Сценарий урока на тему "Мыло. Синтетические моющие средства"

Урок по теме: «Мыло. Синтетические моющие средства. Защита окружающей среды от загрязнения синтетическими моющими средствами».

Цели урока:

Обучающие:

— изучить состав, получение, свойства мыла и синтетических моющих средств, познакомить учащихся с историей мыла как необходимого компонента быта; прогнозировать моющие свойства 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.

Оборудование: мультимедийный проектор, экран, презентация, набор упаковок мыла разных сортов, упаковки синтетических моющих средств (СМС), емкости для замачивания, лоскутки ткани, раздаточный материал; тестовые задания.

Реактивы: раствор СМС, жесткая вода.

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. Закрепление знаний

6. Домашнее задание

1. Организационный этап.

- проверка готовности группы к уроку;

- проверка присутствующих.

Здравствуйте ребята! Сегодня у нас с вами необычный урок – мы проведем соревнование, но не между вами. И чтоб познакомиться с участниками соревнований, предлагаю посмотреть небольшой видеоролик.

2. Мотивация.

Просмотр видеоролика. Итак, соревноваться сегодня будут различные синтетические моющие средства, или порошки, как мы называем их в быту. Я напоминаю, что мы с вами изучаем раздел «Органические соединения в быту», а тема урока: «Мыло. Синтетические моющие средства. Защита окружающей среды от загрязнения синтетическими моющими средствами» (слайд 1). Многие из вас уже столкнулись с самостоятельной жизнью (в общежитии) и наверняка вставал вопрос, как отстирать ту или иную вещь и какое средство для этого использовать. Да и в вашей профессиональной деятельности без пятен не обойтись. Но, я думаю, вы все хотите выглядеть опрятными. 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? 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. (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. )

Итак, давайте составим план, по которому будем работать.

1. Мыло – определение, состав.

2. СМС – определение, состав.

3. Механизм действия СМС.

4. Влияние СМС на окружающую среду и организм человека.

1) Мыло(слайд 3) 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.

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 (слайд4) 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. 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 5). 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 6), то в общем сможем записать, что (слайд7)

СМС = ПАВ + добавки.

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

• Антиресорбенты (силикаты, КМЦ, 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. (слайд8)

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 9)

(слайд 10)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 11). 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 состоянии 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?

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 - «Ariel»;

маркера - «Ariel», «Losk жидк », «Tide»

кофе - «Ariel», «Tide»

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

2. Не проявляет эффективных моющих средств - « »

3. Предполагаемыми нами результаты частично подтвердились. Эффективными оказались рекламируемые порошки - «Tide», «Ariel»,

В отношении порошка «Ariel», было установлено, что хорошо растворяется в воде, имеет приятный запах отдушки, выстиранное белье имеет приятную голубизну. На цветном белье восстанавливается яркость красок. Недостатки: плохо выполаскивается с белья, запах довольно сильный, что не очень хорошо для людей, предрасположенных к аллергическим заболеваниям.

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. Вкратце скажу о влияние СМС на организм человека и окружающую среду(слайд 12), а вы этот вопрос дополните информацией, найденной самостоятельно, на следующий урок.

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

Как защитить себя от вредных влияний ПАВ (слайд13)? 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.

6. Домашнее задание. Подготовить сообщения о влиянии СМС на окр.среду и организм человека, конспект – выучить, учебник с.142-145 – читать.

• 1. Дайте определение бытовым химикатам?
• 2. Как классифицируют бытовые химикаты по назначению?
• 3. Какие бывают бытовые химикаты по агрегатному состоянию?
• 4. Назовите основные правила обращения с бытовыми химикатами?
• 5. С чем связана жесткость воды?

МЫЛО

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

Мыло

Твердое

R-COONa

Жидкое

R-COOK

Получение мыла

Мише́ль Эже́н

Шеврёль

Щелочный гидролиз жиров

Синтетические моющие средства

Мыло

СМС

• Получают из нефтепродуктов

• Получают из жиров щелочным гидролизом

- СООNa

SО 2 ОNa

Состав СМС

Состав: 5-15% анионные ПАВ,

Состав: 5-15% анионные ПАВ, кислородосодержащие отбеливатели, более 5% неионогенные ПАВ, фосфонаты, поликарбоксилаты, мыло, цеолиты, энзимы, оптические отбеливатели.

Состав: 5-15% анионные ПАВ,

Состав: 5-15% анионные ПАВ, неионогенные ПАВ,

СМС = ПАВ + добавки

• Антиресорбенты (поликарбоксилаты)
• Химические и оптические отбеливатели
• Энзимы
• Отдушка
• Пенообразователи или пеногасители
• Стабилизаторы
• Смягчители воды (фосфаты, фосфонаты, цеолиты)

это органические соединения, содержащие в молекулах одновременно две противоположные по свойствам группы:

полярную (гидрофильную) и неполярную (гидрофобную).

• R-гидрофобная группа вытесняет «отработавшую» молекулу ПАВ на поверхность воды.
• – SO3Na-гидрофильная группа, обеспечивают растворимость моющих средств в воде.

Расположение молекулы ПАВ на поверхности воды

Взаимодействие ПАВ с частицами грязи

Воздействие СМС на окружающую среду и организм человека.

ПАВ являются одними из наиболее распространенных загрязнителей объектов окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов:

- ПАВ отрицательно влияют на качество подземных питьевых вод и само очищающую способность водоемов, на использующих эту воду флору и фауну,

- проникая в организм, ПАВ способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, дерматитов, поражение мозга, печени, почек, легких, хроническое токсическое отравление; они способствуют возникновению злокачественных опухолей.

Защита от вредных влияний ПАВ

• 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 необходимо осуществлять в специально отведенных местах, нельзя лить на газоны.

Спасибо за урок.

Желаю успехов.