327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
23.03.2017


Кейс-урок «Сіль та цукор – білі вороги людини. Так чи ні?»
Кейс-урок «Сіль та цукор – білі вороги людини. Так чи ні?»

Розділ: Науки, природа та людина

Рівень (клас): 8

Тема: Хімія

Мета: Вивчити, що таке сіль і цукор, порівняти і проаналізувати хімічні, фізичні і смакові властивості солі та цукру

Яка інформація мене тут чекає?

  • У чому різниця між хімічними елементами солей і вуглеводів на прикладі солі та цукру?
  • Чому людині необхідно вживати сіль і цукор?
  • Яку шкоду і яку користь приносять сіль і цукор нашому організму?
  • Які існують технології видобутку солі та цукру?
  • Які фундаментальні і практичні знання мені знадобляться?
6 розгорток з предметів, явищ та практик:
Вступ

Скоріш за все, сіль і цукор є найпоширенішими харчовими добавками. Але чи несуть вони користь для організму людини? Яка роль їм відведена? Чому одні люди вважають за краще рясно солити їжу, а інші люблять солодкий чай? І чи так необхідні ці речовини нашому організму?

 

У людей існує різна думка стосовно цих речовин. Одні прагнуть обмежити вжиток солі і цукру, оскільки вважають їх шкідливими, інші ж упевнені, що вони необхідні організму людини, оскільки мають цілющі властивості.

Давайте спробуємо розібратися в цих питаннях, оскільки сіль і цукор присутні у нашому раціоні щодня, і вже давно стали звичними продуктами.

Хімія
Властивості солі і цукру.

Усім відомо, що сіль має солоний смак, а цукор солодкий. Ці обидві речовини за нормальних умов є білими кристалами, які не мають запаху. Вони добре розчиняються у воді.

Але розчин солі є електролітом, а ось розчин цукру ні. І тому молекули солі при розчиненні у воді розщеплюються на позитивно і негативно заряджені іони, які виступають носіями електричного заряду, а розчин цукру не іонізує при розчиненні у воді, тому електричний струм проводити не може.

У кристалі хлориду натрію катіони натрію і аніони хлору впорядковані в просторі і утворюють кристалічну гратку:

 

Кухонна сіль — це кристалічний хлористий натрій, який зустрічається в природі у вигляді кам'яної солі або розчинів.

Світовий видобуток NaСl складає майже 100 млн т/рік. Кухонну сіль використовують у процесі виробництва м'ясних і рибних консервів, у металургійній і хімічній промисловостях, під час обробки хутра, сиром'ятних шкір, варінні мила, а також у медицині.

Де можна зустріти солі, і в яких областях вони застосовуються (з врахуванням різних солей, а не лише кухонної)?

 

Якщо кристали солі і цукру збільшити в 100 разів, то вони матимуть такий вигляд:

Кристали цукру

Кристали солі

Температура плавлення солі дорівнює 801°С. Цукор є органічною речовиною з молекулярною кристалічною граткою. Його температура плавлення дорівнює 180°С.

Сіль.

 

Хімічні властивості солі (усі різновиди та сполуки, що потрапляють під хімічне визначення "сіль"):

1. Взаємодіють з кислотами і основами.

2. Взаємодіють з металами.

3. Взаємодіють між собою (з різними властивостями — основними та кислотними).

4. Деякі солі розкладаються при нагріванн (нестійкі).

Цукор.

Сахароза присутня в соку різних рослин і деяких плодів. Вона накопичується у великих кількостях у цукровій тростині, в коренеплоді цукрового буряка і є джерелом промислового отримання тростинного і бурякового цукру. У буряку її близько 20%, а в цукровій тростині близько 25%. Також сахароза відіграє величезну роль в харчуванні людини.

Хімічна формула сахарози:

 

 

Кристали сахарози добре розчиняються у воді, а в спиртах — погано. Сахароза кристалізується без води у вигляді великих моноклінічних кристалів.

Піддається гідролізу під дією кислот і ферменту сахарази. В результаті гідролізу розпадається з утворенням молекули глюкози і молекули фруктози.

