Конспект урока по химии "Мыла"

План - конспект урока по теме: «Мыла как соли высших карбоновых кислот, их моющее действие».

Класс: 10

Школа: ГБОУ «Школа № 39 г.о. Донецк»

Учитель: Талапа Алина Александровна

Цель урока: изучение химического состава, свойств мыла и действие на организм человека и окружающую среду

Задачи урока:

Обучающие:

— изучение состава, получения, свойств мыла и синтетических моющих средств, ознакомление учащихся с историей мыла как необходимого компонента быта; прогноз моющих свойств СМС.

Развивающие:

— развитие ассоциативного и логического мышления, понятийного аппарата, экспериментальных умений и навыков, мотивирующего начала в процессе познания; выявление причинно-следственных связей; формирование практико-ориентированного направления познавательной деятельности.

Воспитательные:

— воспитание научно-материалистического мировоззрения; культуры пользования химическими препаратами в быту; экологическое воспитание.

Тип урока: комбинированный урок

Формы работы учащихся: индивидуальная, фронтальная работа.

Ход урока:

1. Организационный этап.

2. Мотивация

3. Актуализация знаний

4. Изучение нового материала

5. Физкультминутка

6. Закрепление знаний

7. Домашнее задание

8. Рефлексия

1. Организационный этап.

- проверка готовности обучающихся к уроку;

Здравствуйте ребята! Сегодня у нас с вами необычный урок – мы проведем соревнование, но не между вами. А для того, чтобы узнать, между какими веществами пройдет это соревнование, давайте вспомним отрывок из известного и любимого всеми литературного произведения.

(демонстрация видеоролика)

Скажите, из какого мультфильма этот отрывок? Кто написал эту сказку? На помощь мальчишке приходит борец за чистоту Умывальник и в конце произведения одна из фраз звучит так: «Да здравствует мыло душистое…»

Какова тема нашего урока? Мыла как соли высших карбоновых кислот, их моющее действие.

2. Мотивация.

Итак, соревноваться сегодня будут различные синтетические моющие средства, или порошки, как мы называем их в быту. Я напоминаю, что мы с вами изучаем раздел «Кислородсодержащие органические соединения».

Вы уже взрослые юноши и девушки, и я уверена, что вы все хотите выглядеть опрятными. И, наверняка, перед вставал вопрос, как отстирать ту или иную вещь и какое средство для этого использовать. Все мы являемся свидетелями того, что в наших магазинах появился огромный ассортимент синтетических моющих средств. Еще лет 20 назад название используемых стиральных порошков можно было легко перечислить: «Астра», «Эра», «Лотос», т.к. их набор не отличался большим разнообразием. Сегодня химическая индустрия предлагает нам широкий спектр разнообразных по составу, по воздействию, по свойствам СМС (синтетических моющих средств). А рекламодатели постоянно твердят об их высоком качестве. Но обычному человеку крайне сложно сориентироваться в столь богатом разнообразии предлагаемых средств. Итак, когда мы идем покупать СМС, нам бы хотелось купить такое средство, которым можно было бы стирать все, невзирая на качество ткани и степень загрязнения. Существует ли такое средство? Как вы считаете , что дадут нам результаты нашего небольшого исследования? Ответ учащихся: « Результаты предполагаемого исследования дадут возможность определить качество, состав СМС и применить наиболее эффективные из них». Результаты, которые будут получены в ходе исследования имеют важное практическое значение не только для нас, но и для ваших друзей, а ,может быть, и мам. Бывает так, что рекламируемый товар не проявляет тех качеств и свойств, которые ему приписывают. Качество не соответствует цене. И если результат одинаковый, зачем платит больше?!

Вот на этом и последующих уроках мы с вами и попытаемся дать ответы на эти вопросы.

