Лабораторная работа 5 «Обнаружение белков, углеводов, липидов с помощью качественных реакций»

Автор: Катранжи Оксана Васильевнв

Организация: МБОУ СОШ №4

Населенный пункт: Краснодарский край, Красноармейского р–на, ст–ца Полтавская

Сценарий урока.

 

Урок 13. Биология 10 класс (углубленный уровень)

 

Тема: Лабораторная работа 5 «Обнаружение белков, углеводов, липидов с помощью качественных реакций».

 

Тип урока: урок лабораторной работы.

Цель урока: изучить примеры качественных реакций на белки, углеводы и липиды растительных и животных тканей.

Задачи:

- образовательная: изучить примеры качественных реакций на белки, углеводы и липиды растительных и животных тканей; провести лабораторную работу 5 «Обнаружение углеводов, липидов с помощью качественных реакций», сделать выводы по проделанной работе;

- развивающая: развивать стремление к познанию химического строения живых организмов;

- воспитательная: воспитывать у учащихся навыки самостоятельного поиска информации, ее интерпретации, планирования и выполнения эксперимента.

Оборудование: ТСО (технические средства обучения кабинета биологии: ПК в сборе, МФУ лазерный Brother, интерактивная панель Jnfo RAY, планшетные регистраторы Einstein (мобильный класс-комплект устройств с внешними датчиками pH), ЦОР (ццифровые образовательные ресурсы - интерактивное учебное пособие «Наглядная биология. Химия клетки. Вещества клетки и ткани»), учебник биологии для 10 класса под ред. В.К.Шумного, Г.М.Дымшица, коллекция «Семена и плоды», лабораторное оборудование и материалы для лабораторной работы учащихся (расписано подробно в ходе лабораторной работы) - микролаборатория биологическая, образцы животных и растительных жиров, углеводов, реактивы.

 

Продолжительность урока составляет 45 минут.

 

Для дистанционной формы обучения необходимо использовать ссылки на видео из сети интернет с указанными в ходе работ опытами (или видеосъемки опытов, сделанные учителем в кабинете биологии), а так же дополнительные материалы: таблица качественных реакций на основные классы органических соединений, инструкция по проведению лабораторной работы, инструкция по технике безопасности.

 

Форма работы учащихся: групповая (задания распределяются по 2 группам), парная (химический эксперимент выполняется парой учащихся, сидящих за одной партой) и индивидуальная (заполнение таблицы с результатами эксперимента и написанием выводов).

 

 

Планируемые образовательные результаты:

Предметные	Коммуникативные	Личностные
- различать неорганические и органические вещества клетки, объяснять их значение для организма. - наблюдать демонстрацию опытов учителем, научится воспроизводить эти опыты самостоятельно, анализировать их результаты; - анализировать представленную в параграфе учебника информацию о качественных реакциях на органические вещества, делать выбор в пользу той, или иной реакции; - формировать умение работы с наглядным материалом и лабораторным оборудованием; - формировать умение делать выводы. - знать и соблюдать правила поведения в кабинете биологии во время выполнения лабораторной работы.	-излагать свое мнение в монологе, аргументируя его, уметь вести диалог; уметь корректировать свое мнение, понимать позицию оппонента, признавать свои погрешности и недочеты; - работать в группах или парах.	- формировать познавательные установки и мотивы, направленные на изучение живой природы; - формировать понимание важности точки зрения товарища по группе; - научить ставить групповой успех выше личного, сопереживать успеху и неудачам товарищей.

 

Урок способствует формированию у учеников следующих УУД:

 

Познавательные	Регулятивные	Личностные
- находить достоверную информацию, необходимую для решения задач; - анализировать и обобщать учебный материал; - устанавливать причинно-следственные связи. - формировать умение классифицировать различные органические вещества и уметь распознавать их в тканях растительных и животных организмов.	- определять цель, проблему в деятельности; -выбирать средства достижения цели; - выдвигать версии; - работать по учебному плану.	- уметь корректно вести диалог, уважать мнение товарища, но уметь отстаивать свою позицию; - вырабатывать уважительно-доброжелательное отношение к окружающим.

 

 

Ход урока.

