Методическая разработка урока

Тема урока «Химия углеводов в кондитерском производстве».

Цели урока:

1. Образовательные: Обобщить знания учащихся по теме «Углеводы»( глюкоза, сахароза, крахмал ) их строение, состав, химические свойства, нахождение в природе, применение.

Закрепить знания учащихся, полученные на уроках производственного обучения и спецтехнологии по изготовлению дрожжевого сдобного теста и изделий из него с применением знаний по химии.

1. Развивающие: Развивать у учащихся мыслительную и познавательную деятельность; профессиональные умения.

Развивать умения применять полученные общеобразовательные и профессиональные знания в будущей профессии.

1. Воспитательные : Воспитывать позитивное отношение к познавательной деятельности

Пробудить у учащихся интерес к будущей профессии.

Тип урока Урок обобщения и систематизации знаний

Межпредметные связи Математика-свойства пропорции;

Биология - углеводы в жизнедеятельности человека

Товароведение - химический состав пищевых продуктов

Оборудование: Образцы: сахарозы, глюкозы, крахмала ; химические реактивы: CuSO₄, NaOH, аммиачный раствор Ag₂O, раствор I_2; химическая посуда; Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева; карточки - задания с экспериментальными и теоретическими задачами и карточки для программированного контроля; плакаты « Строение крахмала»; кроссворды; образцы продуктов, содержащих различные углеводы (картофель, рис, кукуруза, фрукты, мёд, молоко, проросшие зерна ячменя); образцы теста; образцы готовых изделий; сборник рецептов; плакат «Кондитерские изделия».

Ход урока

1. Организационный момент. -2 мин Проверка количества учащихся, присутствующих на уроке, проверка наличия письменных принадлежностей

2. Актуализация полученных знаний -39мин

3. Домашнее задание.-2мин

4. Подведение итогов.-2 мин

Сегодня у нас с Вами бинарный урок – урок химии и кондитерского производства. Мы с Диной Федоровной решили провести его неслучайно. У Людвига Фейербаха, известного философа – материалиста есть такое изречение:

«Человек есть то, что он ест».

Нам кажется, оно как нельзя лучше говорит о тесных связях химии с поварским искусством.

Химия – это естественная наука, позволяющая лучше понять не только процессы, происходящие в природе, но и процессы, происходящие внутри нас – процессы обмена веществ.

А одной из целей поварского искусства является умение приготовить не только вкусную пищу для человека, но и максимально полезную для него, которая должна способствовать правильному обмену веществ. Поэтому связи между химией и искусством повара очевидны.

Повар – кондитер XXI века – это не только профессионал в своей области, но и человек, знакомый с химическими превращениями веществ при приготовлении пищи, умеющий объяснить людям свойства тех или иных веществ, входящих в состав компонентов при приготовлении пищи.

II

Домашним заданием к этому уроку было задание составить кроссворды с вопросами по химии углеводов и кондитерскому делу.

Некоторые ученики получили индивидуальные задания – подготовить небольшие сообщения об углеводах. Лучшие кроссворды у нас на уроке, некоторые из них сегодня будут разгадываться другими учащимися.

А сейчас мы послушаем краткую историческую справку о назначении и происхождении названий углеводов, об их нахождении в природе.

Сообщение учащихся (4 человека)

1. Глюкоза – (от греч. glykys – сладкий), виноградный сахар, декстроза; углевод, наиболее часто встречающийся в природе. В большом количестве содержится в винограде, поэтому глюкозу называют виноградным сахаром. Глюкоза – необходимый компонент всех живых организмов – от вирусов до высших растений и позвоночных животных; входит в состав различных соединений – от сахарозы, целлюлозы и крахмала до некоторых гликопротеидов. Для ряда бактерий глюкоза – единственный источник энергии. Глюкоза широко применяется в медицине. Повышается осмотическое давление крови, улучшаются процессы обмена веществ, усиливается антитоксическая функция печени, сократительная деятельность сердечной мышцы, расширяются сосуды.