Сейчас, чтоб не терять времени, я замочу образцы ткани, на которых предварительно были поставлены пятна от кетчупа, кофе и маркера. Мне нужно 4 помощника, которые помогут потереть пятна. Растворы с СМС приготовлены в соответствии с рекомендациями производителей. Обратите внимание, что образцы тканей кладутся в раствор, куда предварительно был насыпан и растворен порошок, а не порошок сыпется на ткань, как часто показывают в рекламных роликах. Почему именно такой порядок? На этот вопрос, надеюсь, вы сможете дать ответ в конце нашего урока.

3. Актуализация знаний. Фронтальный опрос. А пока идет стирка…(слайд 2)

1)Дайте определение бытовым химикатам? (Бытовые химикаты — это отдельные химические вещества, а чаще смеси веществ, которые используются в быту с определённым назначением.)

2)Как классифицируют бытовые химикаты по назначению(моющие, чистящие, универсальные, для ухода за мебелью, для уход за автомобилями, средства гигиены и косметики и т.д.)

3) Какие бывают бытовые химикаты по агрегатному состоянию?(жидкие и твердые)

4)Назовите основные правила обращения с бытовыми химикатами?

5) С чем связана жесткость воды?(с наличием ионов кальция и магния).Какая вода у нас в водопроводах?(жесткая). О жесткости мы вспомнили неслучайно, это нам пригодится для понимания действия мыла и синтетических моющих средств.

4. Изучение нового материала.

Перед изучением нового материала давайте еще раз обратим внимание на тему урока. …А теперь подумаем, на какие вопросы мы должны ответить в ходе изучения нового материала, таким образом сформулируем цель нашего урока. (Ответ учащихся: Что такое мыло? Как его получают, каков его химический состав, каким мылом пользоваться для умывания, каким для стирки? Какие бывают виды мыла? И зачем же мы покупаем стиральные порошки под названием СМС? Какова от них польза, а может быть от них больше вреда? Есть ли отличия между порошками? И т.д. ) То есть целью нашего урока будет изучение химического состава, свойств мыла и действие на организм человека и окружающую среду.

Итак, давайте составим план, по которому будем работать. (слайд)

1. Мыло – определение, состав.

2. СМС – определение, состав.

3. Механизм действия СМС.

4. Влияние СМС на окружающую среду и организм человека.

1) Мыло(слайд ) Обратимся к этикетке от мыла и изучим состав. На первом месте стоят – натриевые соли масел и жиров. Обычные мыла состоят главным образом из смеси солей пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот. Натриевые соли образуют твердые мыла, калиевые соли — жидкие мыла.

Запись в тетрадь! Мыло – натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот,
полученные в результате гидролиза жиров в щелочной среде.

Общая формула твердого мыла: R-COONa; жидкого мыла: R-COOK. Получают мыло (слайд) в результате щелочного гидролиза жира: Основываясь на этой реакции, французский химик М.Э.Шеврёль поставил производство мыла на научную основу.

Основной состав любого твердого мыла одинаков. Это натриевые соли высших карбоновых кислот, обычно получаемых из жиров природного происхождения. Отличия заключаются в добавках, которые вносят в мыло в зависимости от его назначения. Основное назначение мыла – гигиеническое. Отрицательным свойством мыла является образование свободной щелочи при его растворении в воде. Какое действие щелочь может оказывать на кожу? (Ответ учащихся: Щелочь эта может вызывать раздражение, шелушение, сухость кожи.)

Обычно мыло утрачивает свою моющую способность в жёсткой воде, поскольку растворимые натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот выступают в обменную реакцию с растворимыми гидрокарбонатами щелочноземельных металлов, главным образом кальция:

2C₁₇H₃₅COONa + Ca(HCO₃)₂ (C₁₇H₃₅COO)₂Ca  + 2NaHCO₃.

Решить эту проблему химикам удалось, синтезировав новые моющие вещества – СМС.(слайд ). Еще в XIX веке русский химик Г.С. Петров действием серной кислоты на продукты переработки нефти получил синтетические моющие средства, которые прекрасно мылятся в жесткой воде.