Молекула сахарози складається із залишків глюкози і фруктози, які сполучені одна з одною за рахунок взаємодії напівацетальних гідроксилів:

 

Хімічні властивості сахарози

Найважливіша хімічна властивість сахарози — здатність у присутності мінеральних кислот і при підвищеній температурі піддаватися гідролізу:

 

Під час виробництва сахарози не відбуваються хімічні перетворення, оскільки вона є в природних продуктах. І її виділяють з цих продуктів у більш чистому вигляді.

Технологія

Видобуток солі відноситься до однієї з прадавніх галузей виробництва. І на сьогодні використовують декілька різних видів її видобутку:

 

 

До таких способів видобутку відноситься:

• Басейновий спосіб, коли добувають самосадові солі, які утворилися у воді морів та озер. Суть такого способу полягає в тому, що в лиманах, де осідає сіль, її можна збирати і відправляти на переробку.

• Шахтний метод, коли в надрах землі утворюються поклади твердої солі. В такий спосіб видобувається більше 60% всієї солі в світі.

• Підземне вилуговування. На родовище сольового пласта закладають свердловини, в які закачується прісна гаряча вода, яка розчиняє сольову породу. А після того, як сіль перетворюється на розчин, його викачують за допомогою шламових насосів і далі за допомогою випаровування отримують сіль:

 

Технологія видобутку солі.

Перегляньте відео, з якого ви дізнаєтеся про технологію видобутку, підготовку і виробництво озерної солі:

Давайте розглянемо схему і дізнаємося, якими способами добувають сіль:

 

Технологія видобутку цукру.

Сахароза є буряковим або тростинним цукром і відноситься до групи олігосахаридів. Вона входить до складу фруктів, ягід, плодів, але найбільше її в тростині і цукровому буряку:

 

Сахарозу отримують у більш чистому вигляді з таких рослин, як цукровий буряк або цукрова тростина.

Спочатку збирають коренеплоди, їх миють і подрібнюють. Далі цю подрібнену масу обробляють гарячою водою, де сахароза переходить у розчин. Наступним етапом здобуття цукру є очищення сахарози і обробка вапняним молоком і вуглекислим газом. Потім цей розчин випаровують, сахароза кристалізується і у результаті отримується цукровий пісок. Якщо ж потрібно отримати цукор-рафінад, то тоді знову розчиняють і кристалізують розчин.

Цей процес виділення відбувається за такою схемою:

 

З цього відео ви можете багато цікавого дізнатися про те, як виготовляється цукор:

Після того, як цукор пройшов практично всі стадії виробництва, починаючи від постачання буряка, вибіркового контролю, очищення, обрізання, дифузії, кристалізації і т.д., приступають до завершального етапу у виробництві цукру. І цим етапом є сушка цукру. Це необхідно для того, щоб видалити з нього зайву вологу. А вже висушений і охолоджений цукор відправляють у спеціальну машину для розсівання, потім його фасують, запечатують і відправляють у сховище.

Економіка

Сіль – це природна мінеральна речовина, яку добувають з надр землі або збирають у відкритих родовищах і копальнях.

На сьогодні сіль добувають більш ніж в 100 країнах нашої планети. Великі соляні копальні знаходяться в таких країнах, як Іспанія, Німеччина, Австрія. Але найбільшими світовими виробниками солі є США, Німеччина, Китай, Нідерланди:

 

Світовий видобуток кухонної солі на цей час складає майже 100 тис. т/рік, з яких на харчові потреби використовують лише третю частину.

Де ще, крім харчових потреб, використовується сіль?

Крім кухонної солі широке застосування отримала технічна сіль. Її використовують:

• по-перше, в хімічній галузі для здобуття хлору, гідроксиду натрію, натрію, соляної кислоти, а також для хімічного очищення води;

• по-друге, для розморожування грунту технічну сіль застосовують у нафтовій сфері і в зимовий період як матеріал проти ожеледі на дорогах;

• по-третє, без солі не обійтися під час виробництва таких товарів широкого вжитку, як пральний порошок, скло, папір, сода, мило.

Кухонну сіль використовують у виробництві продуктів харчування, в повсякденному користуванні як приправу до страв і для інших господарських потреб.

