодов лактации животных, условий их кормления, содержания и других факторов. Наибольшим изменениям подвергаются количество и состав жира. В молоке содержатся все жизненно необходимые для нормального развития человеческого организма вещества: белки, жиры, молочный сахар, минеральные соли вода, органические кислоты, витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела, газы, пигменты и др. Оптимальное сочетание компонентов делает молоко исключительно ценным, незаменимым продуктом питания, необходимым для людей любого возраста. Усвояемость молока и молочных продуктов колеблет­ся от 95 до 98 %. Молоко также способствует усвоению других пищевых продуктов.

4 занятие: Растворы, качественная и количественная характеристика. Способы выражения концентрации растворов: молярность, массовая доля, нормальность. Газовые растворы. Решение задач на вычислении различной концентрации растворов. Вычисление концентрации раствора при смешивании двух растворов одного и того же вещества.

5 занятие: Приготовление раствора с определенной концентрацией. Массовая доля, молярная концентрация; единицы измерения. Приготовление раствора определенного состава. Практическая работа№1.

6 занятие: Определение белков молока.

Белки молока представлены казеином, сывороточными белками (альбумин и глобулин), ферментами и белками оболочек жировых шариков. На долю казеина приходится около 80% общего содержания белков в молоке. Альбумин отличается от казеина низким содержанием азота и высоким – серы, а также отсутствием в молекуле фосфора. Он растворяется в воде, не осаждается под действием кислоты и сычужного феринета, но выпадает в осадок при нагревании до температуры 70 – 75^С. Глобулин состоит из двух фракций: эвглобулина и псевдоглобулина. Он не растворяется в воде, но растворяется в слабых растворах солей и минеральных кислот. Практическая работа №2.

7 занятие: Определение углеводов молока

В группу углеводов входят молочный сахар – дисахарид, состоящий из молекул глюкозы и галактозы, простые сахара (глюкоза и галактоза), фосфорные эфиры сахаров (глюкозы, галактозы, фруктозы), аминосахара – соединения азотистых веществ с сахарами. Молочный сахар – лактоза содержится в молоке в растворённом виде. Практическая работа №3.

8 занятие: Определение макроэлементов молока

Кальций и фосфор – основные строительные материалы костей. Для нормального обмена веществ кальций и фосфор должны содержаться в пище в соотношении 1:2 (это соотношение выдерживается в молоке). Кальций, фосфор и магний входят в состав костей, зубов, кроме того магний влияет на работу сердца, а фосфор является составной частью нервной ткани и клеток мозга. Растущий организм нуждается в усиленной доставке с пищей солей кальция. Суточная норма кальция для взрослых 800 мг. В более высоких нормах нуждаются дети и подростки (до 7 лет 1000 мг, от 7 до 11 лет 1200 мг, от 11 до 14 лет 1500 мг, 14- 18 лет 1400 мг). Практическая работа №4.

9 занятие: Определение витаминов молока

Витамины — это соединения высокого биологического действия, незаменимые вещества пищи. Витамины принимают участие во всех жизненно важных процессах, происходящих в организме. Недостаточное снабжение организма витаминами вызывает различные заболевания, снижает его сопротивляемость болезням и общий жизненный тонус. Однако витамины требуются организму в небольших количествах. Среднесуточная потребность человека в витаминах. Практическая работа №5.

10 занятие: Специфические реакции на кислое молоко.

Молочная кислота. Алкогольная проблема на кислое молоко. Кипячение кислого молока.

11 занятие: Что можно приготовить из молока?

Рецепты приготовления молочных продуктов питания.

12 занятие: Презентация творческих проектов.

Литература для учителя

1. Габриелян О.С. Химия, 10 класс, учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2005

2. Горбунова Т.С. Химия вокруг нас. – Омск: Издательство ОмГПУ, 2000

3. Леенсон И.А.Занимательная химия. Часть 1.- М.: Дрофа,2002

4. Леенсон И.А.Занимательная химия, часть 2.- М.: Дрофа,2002

5. Колычева З.И. Химия и питание / Химия в школе. 2001, №,4

6. Скурихин Н.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. – М.: Высшая школа, 1991

7. Юдин А.М., Сучков В.Н. Химия в быту. – Москва, изд-во “Химия”, 1998.