2. Название углевода мальтоза произошло от англ. malt – солод. Мальтоза – солодовый сахар, природный дисахарид, состоящий из 2-ух остатков глюкозы, содержится в больших количествах в проросших зернах (солоде) ячменя, риса, и других зерновых, обнаружен также в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений. Генетически обусловленное отсутствие фермента, расширяющего мальтозу, в слизистой оболочке кишечника человека приводит к врожденной непереносимости мальтозы – тяжелому заболеванию, требующему исключения из рациона мальтозы.

3. Фруктоза – это фруктовый или плодовый сахар, который слаще сахарозы в 1.5 раза и глюкозы в 3 раза, в пчелином мёде его около 50 %. В медицине фруктозу применяют при шоковых состояниях и сердечных заболеваниях. Лактоза – это молочный сахар; название которого произошло от латинского – lac - молоко.

Лактоза присутствует в молоке всех млекопитающих в свободном виде (от 8.5 % до 12 %), обнаружена в пыльцевых трубках некоторых растений.

1. Название углевода крахмал произошло от польского krochmal, от kraftmehl, что в переводе означает «крепкая мука». Это основный резервный углевод растений, который откладывается в их клетках в виде зерен, в состав которых входит также небольшое количество белков и липидов. Крахмал широко применяется при производстве бумаги, текстильных изделий, клеев, как лекарственное средство крахмал входит в состав присыпок и мазей. Следующий этап – «Химическое лото», где мы вспомним вопросы о составе, строении углеводов, наиболее часто применяемых в хлебопечении. При правильном ответе на вопрос, учащийся получает красную фишку-кружок, если ответ неправильный – ученик отдает ранее полученный фишку-кружок.

Вопросы к «химическому лото».

1. Какие вещества относятся к углеводам , и почему им было дано такое название?

2. Как классифицируют углеводы?

3. Какова молекулярная формула глюкозы? Написать на доске.

4. Какое вещество является изомером глюкозы? Написать его структурную формулу на доске.

5. Почему глюкозу называют альдегидоспиртом?

6. Каков состав альдегидной и гидроксидной групп? Написать его структурную формулу на доске.

7. Какова молекулярная формула сахарозы? Почему она относится к дисахаридам?

8. Назовите изомеры глюкозы.

9. Как образуются молекулы глюкозы циклического строения?

10. Чем отличаются α- и β- формы циклического строения молекул глюкозы?

11. Что такое гликоген? Каков его состав?

12. Целлюлоза и крахмал имеют одинаковый состав. Почему в отличие от целлюлозы из крахмала нельзя получить волокно?

13. Почему крахмал относится к полисахаридам?

14. Можно ли фруктозу назвать альдегидоспиртом? Ответ обоснуйте.

15. Почему уксусная кислота CH₃COOH, чей состав можно выразить в виде C₂(H₂O)₂ не относится к углеводам, хотя её формула соответствует общей формул углеводов C_n(H₂O)_m.

16. Можно ли сахарозу назвать многоатомным спиртом. Ответ обосновать.

Подводятся итоги «химического лото».

А сейчас давайте от теории к практике.

Учащимся предлагаются экспериментальные задачи по химии, которые должны решать повара профессионалы XXI века.

Задачи записаны на карточках.

Задача №1.

Вы решили испечь булочки из дрожжевого теста и печенье из пресного. Вам нужна глюкоза сахарная пудра и крахмал. У вас всё имеется. Но беда! Отклеились этикетки с надписями. Как быть?

Ответ:

Во-первых, крахмал не растворим в воде. Глюкоза, в отличие от сахарозы, проявляет свойства и альдегидов и многоатомных спиртов, а сахароза – только свойства многоатомных спиртов. Их можно распознать с помощью Cu(OH)₂.

Ученик получает свежий раствор гидроксида меди(II) по следующей реакции:

Синий

осадок

Этот синий осадок растворяется и в глюкозе и в сахарозе. Образуются синие растворы сахарата и глюконата меди. Но при нагревании образуются желтый и красный осадки Cu(OH)↓ Cu₂O↓ в той пробирке, где находится раствор глюкозы.

На доске, во время демонстрации этого опыта, соответствующие реакции записывает другой учащийся.

