Gabriela Żurawska

Katarzyna Żyła

ZWIĄZKI ORGANICZNE W ŻYWNOŚCI

Cele ogólne:

• Wzbudzenie zainteresowania uczniów chemią

• Budzenie i rozwijanie pasji badawczej

• Ćwiczenie spostrzegawczości ucznia – poprzez obserwację przebiegu doświadczenia

• Rozwijanie samodzielnego myślenia – poprzez możliwość wyciągania wniosków, formułowania uogólnień itp.

Cele szczegółowe:

a) wiadomości

Uczeń wie:

- jakie są właściwości fizyczne i chemiczne tłuszczów

- w jaki sposób można odróżnić tłuszcz roślinny od zwierzęcego

- co znaczy związek nasycony i nienasycony

- co to jest akroleina

- w jaki sposób można odróżnić tłuszcz od substancji tłustej

- jakie są reakcje charakterystyczne białek

- jakie właściwości mają białka

- co to jest denaturacja, wysalanie

- co to są monosacharydy

- jakie są właściwości glukozy

- jak można wykryć glukozę w roztworach

- jakim cukrem jest sacharoza i jakie ma właściwości

- co to są polisacharydy

- jakie właściwości ma skrobia

- jak można wykryć obecność skrobi w żywności

b) umiejętności

Uczeń potrafi:

- opisać właściwości chemiczne i fizyczne związków organicznych takich jak:

* tłuszcze

* monosacharydy, disacharydy i polisacharydy

* białka

- omówić na czym polega próba akroleinowa

- zaprojektować doświadczenie pozwalające odróżnić tłuszcz roślinny od zwierzęcego

- opisać reakcje charakterystyczne białek: ksantoproteinowa i biuretowa

- wymienić czynniki powodujące denaturację białka

- powiedzieć co to jest wysalanie białka i pod wpływem jakich substancji ono zachodzi

- opisać na czym polega próba Trommera i próba Tollensa

- przedstawić jakich odczynniki używane są w próbie Trommera oraz Tollensa

- zaprojektować doświadczenie umożliwiające wykrycie skrobi w żywności

- zaprojektować doświadczenie badające rozpuszczalność tłuszczów

- opisać jak można wykryć tłuszcz znajdujący się w mleku

c) postawy

Uczeń:

- kształtowanie umiejętności formułowania sądów opartych na rozumowaniu oraz wnioskowania na podstawie obserwacji i badań,

- kształtowanie postawy badawczej

- budowanie odpowiedzialności za podejmowane decyzje konsumenckie

- kształtowanie świadomości znaczenia racjonalnego i zrównoważonego doboru produktów spożywczych w diecie, w celu dostarczenia organizmowi wszystkich niezbędnych związków organicznych potrzebnych do jego prawidłowego funkcjonowania

KARTA PRACY – TŁUSZCZE I ICH WŁAŚCIWOŚCI

Doświadczenie 1 – Badanie rozpuszczalności tłuszczów

Odczynniki: woda, etanol, benzyna, olej roślinny

Sprzęt: 3 probówki

Opis doświadczenia: Do trzech probówek wlej po kolei jednakową ilość wody, etanolu i benzyny. Następnie do każdej z nich dodaj po kilka kropel oleju roślinnego. Wstrząśnij probówkami

Obserwacje: Olej dobrze rozpuszcza się w benzynie, gorzej w etanolu, a w wodzie się nie rozpuszcza – pływa po jej powierzchni. Po wstrząśnięciu probówką z wodą tworzy się emulsja, po czym olej wypływa z powrotem na powierzchnię wody.

Wnioski: Tłuszcze są związkami jest nierozpuszczalnymi w wodzie, czyli w rozpuszczalnikach polarnych, natomiast dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych jak np. benzyna.

Doświadczenie 2 – Odróżnianie tłuszczów roślinnych od zwierzęcych

Odczynniki: woda bromowa lub rozcieńczony roztwór manganianu (VII) potasu, olej roślinny, tłuszcz zwierzęcy(masło lub smalec)

Sprzęt: 2 probówki, pipeta

Opis doświadczenia: do dwóch probówek nalej jednakową ilość wody bromowej lub manganianu (VII) potasu. Do probówki pierwszej dodaj kilka kropli oleju roślinnego, a do probówki drugiej tłuszcz zwierzęcy (masło lub smalec). Wstrząśnij probówkami

Obserwacje: W probówce pierwszej (z olejem roślinnym) nastąpiło odbarwienie wody bromowej/ rozcieńczonego roztworu manganianu (VII) potasu. W próbówce drugiej (z tłuszczem zwierzęcym) reakcja nie zaszła – nie nastąpiło odbarwienie wody bromowej/ KMNO4

Wnioski: Tłuszcz roślinny zawiera wiązania wielokrotne, jest więc związkiem nienasyconym. Natomiast tłuszcz zwierzęcy jest związkiem nasyconym ze wszystkimi wiązaniami pojedynczymi pomiędzy atomami węgla. Tłuszcze ciekłe są związkami nienasyconymi, a tłuszcze stałe związkami nasyconymi.