Литература для учащегося

1. Балаев И.И. Домашний эксперимент по химии. – М.:Просвещение,2003

2. Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. – Ленинград, изд-во “Химия”, 2001

3. Ликум А. Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Том 3, с.74-75. Том 7, с.75-78, с.117-118

4. Ольгин О. Опыты без взрывов – Москва, “Химия”, 1995

5. Савина Л.С. Детская энциклопедия “Я познаю мир. Химия” — Москва, АСТ, 2003

6. Шульпин Г.Б. Эта увлекательная химия. – Москва, “Химия”, 2001.

7. Я познаю мир: Дет.энциклопедия: Химия. /Авт.-сост. Л.А.Савина. – М.: ООО «Изд-во АСТ-ЛТД», 1998. – с.405-408

Интернет-ресурсы

1. ) m (KOH )=M *n

   n (KOH ) =C *V (р-ра) m (KOH )= V (р-ра)*M (КОН)*C m (КОН)= 0,5 * 56* 0,1=2,8 (г) б) m (KOH )=m (р-ра)*w (в-ва) m (KOH )= 500 *0,1=50 (г) №3 Вычислите молярную концентрацию растворенного вещества в 300 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 40%, плотность которого равна 1,4 г/мл. С(в-ва)= n (в-ва) / V (р-ра) V =m /p n =m /М m (в-ва)=m (р-ра)*w (в-ва) m (NaOH )=300*0,4=120 (г) n (NaOH )=120/40=3(моль) М(NaOH )=40г/моль С(NaOH )=3/0,214=14 М V (р-ра)=300/1,4=214(мл)
   №4 К 200 г 10% раствора сульфата меди (II ) добавили 23 г медного купороса. Чему равна массовая доля сульфата меди (II ) в полученном растворе. M (CuSO 4)=160г/моль M (CuSO 4*5Н2О )= 250г/моль n (CuSO 4*5Н2О )=23/250=0,092(моль) m (CuSO 4)= 14,7(г) m (CuSO 4)общ= 14,7+200*0,1=34,7(г) w (CuSO 4)=34,7/223=15,6%
   №5* Смешали 1л раствора с массовой долей гидроксида калия 10% , плотность 1,092 г/мл и 0,5 л раствора с массовой долей гидроксида калия 5%, плотность 1,045 г/мл. Объем смеси довели водой до 2л. Определите молярную концентрации растворенного вещества в полученном растворе. m (KOH )=m (р-ра)*w (в-ва) m 1(р-ра)=1000мл*1,092г/мл=1092(г) m 1(KOH )=1092*0,1=109,2(г) m 2(р-ра)=500*1,045=522,5(г) m 2(KOH )=522,5*0,05=26,125(г) m общ(KOH )= 109,2+26,125=135,325(г) n (КОН)=135,325/56=2,42(моль) С=2,42/2=1,21(моль/л)

   Занятие 5 Приготовление раствора с определенной концентрацией Цель: — научить учащихся готовить раствор с определенной концентрацией, наблюдать, фиксировать и интерпретировать наблюдения. Оборудование: химические стаканы, весы, дистиллированная вода, поваренная соль (твердая), гидроксид натрия (твердый), мерный цилиндр, стеклянные палочки. Практическая работа №1 Задания: Приготовить 50 г 10% водного раствора поваренной соли. Приготовить 200 мл 0,1М водного раствора гидроксида натрия.
   Методика Произвести необходимые расчеты: вычислить массу растворяемого вещества и массу воды. Взвесить необходимую массу вещества. Поместить вещество в стакан. Отмерить необходимый раствор воды, зная, что плотность воды 1 г/мл. Прилить воду к веществу. Тщательно перемешать полученный раствор. Зафиксировать полученный результат, сделать выводы.

