Практические работы с исследованием препаратов и средств бытовой химии

«ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ С ИССЛЕДОВАНИЕМ

ПРЕПАРАТОВ И СРЕДСТВ БЫТОВОЙ ХИМИИ»

2011

Пояснительная записка

На протяжении нескольких лет я работаю в классах медицинского профиля. Обучение химии в таких классах должно быть направлено не только на хорошую предметную подготовку выпускников, но и на развитие у них элементов профессионального мышления.

Цель практических работ: развитие у учащихся навыков исследовательской работы, приобретение ими опыта работы с источниками, расширение кругозора школьников, формирование их научно-исследовательских предпочтений и выбор сферы научных интересов, расширение опытно-экспериментальных навыков учащихся.

Использование в учебном процессе практических работ исследовательского характера дает возможность создавать на уроке проблемные ситуации, способствует мотивации для обобщения учебного материала, расширяет возможности для индивидуального и дифференцированного подхода к обучению, повышает творческую активность, позволяет расширить кругозор учащихся. Замечу, что важно придавать им прикладную направленность, тем самым создавать условия для выработки у учащихся умений применять полученные знания при решении реальных задач повседневной жизни и грамотно обращаться с лекарственными препаратами и средствами бытовой химии.

Привожу методику выполнения практических работ, предназначенных для учащихся Х-ХI- классов. В зависимости от подготовленности учащихся на их выполнения отводится 2-3 часа. Роль учителя заключается в создании мотивации, сопровождении обучения и обеспечении условий для рефлексии.

Каждая работа включает краткие теоретические сведения, задания, вопросы и экспериментальную часть. Содержание практических работ соответствует теоретическому материалу курса химии.

Необходимо заранее подготовить информационные карты для учащихся, сводные таблицы «Качественные реакции катионов и анионов», «Качественные реакции органических соединений».

После определения цели эксперимента возникает необходимость формулировки гипотезы, которая помогает определить направление эксперимента, уменьшить число случайных отклонений, неточностей ошибок. Гипотеза – это предполагаемое решение проблемы. Учитель предлагает учащимся высказать предположение о способах определения данных веществ, обосновать эти способы с помощью теории и уравнений реакций. Часто в ходе беседы проявляются проблемные вопросы, и учащиеся проявляют повышенный интерес к предмету, изучают проблему детально.

Как показала практика преподавания, включение данных работ в итоговой химический практикум способствует привитию исследовательского подхода к выполнению практических работ, овладению доступными для учащихся научными методами исследования, формирует и развивает творческое мышление. Эксперимент – вид самостоятельной работы учащихся. Он не только обогащает учащихся новыми знаниями, но и способствует проверке истинности приобретенных ими знаний, более глубокому пониманию и усвоению материала, позволяет осуществлять принцип политехнизма – связь с жизнью, с практической деятельностью.

Практическая работа №1

«Определение органических веществ в лекарственных препаратах»

Цели: закрепить знания учащихся о качественных реакциях органических соединений и правилах обращения с веществами в повседневной жизни; отработать навыки экспериментального определения органических веществ.

Реактивы и оборудование: ацетилсалициловая кислота (аспирин), вода, хлорид железа (III), ступка с пестиком, стеклянная палочка, спиртовка, держатель, воронка, фильтр, стаканы, пробирки.

Введение. В повседневной жизни человек применяет огромное количество веществ. К сожалению, некоторые из них - не по назначению. Примером этого может служить использование аспирина в качестве консервирующей добавки.

Формула ацетилсалициловой кислоты:

Это сложный эфир, образованный уксусной и салициловой кислотами.

В процессе консервирования аспирин долгое время нагревается в присутствии воды, кроме того, используемые продукты могут придавать рассолу кислотный характер.

Задания. Изучите превращения, происходящие с ацетилсалициловой кислоты (аспирином) в процессе консервирования (нагревание в присутствии воды и кислот), и выясните, как эти превращения отразятся на химических свойствах препарата.

Напишите соответствующее уравнение реакции:

При необходимости повторите сведения о сложных эфирах.

Вопросы-подсказки

● К какому типу относится данная реакция, как она называется?

● К каким классам органических соединений относятся продукты реакции?

● Какие фунциональные группы входят в состав ацетилсалициловой кислоты?

● Какая функциональная группа появляется после реакции гидролиза? (Обратите на фунциональные группы салициловой кислоты)

● Как можно проверить наличие этой группы в растворе? (Используйте данные таблицы «Качественные реакции органических соединений».)

● Какие изменения произойдут в химическом составе ацетилсалициловой кислоты (аспирина) в процессе консервирования (нагревания в присутствии воды и кислот)?

Ход работы

1. Измельчите таблетку аспирина в ступке и растворите в воде (объем воды 10-15 мл).

2. Перенесите в пробирки 2-3 мл полученного раствора.

3. Прокипятите раствор. (Соблюдайте технику безопасности!)

4. Профильтруйте раствор.

5. Проведите качественную реакцию.

6. Сделайте вывод о правильности выдвинутой вами гипотезы.

7. Оформите работу, заполнив таблицу, в которой есть следующие графы:

Вопросы для обсуждения

● На чем основано консервирующее действие аспирина?

● Какое действие на организм человека оказывает салициловая кислота – продукт гидролиза аспирина?

● Какими должны быть условия хранения аспирина?

