Конспект урока 'Состав мыла, его моющее действие, Понятие о CM3, охрана окружающей среды от загрязнения'. 11 класс

Состав мыла, его моющее действие,

Понятие о CM3, охрана окружающей среды от загрязнения. 11 класс

Цели: ознакомить учащихся с историей изобретения, составом и свойствами мыла, сформировать понятие ПАР на примере строения и свойств мыла; дать представление о CM3, сравнить свойства метла и CM3, определить требования, которым должны соответствовать CM3 с позиций охраны окружающей среды; показать многогранность проблем, связанных с использованием веществ повседневного потребления; убедить в необходимости осмысленного подхода к реализации своих потребительских запросов, используя интегрированный подход к преподаваемому материалу.

Тип урока: усвоение новых знаний.

Форма организации учебной деятельности: фронтальная, индивидуальная работа в малых группах.

Методы и приемы обучения: проблемное изложение материала с элементами самостоятельной поисковой и исследовательской деятельности.

Ожидаемые результаты: ученик: объясняет термины и понятия мыло, ПАР, CM3; приводит примеры состава твердого и жидкого мыла; устанавливает причинно-следственные связи между составом, строением и применениями моющих средств; сравнивает мыло и CM3; оценивает влияние продуктов бытовой химии на окружающую среду; побуждает соблюдать правила безопасного обращения с CM3.

Оборудование: выставка «Торговый ряд», схема классификации мыла, схема проблемных взаимосвязей.

Химическое оборудование и реактивы: два кристаллизатора с водой и порошками, жиры, щелочь, полученное мыло, пять стаканчиков со стеклянными палочками, полоски универсального индикатора (демонстрационный стол учителя), штатив, пробирка с мыльной водой и порошком, две пробирки, колба с водой (ученические столы).

ХОД УРОКА

I . Организационный момент

Вступительное слово учителя

II. Актуализация опорных знаний

1. Презентация выставки веществ

Учитель. Торговый ряд начала XXI века. Картина знакомая.

Порошки, шампуни, мыла твердые, жидкие, чистящие средства.

Каждый из нас ежедневно пользуется моющими средствами. Умываемся мылом, а для стирки используем специальные порошки или пасты с самыми разнообразными громкими названиями на упаковках.

2. Самостоятельная работа с карточками

Задание. Согласны ли вы с утверждением?

1. Жиры используются для производства мыла.

2. В современных условиях на производство моющих средств главным образом идут продукты переработки нефти. ?

3. Синтетические моющие средства достаточно

устойчивые и достаточно трудно поддаются разрушению.

4. Преимущество CM3 заключается в том, что их кальцевые соли растворимы в воде. Поэтому в отличие от обычного мыла они не теряют моющего действия в жесткой воде (например, морской).

5. Чтобы очистить сточные воды от CM3, их подвергают длительному биологическому и химическому распаду.

(Учащиеся на полях тетради ставят цифры 1-5, а рядом - знаки «+» или «-» в зависимости от того, согласны с таким утверждением или нет.)

3. Беседа с классом по содержанию выполненного задания

Учитель. В предложенных вам утверждениях скрыто несколько важных проблем. Попробуем их сформулировать, ответив на предложенный вопрос:

• Эти знания для вас важны?

(Предполагаемый ответ: «да».)

• Следует ли использовать CM3, в чем их преимущества?

Задача урока-панорамы: попробуем взглянуть на проблему не только с позиции химии.

Милая и разнообразные стиральные порошки объединяет чрезвычайно важные свойства, без которых не были бы они моющими средствами,-их поверхностная активность.

Вывод. Основу CM3 составляют поверхностно-активные вещества (ПАВ).

4. Работа в тетрадях

Запись темы и эпиграфа урока.

Отыщи всему начало - и ты многое поймешь.