Незвичайне використання висохлих соляних озер, особливо в Америці, придумали для запуску і посадки космічних кораблів, а також для рекордних автомобільних перегонів, де самою природою створені ідеальні умови тертя і ковзання.

Виробництво цукру.

Цукор є речовиною, яку отримують з соку різних рослин. До таких рослин відносяться, в першу чергу, цукровий буряк і цукрова тростина, а в Канаді цукор виготовляють з цукрового клена:

 

Такі країни, як Німеччина, США, Україна, Франція, Польща, Китай, Туреччина і Італія є головними виробниками цукру з цукрового буряка. Цукор з тростини виготовляють у таких країнах, як Бразилія, Індія, Куба. А ось основними виробниками кленового цукру є Канада і північно-східна частина США:

 

Отже, можна зробити висновок, що цукор відноситься до сировинного і стратегічного товару, світове виробництво якого надалі також розвиватиметься досить активно. І якщо спостерігається зниження попиту на цукор серед населення, то з боку підприємств харчової промисловості навпаки спостерігається збільшення попиту на цей продукт.

Бізнес

Напевно, немає у світі такої людини, яка б не куштувала смачну і солодку вату, приготовану з цукру. Але це не лише смачні ласощі, якими торгують в цирку, парках, дитячих кафе, але і цікавий вид бізнесу. Виробництво цукрової вати досить прибутковий і рентабельний бізнес при невеликих капіталовкладеннях.

Для цього необхідно придбати необхідне устаткування і організувати точку з продажу цукрової вати в місцях дитячого і родинного відпочинку:

 

Мистецтво
Коли люди почали добувати сіль?

Первісні люди отримували необхідну кількість солі з їжею тваринного походження. Але при споживанні злаків і овочів у людей з'явилося бажання підсолити їжу. Люди здогадалися, що можна використовувати морську сіль. Вони поливали дерев'яні поліна у вогнищі морською водою і потім цей попіл використовували в їжу як приправу.

Поступово сіль перетворилася на обов'язкову приправу. Вона використовувалася для кращого збереження продуктів і захищала їх від псування і гниття. У людини стало звичкою куштувати солону їжу і вживати сіль.

Видобуток кухонної солі здійснювався ще 3-4 тис. років до н.е., а перші сліди виявлені в Лівії.

Випаровувати кухонну сіль з морської води першими навчилися китайці. Але, як відомо, солона морська вода присутня не скрізь, де мешкає людина. Тому почали шукати її родовища. Так, китайці з провінції Сичуань навчилися отримувати сіль з-під землі методом буріння. Для цього вони використовували бамбуковий бур з важким барабаном, який міг проникати в грунт на глибину більше 500 м:

 

Але в ті далекі часи сіль була досить дорогим товаром. Сіль і цукор були настільки важливими, що через них них навіть розгоралися, наприклад, соляні війни. Так було в середні віки між Генуєю і Флоренцією. Генуезці заблокували флорентійський порт для прийому кораблів з сіллю, змусивши їх піти на військові, політичні та економічні поступки.

У давнину за допомогою випаровування сіль добували з морської води або з води солоних озер:

 

Коли люди почали добувати цукор?

Спочатку людина не знала, що таке цукор. Сахарозу вона отримувала, споживаючи різні фрукти, солодке листя рослин і мед. Цукор з'явився набагато пізніше ніж сіль. Вперше цукор у городньому буряку виявив у 1747 р. німецький хімік Маркграф.

Вперше, спробувавши цукор, воїни Олександра Македонського назвали його «медом без бджіл».

Так само, як і сіль, у ті далекі часи він коштував дуже дорого і був доступний лише багатим верствам населення. Але з його появою люди почали додавати цукор у різні страви, кондитерські вироби, чай, каву. Цукор став головним компонентом глазурі, кремів і цукерок.

 

Здоров’я
У чому користь і шкода надмірного вживання солі?

Вже багато років учені і обивателі обговорюють питання користі і шкоди від вживання солі. З одного боку, за відсутності солі в організмі існує ризик отримати інфаркт через звуження і спазми судин, а через згущення крові можуть утворитися тромби:

 

Сіль також корисна гіпотонікам, які страждають зниженим тиском. Але для гіпертоніків сіль небезпечна. Також при надмірному вживанні солі існує ризик захворювання нирок, сечового міхура, серця, судин.