*wyjątek stanowią tłuszcze ryb morskich, które są pochodzenia zwierzęcego w stanie ciekłym

Doświadczenie 3 – Wykrywanie tłuszczu w mleku

Odczynniki: mleko, barwniki spożywcze w różnych kolorach, płyn do mycia naczyń

Sprzęt: talerzyk, pałeczka higieniczna, pipety

Opis doświadczenia: na talerz nalej niewielka ilość mleka. Następnie pipetami dodawaj po kilka kropli barwników spożywczych. Pałeczkę higieniczną namocz w płynie do naczyń i przyłóż na środek zawartości szkiełka.

Obserwacje: na powierzchni mleka tworzy się „kolorowy wir” , a barwniki układają się na obwodzie talerza

Wnioski: w mleku znajdują się cząsteczki tłuszczu, pomiędzy którymi, wskutek pojawienia się detergentu (płynu do naczyń), zostają osłabione wiązania, do których przyłączają się cząsteczki detergentu

KARTA PRACY – WŁAŚCIWOŚCI CUKRÓW PROSTYCH I ZŁOŻONYCH

Doświadczenie 1 – Badanie właściwości glukozy

Zbadaj właściwości glukozy: stan skupienia, barwę, zapach, rozpuszczalność w wodzie. Obserwacje zapisz w tabeli z podziałem na właściwości fizyczne i chemiczne

Odczynniki: glukoza, woda

Sprzęt: zlewka szklana

Opis doświadczenia: glukozę rozpuść w wodzie i obserwuj zachodzące zmiany.

Obserwacje i wnioski:

WŁAŚCIWOŚCI GLUKOZY C6H12O6
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE
substancja stała
krystaliczna
bezbarwna (często zauważalna biała barwa tej substancji zależy od stopnia jej rozdrobnienia)
dobrze rozpuszcza się w wodzie

Doświadczenie 2 – Próba Trommera

Odczynniki: roztwór wodorotlenku sodu, roztwór siarczanu (VI) miedzi (II), miód/glukoza

Sprzęt: probówka, zlewka z gorącą wodą, pipeta

Opis doświadczenia: Przygotuj wodorotlenek miedzi w reakcji siarczanu (VI) miedzi (II) z wodorotlenkiem sodu. Następnie do probówki z wodorotlenkiem miedzi (II) dodaj miód i ogrzewaj w zlewce z gorącą wodą.

Obserwacje: Po chwili ogrzewania niebieska barwa wodorotlenku miedzi (II) zmienia się na ceglastoczerwoną

Wnioski: Zmiana zabarwienia świadczy o powstaniu tlenku miedzi (I). Zaszła reakcja redukcji miedzi (II) do miedzi:

2Cu(OH)2 + C6 H12O6 Cu2O + C6H12O7 + 2H2O

wodorotlenek glukoza tlenek kwas woda

miedzi miedzi (I) glukonowy

Doświadczenie 3 – Próba Tollensa

Odczynniki: roztwór azotanu (V) srebra (I), stężony roztwór wodorotlenku sodu, roztwór amoniaku, miód/glukoza

Sprzęt: probówka, zlewka z gorącą wodą, pipeta

Opis doświadczenia: Do probówki nalej 3cm3 roztworu azotanu (V) srebra (I), dodaj kilka kropli stężonego roztworu wodorotlenku sodu, a następnie dodawaj po kilka kropli roztwór amoniaku aż do rozpuszczenia wcześniej powstałego osadu. W dalszej kolejności wlej do probówki trochę miodu i ogrzewaj ją w zlewce z gorącą wodą.

Obserwacje: Podczas ogrzewania na ściankach probówki pojawia się błyszcząca warstwa zwana lustrem srebrnym

Wnioski: W reakcji azotanu (V) srebra (I) z wodorotlenkiem sodu i roztworem amoniaku powstaje amoniakalny roztwór tlenku srebra (I). Reakcja powstawania lustra srebrnego:

Ag2O + C6H12O6 2 Ag + C6H12O7

tlenek glukoza srebro kwas glukonowy

srebra (I)

Doświadczenie 4 – Badanie właściwości sacharozy

Zbadaj właściwości glukozy: stan skupienia, barwę, zapach, rozpuszczalność w wodzie. Obserwacje zapisz w tabeli z podziałem na właściwości fizyczne i chemiczne

Odczynniki: sacharoza, woda

Sprzęt: zlewka szklana

Opis doświadczenia: sacharozę rozpuść w wodzie i obserwuj zachodzące zmiany.