C₁₂H₂₂O₁₁+Cu(OH)₂↓→синий раствор сахарата меди

C₆H₁₂O₆+2Cu(OH)₂↓→ C₆H₁₂O₇+2Cu(OH)↓+H₂O

желтый

осадок

2Cu(OH↓→Cu₂O↓+H₂O

красный

осадок

Задача №2.

Как еще можно отличить глюкозу от сахарной пудры?

Ответ:

Глюкоза вступает в реакцию «серебряного зеркала» с аммиачным раствором Ag₂O, как и все альдегиды. Для сахарозы эта реакция не характерна.

Во время показа этого опыта один из учащихся группы записывает реакцию:

СН₂ОН – (СНОН)₄ – СОН + Ag₂O → СН₂ОН – (СНОН)₄ – СООН + 2Ag↓

Задача №3.

С помощью какого реактива можно распознать крахмал?

Ответ:

При взаимодействии крахмального клейстера с раствором йода образуется характерное синее окрашивание.

Далее учащимся предлагается расшифровать ребусы и разгадать шараду, подготовленные одним из учащихся группы.

Следующий этап урока – тестовая работа, которая выяснит знания учащимися химических свойствах, применении углеводов, широко используемых в кондитерском деле.

Учащимся выданы карточки, где нужно обвести кружочком цифру, соответствующую правильному ответу. Проверку этой работы учащиеся проводят самостоятельно с помощью карточек-трафаретов.

Вопросы к тестовой работе:

1. Этот углевод вводится внутривенно истощенным людям, больным после операции.

2. Одним из основных химических свойств этих углеводов является гидролиз.

3. При гидролизе этого углевода образуются промежуточные продукты декстрины, мальтоза.

4. Специфические химические свойства этого углевода используются при производстве алкогольных напитков, изготовлении дрожжевого теста.

5. Эти углеводы используются в кондитерском деле.

6. Эти углеводы проявляют свойства многоатомных спиртов.

7. Для этого углевода характерны как восстановительные, так и окислительные свойства.

8. Патока, используемая в кондитерском деле, представляет собой смесь декстринов с одним из этих углеводов.

9. Этот углевод в промышленности получают гидролизом другого углевода. О каких углеводах идёт речь?

10. При гидролизе этого углевода образуется два углевода одинакового состава. О каком углеводе идёт речь?

Правильно выполненная работа:

Во время тестовой работы у доски работают 2 ученика 1-ый решает расчетную задачу на химические свойства углеводов, 2-ой записывает уравнение реакций специфических свойств глюкозы. По окончании тестовой работы эти учащиеся объясняют свои выполненные задания. Учащиеся группы анализируют их ответы, предлагают свои оценки.

Задача.

Известно, что дрожжевое тесто разрыхляется углекислым газом, образующимся при спиртовом брожении глюкозы. Сколько CO₂ выделяется при спиртовом брожение глюкозы, образующийся при гидролизе 500 г сахара этот сахар составляют собственные сахара муки

и сахар, вносимый по рецептуре.

Дано: Решение:

m (C12H₂₂O₁₁₎₌500г С₁₂Н₂₂ О₁₁ +Н₂О ---------- С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

________________ сахароза глюкоза

1моль 1 моль

Найти: ферменты

V (CO₂₎) - ? С₆Н₁₂О₆ ------------------2 С₂Н₅ОН + СО₂

1 моль 1моль

Далее мы переходим к следующей части урока, где будет более детального обсуждены вопросы о применении углеводов при приготовлении дрожжевого теста и изделий из него, вопросы влияния специфически свойств глюкозы на качество приготовленного дрожжевого теста, качество полученных хлебобулочных изделий.

Эта часть состоит из ряда заданий, которые помогут учащимся глубже понять влияние свойств на процесс приготовления дрожжевого теста и изданий из него.

Задание №1.

Закрепление умений учащихся отличать изделия из теста, где происходит спиртовое брожение глюкозы от изделий, при приготовлении которых эта реакция не наблюдалась, методом цветокода.

Учащимся предоставлены следующие изделия булочки, пончики, блинчики, оладьи, чебуреки, пельмени, вареники, пирожки, ватрушки, расстегаи.