2)СМС. Если мы рассмотрим и сравним этикетки различных стиральных порошков (слайд), то в общем сможем записать, что (слайд)

СМС = ПАВ + добавки.

• Поверхностно-активные вещества (ПАВ) являются основой всех СМС и отвечают собственно за отделение загрязнения от ткани.

• Антиресорбенты (силикаты, триполифосфат натрия), чтобы частички грязи не оседали на ткань повторно.

• Химические и оптические отбеливатели отвечают за белизну ткани.

• Энзимы отвечают за удаление специфических загрязнений.

• Отдушка

• Пенообразователи

• Стабилизаторы

• Смягчители воды (фосфаты, фосфонаты, цеолиты)

Если все это семейство веществ работает слаженно и на совесть, чистота ткани гарантирована.

3). Механизм действия стирального порошка.

Моющее средство должно успешно выполнять две функции: удаление частиц грязи с очищаемой поверхности и перенос их в раствор.

Стиральный порошок должен содержать в своем составе моющие вещества с молекулами – «смывателями», имеющими гидрофобную («водоотталкивающую») и гидрофильную («водолюбивую») части. (слайд)

Первая будет взаимодействовать с поверхностью загрязненной ткани, а вторая – с водой; частицы грязи перейдут в водный раствор вместе с моющими веществами. Такие вещества и получили названия поверхностно-активных веществ (ПАВ) (слайд )

(слайд)Полярный конец обуславливает ее растворимость в воде, неполярный (углеводородный) затрудняет, тормозит это растворение и стремится вытеснить молекулу мыла из внутренних слоев воды на ее поверхность, то есть на границу ее раздела с воздухом, ибо воздух, являясь гидрофобным веществом, имеет средство к гидрофобной части молекулы мыла.

Обладая такими свойствами, молекулы ПАВ, растворяясь в воде, будут стремиться вытеснить молекулы воды из пограничного слоя и занять их место.

Расположение молекул ПАВ на поверхности воды

Таким образом, на поверхности водного раствора происходит так называемый процесс адсорбции - скопление полярных молекул ПАВ, где они, концентрируясь, образуют сплошное покрытие – адсорбционный слой, который как бы обволакивает поверхность воды. По существу, на этой поверхности образуется слой нового вещества, имеющий меньшее поверхностное натяжение, чем вода. Следовательно, и поверхностное натяжение этого водного раствора соответственно понижается.

При введении в водный раствор молекул ПАВ, они адсорбируются на поверхности загрязнения, поверхностное натяжение воды резко понижается (слайд). Благодаря этому раствор ПАВ хорошо смачивает гидрофобные загрязнения. При погружении загрязненной ткани в моющий раствор достаточно высокой концентрации (не ниже 0,1-0,2% ПАВ) ткань быстро смачивается и набухает. Что ослабляет связи грязевых частиц с волокнами ткани. Капли загрязнения стягиваются, снижается сцепляемость частиц загрязнения. При механическом воздействии ( перемешивание, трение и т.п.) процесс смачивания увеличивается, и в конце концов, частицы загрязнения переходят в раствор. Молекулы ПАВ адсорбируются на загрязнениях, что препятствует укрупнению и осаждению частиц на чистой поверхности. Эти «плененные» ПАВ мельчайшие грязевые частицы окончательно потеряли связь с тканью, а также друг с другом, и перешли в водный раствор и пену. В результате частицы загрязнителя стабилизируются во взвешенном со стоянии в растворе и удаляются вместе с ним.

Растворение молекулы аниона ПАВ в грязном жире углеводородного конца

Таким образом, моющие способности стирального порошка определяются поверхностно-активными веществами.