Сначала учащиеся отмечают наличие карбоксильной группы в аспирине и делают предварительный вывод о том, что консервирующее действие ацетилсалициловой кислоты связано с тем, что в растворе создается кислотная среда, препятствующая размножению бактерий. Написав уравнение реакций, они отмечают, что в процессе гидролиза аспирина образуются фенольное соединение, которое помимо бактерицидного оказывает токсическое действие на организм человека. В результате они приходят к выводу, что использование аспирина в качестве консервирующей добавки недопустимо. Наличие фенольного соединения в растворе они доказывают, проведя качественную реакцию с хлоридом железа(III) (фиолетовое окрашивание раствора).

Практическая работа № 2

«Определение неорганических веществ в витаминах»

Цели: закрепить знания учащихся о качественных реакциях неорганических соединений; отработать навыки экспериментального определения качественного состава неорганических веществ.

Реактивы и оборудование: медицинский препарат ферроплекс или любой витаминный комплекс, содержащий ионы железа (например олиговит), гидроксид натрия, хлорид бария, нитрат серебра, вода. Ступка с пестиком, стеклянная палочка, воронка, фильтр, стаканы, пробирки.

Введение. Медицинский препарат ферроплекс пременяют для лечения больных с пониженным содержанием гемоглобина в крови. Он состоит из растворимой средней соли, образованной нерастворимым основанием и сильной кислотой. Для лучшего усвоения основного компонента организмом в состав лекарства введена аскорбиновая кислота (витамин С). Применение препарата рассчитано на длительный срок.

Задание: определите качественный состав соли, входящей в состав препарата ферроплекс.

Вопросы-подсказки

● Проанализируйте предложенную информацию. Какие частицы могут входить в состав данной соли?

● Какой способ качественного определения составыа ферроплекса следует выбрать?

(Используйте данные таблицы «Растворимость кислот, солей и оснований в воде», обратите внимание на название препарата).

Ход работы

1. Измельчите таблетку ферроплекса в ступке и растворите в воде (5-10 мл).

2. Профильтруйте раствор.

3. Проведите качественные реакции. (Соблюдайте технику безопасности!)

4. Оформите таблицу, в которой есть следующие графы:

5.Сделайте вывод о качественном составе препарата ферроплекс.

Пояснения. Основываясь на предположенной информации, исходя из названия препарата и используя метод исключения, учащиеся делают предположение о наличии в составе соли катионов Fe²⁺ и Fe3⁺ и анионов и CI^- .Экспериментальная проверка гипотезы позволяет сделать вывод, что состав соли - FeSO₄.

Практическая работа № 3

«Исследования состава средств бытовой химии»

Цели: закрепить знания учащихся об окислительно-восстановительных реакциях, о правилах обращения с веществами в повседневной жизни; отработать навыки экспериментального определения хлора.

Реактивы и оборудование: образцы чистых средств «Комет», «Мистер мускул», «Силит», раствор аммиака, иодкрахмальная бумага (фильтровальная бумага пропитанная концентрированным раствором иодида калия и крахмальным клейстером), вода, тигель, стеклянная палочка.

Введение. Наведение чистоты в современном доме невозможно без использования различного различных средств бытовой химии. Сильнодействующие, концентрированные, едкие, они требуют очень осторожного обращения и строжайшего выполнения инструкций.

К сожалению, некоторые хозяйки, борясь за чистоту, действуют по принципу: «Лей все сразу, что-нибудь да подействует». А вы читали этикетки препаратов бытовой химии?

Задание: проверьте, что произойдет, если нарушить правило: «Запрещается использовать порошок «Комет» вместе с жидкостями, содержащими аммиак».

Примечания. Аммиак содержат, например, стеклоочищающие и обезжиривающие средства.

«Комет» имеет в своем составе вещество, известное под торговым названием «хлоринол». Судя по всему, это вещество представляет собой соединение, в котором с одержится хлор. Возможно, это соль кислотный остаток которой CIO^-.

Вопросы-подсказки

● Какими свойствами – окислительными или восстановительными – обладает хлор и азот в названных веществах?

● Как поведут эти вещества, «встретившись» на какой-либо поверхности?

● Образование какого продукта реакции можно ожидать?

● Какой способ качественного определения предполагаемого продукта реакции следует выбрать? (Используйте данные таблицы «Качественные реакции катионов и анионов»).

Ход работы

1. Смешайте в тигле небольшое количество порошка «Комет» и раствора аммиака.

2. Прикройте тигель влажной иодкрахмальной бумагой.

3. Поясните наблюдаемые процессы.

4. Сделайте вывод о правильности выдвинутой вами гипотезы.

5. Напишите уравнения реакций.

Вопросы для обсуждения

● Почему нельзя смешивать порошок «Комет» с жидкостями содержащими аммиак?

● Какой тип реакции лежит в основе метода определения при помощи иодкрахмальной бумаги?

Пояснения. Учащиеся делают предположения, что в результате взаимодействия аммиака (окислителя) и ионов CIO^- (восстановителя) произойдет реакция:

2NH₃ + 6CIO^- = N₂ + 3CI₂ + 6OH^-.

Наличие хлора они определяют с помощью иодкрахмальной бумаги:

2KI + CI₂ = 2KCI + I₂;

I₂ + крахмал → синее окрашивание.

В результате они понимают, почему необходимо соблюдать инструкции и не допускать смешивания названных средств бытовой химии. Во-первых, происходит образование веществ, вредных для здоровья человека, во-вторых, изменение химического состава препарата при таком смешивании снижается его чистящий эффект.