III. Мотивация ученической деятельности

Учитель представляет группы учащихся, которые помогут создать на уроке панораму знаний и проблем, определенных в теме. Каждая группа заранее получила задание, что дало возможность проявить свои умения не только находить необходимую информацию, но и излагать материал кратко и по существу, выделяя главное и используя те формы подачи, которые дают возможность присутствующим понять материал и использовать его, демонстрировать свои практические навыки. Это даст возможность в повседневной жизни более рационально планировать семейный бюджет и, самое главное, придерживаться такого поведения, которое бы не вредило здоровью.

IV. Изучение нового материала

Панорама - обзор материалов, подготовленных творческими группами.

1. «Теоретики»

Знакомство с понятием ПАРЫ Схематическая строение молекулы ПАВ

Молекулы ПАВ на граничной поверхности (например, воздух - вода) располагаются в определенной последовательности: гидрофильные группы направлены в воду и растворены в ней, гидрофобные извлекаются из них. В результате поверхность воды покрывается своеобразным «частоколом» из молекул ПАВ, что образуют прослойку толщиной 0,1 мм. Такая поверхность воды имеет более низкую энергию, это связано со снижением поверхностного натяжения воды.

Поверхностное натяжение затрудняет процесс мытья и стирки, так как препятствует быстрому и полному смачиванию текстильных волокон или других загрязненных поверхностей. Уменьшая поверхностное натяжение воды, мы увеличиваем и смачивающее способность.

Молекула ПАВ адсорбируется на поверхности ткани кожи, например, на загрязняющих ее частях (жировые пятна, сажа и тому подобное) и проникает в зазоры между ними. Полностью покрываясь такими молекулами, частица отделяется от поверхности ткани и в виде эмульсии или суспензии уходит в раствор.

ПАР - хорошие пенообразователи и стабилизаторы эмульсии. Пене принадлежит важная роль: загрязняющие частицы,

прилипая к пузырей, исчезают вместе с ней из моющего раствора.

2. «Историки»

1. Проблемный вопрос

Давно ли у нас появилось мыло? А порошки? А чем мылись раньше: 100, 1000 лет назад? Начнем с основ, с азов санитарии и гигиены. Предоставляем слово историку-химику.

2. Виртуальная экскурсия

- Сегодня историку довольно трудно решить вопрос о том, кто первым изобрел мыло. Его будто умели варить древние египтяне за 1500 лет до н. е., но употребляли как лекарство.

Довольно распространенный исторический парадокс: веками, тысячелетиями иногда не догадывались об истинном предназначении вещей.

Только факты

Древние времена. Моющие средства: глина, мыльные травы, пепел, моча.

VIII ст, Неаполь. Создана первая в Европе гильдия мыловаров.

IХ ст. Киев. Здесь знали мыло, которое привозили из Константинополя.

На рубеже XIX ст. мыло становится, по словам выдающегося немецкого химика Юстаса Лейка, мерилом благосостояния и культуры государства.

Фабрика Ладыгина в столице стала продавать отечественное туалетное мыло. В «Санкт - Петербургских ведомостях» один из мыловаров так рекомендовал свой товар:

«...наше сильное мыло, для умывания и мытья признается вторым под итальянским и испанским». Умивальне лично Ладыгин варил на коровьем масле пудами, футами - в брусках, печатях и в порошке. Он предлагал покупателям белые и цветные мыла, изготовленные на миндальному, маковом и других маслах... белое мыло «на заморский манер» на коровьем масле с духами и без них, эссенцию мыльную ее дегтярное мыло от «скотских болезней». (Демонстрация репродукций и объектов в ходе сообщения)

3. Практикум. Решение расчетных задач

Учитель. Со времени своего возникновения процесс промышленного производства мыла не изменился.

Приглашаем будущих фабрикантов к ладыгинским потомкам.

1 • Калий стеарат - важный компонент жидкого мыла. Какова масса калий гидроксида и тристеарату необходима для получения стеарата Калия массой 500 кг, если выход продукта составляет 80 % из-за производственных потерь?

Ответ: 570,3 кг жира и 103,2 кг калий гидроксида.