   Занятие 6. Определение белков молока. Цель: научить учащихся определять наличие казеина, глобулина и альбумина в молоке совершенствовать умения пользоваться химическим оборудованием, наблюдать, фиксировать и интерпретировать наблюдения. Оборудование: молоко, дистиллированная вода, 0,1% и 10% растворы уксусной кислоты, 10% раствор аммиака, сульфат магния, сульфат меди, 10% раствор гидроксида натрия, пробирки, штатив, спиртовка.
   Практическая работа №2 Методика Определение казеина Молоко разбавляют в 5 раз (в стакан или колбочку на 100 мл приливают10 мл молока и 40 мл дистиллированной воды), после чего прибавляют по каплям (постоянно помешивая палочкой) 0,1% раствора уксусной кислоты до прекращения образования хлопьевидного осадка казеина, осаждающего и жир. Примечание. Прибавлять кислоту следует осторожно, так как при ее избытке казеин растворяется. Осадок отфильтровывают. Полученный при этом фильтрат (№ 1) используют для определения в нем всех остальных белков, содержащихся в молоке, а осадок промывают несколько раз дистиллированной водой и с помощью биуретовой реакции доказывают наличие белка казеина в нем.
   Определение глобулина К 25 мл фильтрата № 1 прибавляют 2 мл 10%-го раствора аммиака, насыщают порошком сернокислого магния, помутнение раствора при этом указывает на присутствие глобулина. Образовавшийся осадок отфильтровывают, полученный фильтрат № 2 используют для выделения альбумина, а осадок промывают дистиллированной водой и с помощью цветных реакций доказывают присутствие в нем белка глобулина.
   Определение альбумина Фильтрат № 2 слегка подкисляют 10%-м раствором уксусной кислоты и нагревают до кипения. Выпавший осадок лактоальбумина отфильтровывают; полученный при этом фильтрат № 3 используют далее, а осадок, оставшийся на фильтре, промывают дистиллированной водой и с помощью цветных реакций доказывают присутствие белка лактоальбумина в нем.

   7 занятие: Определение углеводов молока Цель: научить учащихся определять углеводы (лактозу) в молоке совершенствовать умения пользоваться химическим оборудованием, наблюдать, фиксировать и интерпретировать наблюдения. Оборудование: 10% раствор гидроксида натрия, 5% раствор сульфата меди, пробирки, штатив, спиртовка.
   Практическая работа №3 Методика К 2-3 мл фильтрата 3 (из предыдущего опыта) прибавляют 1-2 мл 10% раствора едкого натра, 0,5-1 мл 5% раствора сульфата меди и доводят до кипения. Изменение цвета раствора и выпадение осадка красного цвета свидетельствует о присутствии лактозы в растворе, которая способна восстановить окись меди до закиси.
   8 занятие Определение макроэлементов молока Цель: научить учащихся определять макроэлементы в молоке совершенствовать умения пользоваться химическим оборудованием, наблюдать, фиксировать и интерпретировать наблюдения Реактивы, оборудование: аммоний молибденовокислый, пробирки, штатив, спиртовка.
   Практическая работа №4. Методика Определение фосфора в молоке а) В пробирку приливают 2-3 мл фильтрата № 3, добавляют немного раствора молибденовокислого аммония и нагревают. Помутнение раствора свидетельствует о выпадении фосфорно-молибденовокислого аммония. При охлаждении выпадает желтый кристаллический осадок (NH 4)3PO 4.12MoO 3. Определение кальция в молоке б) В пробирку вносят 2-3 мл фильтрата № 3, добавляют раствор щавелевокислого аммония — выпадает осадок щавелевокислого кальция.
   9 занятие: Определение витаминов молока Цель: научить учащихся определять витамины в молоке совершенствовать умения пользоваться химическим оборудованием, наблюдать, фиксировать и интерпретировать наблюдения. Реактивы, оборудование: 1. Тиомочевина, 10% раствор. 2. Серная кислота концентрированная. 3. Беззольные фильтры. 4. Молоко (можно использовать готовый минерализат, представляющий собой раствор сухого молока).
   Практическая работа №5. Методика В состав витамина В12 входит кобальт. Принцип метода. При взаимодействии ионов кобальта с тиомочевиной при нагревании образуется роданид кобальта зеленого цвета. На беззольный фильтр наносят 2 — 3 капли раствора тиомочевины и высушивают над сеткой газовой горелки. После этого наносят на фильтр 1 — 2 капли минерализата или молока и снова нагревают фильтр над сеткой. На фильтре, чаще по краю; появляется зеленое окрашивание, свидетельствующее о наличии кобальта.
   10 занятие Специфические реакции на кислое молоко. Цель: научить учащихся проводить специфические реакции на кислое молоко, совершенствовать умения пользоваться химическим оборудованием, наблюдать, фиксировать и интерпретировать наблюдения. Реактивы, оборудование: фильтрат кислого молока, реактив Уфельмана, 70% раствор спирта, пробирки, штатив, спиртовка.
   Практическая работа №6. Методика а) Реакция Уфельмана (на молочную кислоту) Фильтрат кислого молока смешивают с реактивом Уфельмана (к 2-3 мл 2%-го раствора фенола прибавляют 4-5 капель раствора FeCl 3),появляющееся желтое с зеленоватым оттенком окрашивание свидетельствует о наличии молочнокислого железа. б) Алкогольная проба В пробирку наливают 3-5 мл молока, такое же количество 68-70%-го спирта и, наклонив пробирку, наблюдают за происходящими изменениями. Свежее молоко слегка разжижается, в слабокислом молоке (около 22о Тернера) появляются отдельные зернышки, в сильнокислом (более 27о Тернера) — образуется много хлопьев. Примечание. Градусом Тернера называют количество мл 0,1н раствора щелочи, необходимое для нейтрализации 100 мл молока. в) Проба с кипячением В пробирку наливают 3 мл молока и кипятят. Кислое молоко сворачивается. В качестве контроля проделать такую же реакцию со свежим молоком и сравнить результаты.