I. Организационный момент (6 мин).

Записать в тетради тему лабораторной работы. Постановка цели и выдвижение рабочей гипотезы. Распределение учащихся по рабочим группам. Инструктаж по технике безопасности.

Знакомство с инструкцией по технике безопасности перед выполнением лабораторной работы. Учащиеся расписываются в журнале инструктажей.

Постановка цели. Определить с помощью цветных реакций наличие белков, жиров (липидов) и углеводов в исследуемых образцах.

Выдвижение гипотезы. Присутствие белков, жиров (липидов) и углеводов в биологических объектах или растворах можно определить с помощью цветных реакций, протекание которых обусловлено наличием в исследуемых объектах специфических групп и связей.

Класс делится на две рабочие группы.

Первая группа определяет наличие в исследуемых образцах и выполняет качественные реакции на белки и жиры, а вторая - на углеводы (глюкоза и сахароза, крахмал).

Учащиеся с помощью учителя ставят перед собой цель выполняемой на уроке части проекта, намечают задачи, выполнение которых приведет к поставленной цели, знакомятся с инструкцией по проведению лабораторной работы, разбивают проект на этапы последовательных действий, определяют, какие именно реакции будут использовать в ходе работ, распределяют обязанности членов группы, анализируют по итогам работы полученный продукт проекта.

 

II. Актуализация новых знаний у учащихся – теоретическая подготовка к выполнению лабораторной работы 5 «Обнаружение белков, углеводов, липидов с помощью качественных реакций» (6 мин.)

 

Подготовка к лабораторной работе. Учитель знакомит учащихся с органическими веществами живой клетки, используя ТСО и ЦОР - интерактивное учебное пособие «Наглядная биология. Химия клетки. Вещества клетки и ткани» и коллекцию «Семена и плоды». Богаты белком и крахмалом семена злаков, крахмалом – клубни картофеля, жирами – семена масличных культур (подсолнечник), углеводами глюкозой и сахарозой сочные плоды. Животные белки представлены яичным белком.

 

III. Практическое применение полученных знаний – выполнение лабораторной работы 5 «Обнаружение белков, углеводов, липидов с помощью качественных реакций» (18 мин.)

Лабораторное оборудование: водяная баня, спиртовки, штативы лабораторные, штативы с пробирками, мерные стаканчики, стеклянные палочки, пипетки, пинцеты, фарфоровая ступка с пестиком, фильтровальная бумага, чашки Петри, спички.

Реактивы: водный раствор яичного белка (белок одного куриного яйца отделяют от желтка, растворяют в 15–20-кратном объеме дистиллированной воды, затем раствор фильтруют через марлю, сложенную в 3–4 слоя, и хранят в холодильнике;10 % и 30% раствор гидроксида натрия; 1 % раствор сульфата меди; 1 % раствор ацетата свинца; концентрированная азотная кислота; 1 % раствор крахмала, 20% серная кислота, 1% раствор йода, 1 % раствор сахарозы и глюкозы, 5 % раствор сульфата меди, аммиачный раствор оксида серебра, жир растительный, вода, 2 % раствор Co(NO3)2, этанол, семена подсолнечника, крахмальный клейстер, мука, клубень картофеля.

 

1 группа.

Ход работ.

 

Задание 1. Биуретовая реакция.

 

В щелочной среде белки, а также продукты их гидролиза – пептиды дают фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание с солями меди. Реакция обязана наличию пептидных связей в белках: Интенсивность окраски зависит от длины полипептида.

1. В пробирку налейте 5 капель раствора яичного белка, затем 10 капель 10 %-го раствора щелочи.
2. Добавьте 1–2 капли раствора сульфата меди, смесь перемешайте. Признак реакции - появляется красно-фиолетовое окрашивание.
3. Из муки и воды в чашке Петри стеклянной палочкой замесите кусочек теста, промойте его в воде пинцетом. Получившуюся клейковину – белок протестируйте биуретовой реакцией. Что наблюдаете?
4. Записать название реакции, условия проведения, ее признаки и выводы по эксперименту в таблицу Оформление результатов.

 

Задание 2. Ксантопротеиновая реакция.