2• Сколько тонн мыла, содержащего 0.7 массовой доли-натрий стеарата, можно получить действием натрий гидроксида на 1,5 т жира, который содержит 0.8 массовой доли тристеарина?

3 . «Практики»

Демонстрация результатов опыта «Секреты мыловарения» (с пояснением методики проведения опыта ее расчетам).

Вывод. Смысл мыловарение - гидролиз жиров в щелочной среде.

Смесь солей высших жирных кислот, в которых преобладает натрий стеарат C₁₇H₃₅COONa, выделится из реакционной массы и после дополнительной обработки превращается в мыло -• хозяйственное, туалетное, детское

4 . «Химики»

I. Презентация схемы понятий в виде таблицы

Натриевые соли карбоновых кислот, образованные сильными основаниями и слабыми кислотами, подвергаются гидролизу:

Классификация мыла

Твердое

Жидкое

Натривые соли карбоновых кислот

C₁₇H₃₅COOH+NaOH -> C₁₇H₃₅COONa+H₂O

Каливые соли высших карбоновых кислот

C₁₇H₃₅COOH+KOH -> C₁₇H₃₅COOK+H₂O

C₁₇H₃₅COOH+K₂CO₃ -> C₁₇H₃₅COOK+H₂O+CO₂

Луг, образовавшийся, эмульгирует, частично разлагает жиры и освобождает грязь, прилипший к ним.

Калиевые соли по сравнению с натриевыми лучше растворимы в воде и поэтому имеют более сильное моющее действие.

2. Работа в микрогруппах

Тестовое задание с взаимопроверкой

1. Укажите общую формулу мыла:

А) RCOOR

Б) R-COONa

В) CH 2ONa

Г) R-CONa

2. Обозначьте вещество, которое может образовываться в результате омыливания жиров:

А) Олеиновая Кислота

Б) Натрий Олеат

В) Уксусная Кислота

Г) Натрий ацетат

3. Отметьте класс органических соединений, к которым принадлежала, милая:

А) Соли высших карбоновых кислот

Б) Эфиры

В) Эфиры

Г) Карбоновые кислоты

Установите последовательность и условия для осуществления преобразований.

3. Осмысление изученного материала

Вопросы поисковой беседы

• Почему оказалось необходимым синтезировать моющие средства?

* Из собственного опыта приведите известные вам недостатки мыла.

Лабораторная работа № 5

(с. 41 «Сравнение свойств мыла

и синтетического моющего средства»)

Обсуждение и обобщение результатов работы

1. В какой пробирке образуется более стойкая пена?

2. Средство приходится добавлять больше для образования устойчивой пены?

5. «Эксперты»

1. Презентация результатов проведенной исследовательской работы

1-й эксперт. Недостатки мыла

Обычные мыла имеют как преимущества, так и существенные недостатки. У них плохая моющая способность в воде, а в водных растворах они частично гидролизуются с образованием щелочи. Этот луч вредно действует на многие ткани, особенно шерсть, шелк. К тому же мыловарение связано с расходом большого количества пищевых жиров. Правда, сейчас для изготовления мыла используют высшие кислоты, которые образуются в результате окисления алканов.

Если вода жесткая, то мыло не пенится, потому что образуются нерастворимые соли:

Поэтому использование мыла для стирки тканей, а также чистки стеклянных, керамических, деревянных и поле-полимерных изделий резко сократилось и заменены синтетическими моющими веществами (СМР), которые называются детергентами.

2-й эксперт. Детергентами, как правило, называют синтетические

поверхностно-активные вещества с разнообразными добавками. К типовой рецептуре моющих средств часто входят также фосфаты и отбеливатели. (Демонстрация средств бытовой химии)

Фосфаты, которые добавляются к детергентам, обеспечивает оптимальную для работы ПАР кислотность, связывают ионы Са и Mg, с которыми детергенты могли бы образовывать нерастворимый осадок (или пленку), и соединяются с частичками загрязнений с тканей, предохраняя их от повседневной усадки.