Учащиеся показывают (красный цветокод), если при приготовлении изделий из теста протекала реакция брожения глюкозы и (черный), если нет. Это задание оценивается следующим образом: 10 правильных ответов-«5»,

8-9 -«4»,

6-7 -«3».

Задание №2.

Всем известно, что изделия из дрожжевого теста вкусны и красивы – они являются украшением любого праздничного стола – это пироги, кулебяки, расстегаи и другие. А в чем еще ценность этих изделий,

Ответ: Углеводы (крахмал, сахар),которые содержатся в этих изделиях, служат источником энергии для деятельности человека.

Вопрос: А как это можно доказать, Существуют ли химические методы определения энергии , выделяющейся при окислении углеводов,

Ответ: Если поднести к куску сахара зажженную спичку, то мы увидим, что сам по себе он не горит. Однако , если насыпать на кусок сахара немного пепла и снова поднести к нему горящую спичку , то на этот раз он загорится. Сахар горит с потрескиванием, синевато-желтым пламенем и в процессе горения плавится и обугливается. Как и всегда при горении выделяется тепло. Пепел в опыте служит катализатором. В организме сахар « сгорает» разумеется не в результате воспламенения, а под влиянием органических катализаторов. Конечными продуктами его являются углекислый газ и вода.

Во время ответа на это задание один из учащихся записывает уравнение химической реакции горения сахара:

С₁₂Н₂₂О₁₁+12О_{2 →} 12СО₂ +11Н₂О

Задание №3:

Работа по карточкам - задания выполняют 5 учащихся на своих рабочих местах.

Карточка №1.

Как влияет время спиртового брожения глюкозы на качество изделий из теста,

Карточка №2.

А как влияет температура выпечки булочных изделий на спиртовое брожение глюкозы, которая образуется при гидролизе сахара

Карточка №3.

Как влияет количество сахара на качество булочных изделий,

Карточка №4.

Чем отличается крахмал от глюкозы,

Карточка №5.

Какие химические вещества кроме этилового спирта, молочной кислоты и углекислого газа образуются при различных видах брожения глюкозы,

Задание №4.

3 учащихся разгадывают кроссворды по карточкам.

Задание №5

Выполняет 1 учащийся . Составление слов по теме урока из, записанных на доске. Пока 9 учащихся работают индивидуально (задания №3,№4,№5), остальным учащимся предлагается выполнить задание№6.

Задание №6.

Как по образцам из теста можно определить, где спиртовое брожение глюкозы протекало необходимое время по технологии, а где это время не соблюдалось

Представлены образцы теста:

1. Не добродившее тесто.

2. Тесто, в котором соблюдено время брожения по технологии.

3. Перебродившее тесто.

Ответ: Готовое тесто, приготовленное по технологии, увеличивается в объеме в 2- 2,5 раза, не прилипает к рукам, эластичное и имеет приятный спиртовой запах. Не добродившее тесто- без запаха спирта, липкое, вязкое. Перебродившее тесто -расплывается и имеет кислый запах и вкус, что свидетельствует о накоплении в нем не только молочной кислоты, но и уксусной и пропионовой.

Далее на уроке предоставляется слово учащимся, выполняющим индивидуальное задание№3.все учащиеся анализируют их ответы, дополняют и оценивают.

В заключение учащимся предлагается

Задание №7.

Как по натуральным образцам изделий из дрожжевого теста определить, что эти процессы происходили за нужное время при необходимой температуре.

Ответ: Изделия из выброженного теста пышные, с золотистой корочкой, пористым мякишем и приятным вкусом.

Изделия из не добродившего теста тяжелые, непропеченные, с подрывами и липким мякишем.

Изделия из перебродившего теста кислые - расплывающиеся, без высокой глянцевой верхней корочки.

На этом основная часть урока закончена. Результаты работы учащихся оцениваются, подводятся итоги урока.

Преподаватель химии Гуртовая Г.Н.

Преподаватель спецтехнологии Сергеева Д.Ф.

Методическая разработка

урока по профилированному курсу химии

(профессия «Повар - кондитер)