 

Реакция характерна для некоторых ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана), а также для пептидов, их содержащих. При действии азотной кислоты образуется нитросоединение желтого цвета. Далее нитропроизводные могут реагировать со щелочью с образованием натриевой соли, имеющей желто-оранжевое окрашивание:

Данную работу необходимо выполнять в вытяжном шкафу, соблюдая особую осторожность!

Выполняет 1 ученик от группы под руководством учителя.

1. В пробирку налейте 5 капель раствора яичного белка и ОСТОРОЖНО по стенке прибавьте 3–4 капли концентрированной азотной кислоты.
2. Смесь осторожно нагрейте. Выпадает осадок, который окрашивается в желтый цвет.
3. После охлаждения в пробирку ОСТОРОЖНО по стенке прилейте 10 капель 30 %-го раствора NaOH, желтая окраска переходит в оранжевую.
4. Записать название реакции, условия проведения, ее признаки и выводы по эксперименту в таблицу Оформление результатов.

 

Задание 3. Обнаружение и эмульгирование жиров (липидов).

 

Лецитин, входящий в состав желтка куриного яйца, относится к фосфолипидам. Он не растворяется в воде (в отличие от белка куриного яйца), но растворяется в теплом этиловом спирте. Исходя из этого, предположите, каким образом можно обнаружить лецитин в сыром желтке.

1. В одну пробирку добавить яичный желток и воду, а во вторую яичный желток и теплый этиловый спирт. Размешать стеклянной палочкой. Что наблюдаете?
2. В фарфоровую ступку положить семена подсолнечника (масленичная культура) и хорошо растереть их пестиком. Растертую массу положить на фильтровальную бумагу. Что мы можем наблюдать? Появление на бумаге жирных пятен.
3. В 3 пробирки помещают по 2-3 мл дистиллированной воды и растительного масла. Необходимо следить, чтобы количество воды и жира было приблизительно одинаковым. Добавляют в пробирку несколько капель раствора яичного белка, во вторую - несколько капель раствора КОН, в третью- не добавляют ничего (она будет служить контролем). Взбалтывают содержимое всех пробирок, ставят их по порядку в штатив и наблюдают образование в первых двух пробирках относительно устойчивой эмульсии, а в третьей - расслоение неустойчивой эмульсии на жир и воду.

Возможен выбор получения устойчивой эмульсии жиров с добавлением белка, или КОН.

1. Записать название реакции условия проведения, ее признаки и выводы по эксперименту в таблицу Оформление результатов.

 

2. группа.

Ход работ.

 

Задание 1. Качественные реакции на глюкозу.

 

Глюкоза является альдегидоспиртом, так как имеет в составе молекулы как альдегидную группу, так и гидроксогруппы. Качественными реакциями на обнаружение глюкозы могут служить реакции на многоатомные спирты и альдегиды.

1. В пробирку внести 10 капель 1 % – ного раствора углевода - глюкозы. Добавить по 10 капель гидроксида натрия и по 2 капли сульфата меди, нагревают до кипения. В пробирках с глюкозой выпадает сначала желтый осадок гидроксида меди I, а позже осадок оксида меди (I) кирпично–красного цвета.

Примечание: в качестве качественной реакции на глюкозу учащиеся могут выбрать реакцию «серебряного зеркала» с аммиачным раствором оксида серебра, или же реакцию с гидроксидом меди без нагревания.

1. Глюкоза не изменяет окраски индикаторов, следовательно, не содержит карбоксильную группу и не является кислотой. Проверим, содержит ли глюкоза альдегидную группу. Для этого проведём качественную реакцию на альдегиды – реакцию «серебряного зеркала».

CH₂OH-(CHOH)₄-COH + Ag₂O = CH₂OH-(CHOH)₄-COOH + 2Ag

1. Как спирт глюкоза может реагировать с гидроксидом меди – давать ярко-синий прозрачный раствор гликозида меди.

 

1. Записать название и уравнение реакции условия проведения, ее признаки и выводы по эксперименту в таблицу Оформление результатов.

 

 

 

 

Задание 2. Качественная реакция на сахарозу.