3-й эксперт. Внимание! К сожалению, фосфат- это удобрение, поэтому сточные воды прачечных, которые смываются в реки и озера, создают отличное питательная среда для роста микроорганизмов. Многочисленный рост микроорганизмов, в свою очередь, может привести к так называемой эригации водоема (перенасыщение питательными веществами), в результате чего различные формы живых организмов развиваются так бурно, что водоем может превратиться в болото.

4-й эксперт. Отбеливатели представляют собой флуоресцентные красители, которые частично поглощают ультрафиолетовое излучение и проявляют видимый цвет; это способствует тому, что ткань имеет более светлый вид. (Демонстрация средств бытовой химии)

В состав некоторых детергентов включают протеолитические (то есть разрушители белков) ферменты, которые создаются бактериями Bacublue Subtilis и ih. Они действуют достаточно специфично в отношении белков, входящих в состав загрязнений, и в то же время не касаясь нитей ткани. (Демонстрация средств бытовой химии)

Вывод. Преимущество CM3 много, но самое главное, что это натриевые соли эс - кластеров высших спиртов и серной кислоты, которые можно получить, не используя пищевых продуктов.

Преимущество CM3 заключается в том, что их кальциевые соли растворимы в воде. Поэтому в отличие от обычного мыла они не теряют моющего действия в жесткой воде.

2. Дискуссия. Проблемный вопрос

Если основу мыла и CM3 составляют ПАРЫ, а использование CM3 предусматривает не только положительный эффект, но и дополнительные серьезные проблемы по утилизации, то для чего синтезировать все новые и новые CM3,? Ваше мнение. И нужно ли все это покупать?

V. Обобщение, закрепление и систематизация материала

• Письменный химический диктант

Задание. Вставьте пропущенные слова.

1. ПАВ - это органические вещества, содержащие в молекулах одновременно две противоположные по с-мы... (-СООН, -COONa, -SO₃H_, -SO₃Na-OH.. ) и неполярную (углеводородные радикалы, состоящие из... карбоновых атомов)

2. Мыло и другие моющие средства служат для...... средах, которые попали на ткани жиров и других загрязнений.

2. Тестовое задание. Тест «Моющие средства»

1. Кто из перечисленных ученых поставил производство мыла на научную основу?

а) О. М. Бутлеров;

б) П. Бертло;

в) К. Л. Бертоллє;

г) К. В. Шэелє;

д) Н. Е. Шевроль.

2. Какие вещества не могут образовываться в результате гидролиза жиров?

а) Вода

б) муравьиная кислота

в) глицерин

г) олеиновая кислота ;

4. Натрий лаурисульфат

- ПАР.

Растворяется ли это соединение в воде?

А) Да;

Б) Нет

Растворяется ли это соединение в масле?

А) Да;

Б) Нет

5. Вещество, формула которого

А) эстер

Б) Соль

В) спирт

Г) Кислота

3. Учитель указывает на типовые ошибки

VI. Подвод итогов

1 . Заполнение схемы на доске (см. приложение)

2 . Этап рефлексии. Свободный микрофон

3 . Оценивание работы учеников учителем.

VII . Домашнее задание

1 . Сколько тонн мыла, содержащего 0,7 массовой доли натрий стеарата, можно получить действием натрий гидроксида на 1,5 тонны жира, содержащего 0,8 массовой доли три-стеарина.

2. Какую массу грушевой эссенции можно получить в результате нагревания изоамилового спирта массой 4,4 г и раствора объемом 3,54 мл с массовой долей уксусной кислоты 96 % и плотностью 1,06 г/мл в присутствии серной кислоты? Практический выход естера составляет 80 %.

Подготовиться к контрольной работе.

Приложение.

ПСИХОЛОГИЯ

Проблема реализации потребностей человека

Экономика Понятия: проблема утилизации

Проблема производства ПАР, мыло СМЗ Экология

Схожесть- разница

Недостатки- позитивные качества

«Единство и борьба противоположностей»

ФИЛОСОФИЯ