Obserwacje i wnioski:

WŁAŚCIWOŚCI SACHAROZY C12H22O11
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE
substancja stała
bezbarwna (często zauważalna biała barwa tej substancji zależy od stopnia jej rozdrobnienia)
dobrze rozpuszcza się w wodzie

Doświadczenie 5 – Porównanie właściwości skrobi i celulozy

Odczynniki: woda, skrobia, celuloza

Sprzęt: 4 zlewki, palnik

Opis doświadczenia: do zlewek odmierz jednakowe ilości wody, dwie z nich podgrzej nad palnikiem do wrzenia. Dodaj po jednakowych ilościach skrobi do zlewki z woda zimną i wrzącą. To samo powtórz z celulozą

Obserwacje i wnioski

właściwość	skrobia	celuloza
Stan skupienia	Substancja stała	Włóknista substancja stała
barwa	biała	biała
Rozpuszczalność w zimnej wodzie	Trudno rozpuszczalna	Nie rozpuszczalna
Rozpuszczalność we wrzącej wodzie	Tworzy kleik skrobiowy	Nie rozpuszczalna
Zapach	Bezwonna	Bezwonna
smak	Bez smaku	Bez smaku

Doświadczenie 6 – Wykrywanie obecności skrobi w produktach spożywczych

Odczynniki: roztwór jodu w jodku potasu, wybrane produkty spożywcze, ziemniak, kleik skrobiowy

Sprzęt: szkiełka zegarkowe, pipeta, probówka

Opis doświadczenia: na szkiełkach zegarkowych umieść po kawałku wybranych produktów żywnościowych i ziemniaka. Kleik skrobiowy umieść w probówce. Na każdy z produktów, ziemniaka oraz kleik skrobiowy nanieś kilka kropli roztworu jodu w jodku potasu i obserwuj zmianę zabarwienia

Obserwacje: najbardziej intensywne granatowe zabarwienie pojawiło się w roztworze kleiku skrobiowego oraz na powierzchni ziemniaka.

Wnioski: substancje na powierzchni których po dodaniu jodyny pojawia się ciemnoniebieskie zabarwienie zawierają w swoim składzie skrobię; intensywność barwy zależy od ilości zawartej skrobi – im mocniejszy kolor tym jej więcej

KARTA PRACY - BIAŁKA I ICH WŁAŚCIWOŚCI

Doświadczenie 1 – Reakcja ksantoproteinowa – reakcja charakterystyczna białek

Odczynniki: stężony roztwór kwasu azotowego (V), białko jaja kurzego, biały ser, ugotowany makaron

Sprzęt: 3 szkiełka zegarkowe, pipeta

Opis doświadczenia: Na trzech szkiełkach zegarkowych umieść produkty spożywcze. Następnie umieść na badanych substancjach po kilka kropel stężonego roztworu kwasu azotowego (V).

Obserwacje: Badane produkty spożywcze żółkną pod wpływem stężonego roztworu kwasu azotowego (V).

Wnioski: Białko się ścina, zachodzi reakcja ksantoproteinowa, która jest charakterystyczna dla białek.

Doświadczenie 2 – Reakcja biuretowa – reakcja charakterystyczna białek

Odczynniki: roztwór siarczanu (VI) miedzi (II), roztwór wodorotlenku sodu, białko jaja kurzego

Sprzęt: 2 probówki, pipeta

Opis doświadczenia: W probówce 1 przygotuj wodorotlenek miedzi w reakcji roztworu siarczanu (VI) miedzi (II) i roztworu wodorotlenku sodu. Tak przygotowany roztwór dodaj do probówki 2, w której wcześniej umieściłeś białko jaja kurzego.

Obserwacje: Pod wpływem wodorotlenku miedzi (II) białko ścina się i zmienia zabarwienie na ciemnofioletowe.

Wnioski: Ciemnofioletowe zabarwienie roztworu, świadczy o tym, że zaszła reakcja biuretowa, która jest reakcją charakterystyczną białek.

Doświadczenie 3 – Badanie właściwości białek

Odczynniki: woda, kwas solny, zasada sodowa, etanol, chlorek sodu, siarczan (VI) miedzi (II), białko jaja kurzego

Sprzęt: statyw, 6 probówek, pipety, palnik, zlewka

Opis doświadczenia: W statywie umieść 6 probówek z niewielką ilością białka jaja kurzego. Probówkę 1 ogrzej w płomieniu palnika aż do zaobserwowania zmian. Do pozostałych probówek dodaj pipetą po kilka kropel roztworów: do probówki 2 – kwasu solnego, 3 – zasady sodowej, 4 – etanolu, 5 – chlorku sodu, 6 – siarczanu (VI) miedzi (II). Następnie zawartość probówki 5 przelej do zlewki z dużą ilością wody i wymieszaj.

Obserwacje: Białko zmieniło wygląd w każdej z 6 probówek. Osad w probówce 5, po dodaniu dużej ilości wody – rozpuścił się.

Wnioski: Białko ulega zmianie pod wpływem wszystkich czynników użytych w doświadczeniu, tj: podwyższonej temperatury, kwasów, zasad, alkoholi, soli metali lekkich, soli metali ciężkich. W probówce 1,2,3,4,6 zaszła denaturacja (koagulacja nieodwracalna) – nieodwracalny proces zmiany struktury białka. Natomiast w probówce 5 zaszło wysalanie białka (koagulacja odwracalna) – pod wpływem soli metali lekkich.