Моющий процесс можно изобразить следующим образом:

Воздух

а — грязевая частица на поверхности материала; б — адсорбция моющего вещества на частице грязи; в — отрыв частицы грязи от отмываемой поверхности; г — частица грязи в моющем растворе; д — пузырьки воздуха с адсорбированными молекулами моющего вещества (пена); Е — слипшиеся пузырьки пены и частицы грязи; ж — адсорбционный слой моющего раствора на границе раздела воздух — вода

Итак, ответьте теперь на вопрос, который мы ставили в начале урока? Почему сначала СМС растворяют, а потом замачивают и стирают ткань?

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА

Мы минуту отдыхаем,

Но урок не забываем.

Если я называю формулу основного оксида –

Наклоняем голову влево;

Кислотного – вправо;

Кислоты – вперед;

Основания – назад;

Формулу соли – вращаем головой.

Взгляд налево, взгляд направо,

Ведь разминка – не забава,

Покачали головой,

И усталость с нас долой!

Зарядка для глаз (по таблице Менделеева)

А сейчас пришло время подвести итог соревнований порошков. Сравним их эффективность воздействия на пятна от маркера, кофе томатной пасты и определим наиболее эффективное СМС.

Таблица результатов

5-отлично, 4- хорошо, 3- удовлетворительно, 2- плохо.

Выводы:

1. Наиболее эффективными порошками для устранения загрязнения от

томатной пасты является -

маркера -

кофе -

1. Самым эффективным (в плане универсальности) является стиральный порошок -

2. Не проявляет эффективных моющих средств - « »

3. Предполагаемыми нами результаты частично подтвердились. Эффективными оказались рекламируемые порошки -

В отношении порошка « », было установлено, что хорошо растворяется в воде, имеет приятный запах отдушки, выстиранное белье имеет приятную голубизну. На цветном белье восстанавливается яркость красок. Недостатки: 

Итак, у каждого стирального порошка есть свои плюсы и минусы. Очень полезно поменьше верить тем рекламам, которые приносят больше вреда, чем пользы. Ведь задача рекламы заставить человека купить, а фирме помочь продать, причем побольше и подороже. Польза же здоровью и внешности производителей интересует меньше всего.

Какой вывод вы сделали для себя?

1. Поговорим о влиянии СМС на организм человека и окружающую среду (слайд) (доклады учащихся)

СМС может вызывать аллергические реакции, дерматиты, хроническое токсическое отравление.

Как защитить себя от вредных влияний ПАВ? Максимально сократить время стирки, исключить контакт незащищенных частей тела с раствором порошка, тщательно выполаскивать вещи, используя при этом горячую воду. После стирки проветрить помещение и тщательно вымыть руки в большом количестве теплой воды.

Слив воды после стирки в домашних условиях и банно-прачечных комбинатах необходимо осуществлять в специально отведенных местах, нельзя лить на газоны. Поливать растения во дворах или в районах зеленых посадок, в водоемы. Это отрицательно влияет на флору и фауну, загрязняет почву и делает её не пригодной для высадки зеленых растений в течение многих лет.

5. Закрепление знаний. Тест по вариантам. Потом учащиеся обмениваются своими работами и проверяют друг друга.

Устный опрос.

- Почему во все лосьоны для очистки кожи лица, помимо веществ, растворяющих кожное сало и удаляющих загрязнения, обязательно добавляют слабые кислоты?

При гидролизе мыла образуется щелочной раствор, неблагоприятно влияющий на кожу. Для его нейтрализации используют слабые кислоты.

- Почему мыло плохо мылится в морской воде?

Морская вода в большом количестве содержит ионы магния и кальция, которые образуют нерастворимые соли карбоновых кислот.

- Где расходуется больше мыла: в мягкой или жесткой воде?

Больше мыла расходуется в жесткой воде, т.к. при взаимодействии с ионами кальция образуются нерастворимые соли.

Итоги урока. Домашнее задание. Изучить параграф 16, выполнить №5 страница 86 (письменно, осуществить цепочку превращений)

Рефлексия «Анкета-газета»

Спасибо за внимание и работу на уроке!

8