Отже, можна зробити висновок, що в розумних межах сіль є і необхідною, і корисною. Адже вона є складною хімічною сполукою хлориду натрію, магнію, кальцію, фосфору і калію. Для підтримки кислотно-лужного балансу нашому організму потрібен натрій, оскільки без нього підшлункова залоза не здатна виробляти травні соки:

 

У чому користь і шкода надмірного вживання цукру?

Такого ж принципу слід дотримуватися і при вживанні цукру. Людина, яка вживає велику кількість цукру, піддає себе ризику придбати такі захворювання, як карієс, ожиріння, серцево-судинні захворювання, цукровий діабет, атеросклероз і, як наслідок, заробити інсульт або інфаркт:

 

Вживання цукру у великих кількостях руйнує зубну емаль. Крім того, його надлишок може негативно позначитися на вашій фігурі і призвести до ожиріння. Але найнеприємніше в тому, що цукор має здатність вбивати корисні бактерії в організмі і вітаміни:

 

І без цукру людина обійтися теж не може. Адже завдяки цукру в організмі виробляється гормон щастя, а в результаті покращується настрій, так цукор додає людині енергію. Користь помірного вживання цукру в тому, що він активує кровообіг у головному і спинному мозку. Крім того, цукор зменшує небезпеку поразки бляшками кровоносних судин і запобігає тромбозам.

Підведення підсумків кейс-уроку:

Назва

Зміст

1

Результати кейс-уроку можна доповнити такими знахідками учнів:

 

2

Які 3 сайти допомогли знайти важливу інформацію?

http://edufuture.biz/

http://uksus.com.ua/svojstva-ehlektrolitov-silnye-i-slabye-ehlektrolity-ehlektrolity-chto-takoe

http://bizzavod.ru/saxarnaya-vata-–-biznes-na-vozduxe-i-saxare.html

3

На допомогу учню і коучу:

http://edufuture.biz/

http://www.ecolora.su/167-svojstva-povarennoj-soli-skolko-v-stolovoj-lozhke-gramm.html

https://www.youtube.com/watch?v=llr1foG5BZc&feature=youtu.be

https://ru.wikipedia.org/wiki/Сахароза

 

4

Де знаходити інформацію для кейсу:

http://edufuture.biz/

http://eduportal.uz/ebooks/himiya8/html/330.html

http://www.лена24.рф/Химия_для_8_класса_Габриелян/36.html

http://moneymakerfactory.ru/biznes-idei/biznes-na-saharnoj-vate/

http://www.myshared.ru/slide/318604/

http://www.dansukker.ru/ru/о-сахаре/как-изготавливается-сахар-из-сахарной-свеклы.aspx

 

5

Локація проведення кейс-уроку:

Кейс-урок проходить у класі.

Можливе проведення в музеї, бібліотеці.

6

Змагання:

Команди хлопчиків і дівчаток.

Рахунок склав:….

Завдання для них:

1. Які види кухонної солі і цукру вам відомі? Запишіть їх у табличній формі і дайте характеристику.

2. Чим можна замінити вживанні солі і цукру?

3. Знайдіть інформацію про те, як можна в домашніх умовах виростити кристали солі і цукру. Проведіть такий експеримент.

7

Домашнє завдання:

Сформулювати по п'ять питань до матеріалу кейсу (індивідуальне завдання).

8

Тривалість:

 

90 хвилин (спарений урок)

 

9

Можливість схеми заняття з учнем-дублером: 

Можливо.

10

Отримані знання і напрацьовані компетенції:

Знання про значення особи в історичних процесах.

Уміння швидко знайти необхідну інформацію за темою.

Здобуття практичних навиків використання отриманої інформації.

Здобуття конкретних знань з фізики, хімії, історії та інших розділів (наведені в розгортках).

11

Теги:

Сіль, цукор, електроліт, кристалічна гратка, хлорид натрію, сахароза, цукровий буряк, кухонна сіль, цукрова вата.

12

Автори:

 Паутінка Світлана Анатоліївна

13

Брали участь в апгрейді кейсу:

 

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середнього розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!