1. Проба на сахарозу. Качественная реакция с солями кобальта. Реактивы: 1 % раствор сахарозы; 2 % раствор Co(NO3)2,; 5 % раствор NaOH. Ход работы. В пробирку с 2 мл раствора сахарозы добавляют 1 мл раствора NaOH и несколько капель соли кобальта. Жидкость окрашивается в фиолетовый цвет.

Примечание: если добавить к сахарозе раствор кислоты, то образовавшаяся в результате реакции глюкоза даст реакцию при нагревании – выпадение осадок оксида меди (I) кирпично–красного цвета.

1. Записать название реакции условия проведения, ее признаки и выводы по эксперименту в таблицу Оформление результатов.

 

Задание 3. Обнаружение крахмала..Качественнная реакция на крахмал.

1. Капните раствором йода на разрезанный клубень картофеля и кусочек теста. Что наблюдаете?
2. Приготовьте пробирку с раствором крахмала, или накрахмаленную ткань. Крахмал с раствором йода образует окрашенное соединение синего цвета. К 10 каплям раствора крахмала добавить 1 – 2 капли йода. Наблюдается ярко–синее окрашивание. Это качественная реакция на крахмал.
3. Записать название реакции условия проведения, ее признаки и выводы по эксперименту в таблицу Оформление результатов.

 

IV. Закрепление материала – оформление результатов работы и написание выводов (10 мин.)

Оформите проведенные исследования в виде таблицы.

 

№ задания	Условия проведения реакции	Наблюдаемое явление	Протекающие реакции (уравнение, или название)	Вывод

 

V. Рефлексия, домашнее задание (5 мин).

Рефлексия. Учащиеся обсуждают успешность и результаты выполненных групповых проектов с учителем и делают выводы, что такие классы органических веществ, как белки и углеводы, можно обнаружить при помощи нескольких вариантов качественных химических реакций. Выбор учащимися реакций для проекта определяется их трудоемкостью и имеющимися реактивами. Например, реакция «серебряного зеркала» на наличие альдегидной группы в молекуле глюкозы требует дорогостоящих реактивов и достаточно трудоемка, в отличие от реакции, в которой гидроксид меди реагирует с глюкозой, как с многоатомным спиртом.

Домашнее задание: параграф 6, вопросы 1-4 на стр. 48-49, подготовить сообщение на темы «Функции липидов».

1. Структурная функция. 2. Энергетическая функция. 3. Функция терморегуляции. 4. Запасающая функция.

5. Регуляторная функция.

Карта оценки метапредметных результатов: умение формулировать исследовательскую цель, делить цель на ряд последовательных задач, планировать путь достижения результата, выбирать оптимальный вариант решения задачи.

Умение формулировать исследовательскую цель, делить цель на ряд последовательных задач, планировать путь достижения результата.

- совместно с учителем в состоянии поставить перед собой цель выбранного проекта; - демонстрирует понимание совокупности действий, необходимых для выполнения этой цели; - способен в хронологической последовательности выполнить все необходимые этапы проекта, чтобы достигнуть поставленной цели; - способен дать описание продукта, который должен быть получен в результате выполнения проекта.

- в состоянии самостоятельно поставить ряд конкретных практических задач, поэтапное выполнение которых приведет к достижению поставленной в проекте цели; - контролирует соблюдение последовательности действий и точность выполнения отдельных экспериментов; - дает полную характеристику своей деятельности на каждом пройденном этапе; -анализирует полученный результат, сравнивая с предполагаемым описанием продукта, который должен быть получен в результате выполнения проекта.

-самостоятельно определяет, какие действия следует предпринять для решения поставленных задач; -анализирует имеющиеся ресурсы для выполнения поставленных задач, способен предложить свою стратегию достижения цели на основе анализа имеющихся в распоряжении альтернатив; -делает выбор в пользу того, или иного метода (технологии), применяемого при решении задач, опираясь на мнение учителя и товарищей по группе; -в процессе работы над заданием корректирует план на основании оценки промежуточных результатов; -способен прогнозировать последствия появления продукта.

1. file0.docx.. 62,8 КБ

Опубликовано: 16.03.2021