   11 занятие Что можно приготовить из молока? СУПЫ МОЛОЧНЫЕ Молоко часто применяют для приготовления супов. Молочные супы содержат не только молоко, но и сливочное масло, иногда сахар, а в ряде случаев — овощи, крупы, включающие необходимые для питания витамины и минеральные соли. Все эти вещества обусловливают высокую пищевую ценность молочных супов. Молочные супы приготовляют как для общего, так и диетического питания. Варят их на цельном или обезжиренном молоке с добавлением или без добавления воды, тщательно следя за тем, чтобы молоко не пригорело. Для приготовления молочных супов желательно пользоваться посудой с толстым дном и перед тем как влить молоко в кастрюлю, ополаскивать ее водой. Все крупы до варки перебирают и промывают. Овощи промывают, очищают и измельчают. Для сохранения в молочных супах витаминов их не следует долго кипятить. Овощи, крупы, макароны быстрее развариваются, ли их сначала варить в воде, а затем добавить молоко. НАПИТКИ МОЛОЧНЫЕ Из молока можно приготовить разнообразные напитки с добавлением фруктовых и ягодных соков, вкусовых и ароматических веществ. Такие напитки имеют не только особый приятный вкус и запах, но и обогащены витаминами, что повышает их питательную ценность. Молочные напитки охотно пьют даже те люди, которые не любят молоко. Молоко является составной частью таких распространенных напитков, как кофе, какао, шоколад. Они содержат вещества (кофеин, теобромин), повышающие деятельность сердца. В жаркое летнее время очень приятны утоляющие жажду прохладительные напитки, приготовленные из молока с добавлением фруктовых соков и мороженого. Вкус разнообразных молочных напитков обусловливается введенными в них сиропами соками и фруктами. Практическая работа №7. Приготовление различных продуктов из молока.
   12 занятие Презентация творческих проектов. Примерные темы: Витамины, их роль в молочных продуктах. Исследование молочных продуктов в магазинах города. Молочные продукты: «за» и «против». БАД и молочные продукты. Приготовление пищи в микроволновой печи. Лечебно-диетические свойства кисломолочных продуктов. История мороженого и его значение.