Конспект уроку на тему "Мило та його миюча дія. Синтетичні мийні засоби"

Тип матеріалу: 
Предмет: 
Навчальний рівень: 

Калакайло Я. К., учитель хімії ЗОШ № 102, м. Чернівці

Цілі: сформувати уявлення про склад мила та мийних засобів, їхню миючу дію; порівняти властивості мила та мийних засобів; закріпити знання про властивості карбонових кислот, жирів, естерів, про твердість води; розглянути роль хімії в повсякденному житті людини; виявити причинно-наслідкові зв’язки між складом, будовою та властивостями СМЗ і мила, їхньою дією на шкіру людини та навколишнє середовище; виробляти дослідницькі навички, логіку, інтерес до предмета, а також уміння орієнтуватися в різноманітному асортименті мийних засобів; формувати вміння самооцінювати та взаємооцінювати.

Обладнання і реактиви: плакати «Історія одержання мила», буферний розчин і трилон Б для визначення твердості води, універсальний індикатор, вода різної твердості, колба, пробірки, підставка під пробірок, зразки мила та мийних засобів.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Метод проведення: проблемно-пошуковий.

Прийом: наукова конференція.

Клас попередньо поділяється на групи:

перша група — історичний відділ;

друга група — відділ з науки;

третя група — експерти-хіміки;

четверта група — косметологи;

п’ята група — відділ екологів;

шоста група — аналітичний відділ.

Кожна група одержує своє завдання, до якого готується заздалегідь.

ХІД УРОКУ

I. Організаційно-вступна частина

II. Повідомлення теми і завдань уроку

Вступ

Учитель

Тут и мыло подскочило,

И юлило, и мылило,

И кусало как оса.

Моем, моем трубочиста

Чисто, чисто, чисто, чисто!

Будет, будет трубочист

Чист, чист, чист, чист.

Усім вам добре відомий цей уривок з казки Корнія Чуковського «Мийдодір». Ми з дитинства знаємо, що «чистота — запорука здоров’я». А забезпечується чистота з допомогою води, мила та мийних засобів.

Тож тема нашого уроку — «Мило та його миюча дія. Синтетичні мийні засоби». Проведемо ми наш урок у формі наукової конференції. З огляду на значення мийних засобів, а також їхньої розмаїтості, метою нашої конференції буде розв’язання таких питань.

III. Визначення завдань уроку

Проблемне питання: принцип вибору мийних засобів для побутового використання.

Щоб розв’язати цю проблему, нам необхідно відповісти на такі питання.

1. Склад мила і СМЗ.

2. Миюча дія мила і СМЗ.

3. Що краще піниться — мило чи СМЗ, і чому?

4. Як правильно підібрати мило?

5. Мийні засоби та навколишнє середовище.

6. Порівняння властивостей мила і СМЗ.

IV. Актуалізація і коригування опорних знань

Перш ніж ми розпочнемо розв’язувати проблемні питання, повторімо вивчене на минулому уроці. А повторення давайте проведемо у вигляді «опитування-ланцюжка» з теми «Естери й жири».

1. Що таке естери?

2. Що являє собою молекула жиру?

3. Для одержання різноманітних сортів мила використовуються ароматичні добавки-есенції. Подивіться на таблицю. Запишіть реакції одержання есенції м’яти й абрикоса.

4. Назвіть отримані речовини за систематичною номенклатурою.

5. Що ви розумієте під словосполученням «омилення жирів»?

6. Що таке реакція гідролізу?

7. Напишіть на дошці реакцію гідролізу естеру «вишня» і жиру гліцерин тристеарату.

8. Які речовини одержують унаслідок гідролізу естерів?

9. Які речовини одержують у результаті гідролізу жиру в лужному середовищі?

Ну, а тепер перейдемо до розв’язання визначених задач. У цьому нам допоможуть наші науково-дослідні групи.

У керівників груп на столах є оцінні аркуші за визначеними критеріями. Протягом уроку оцінюйте членів своєї групи. Наприкінці уроку я зберу ці аркуші.

V. Вивчення нового матеріалу

Учитель . Чи завжди було мило? Проведімо екскурс в історію.

Виступають представники історичного відділу.

1-й учень. Знайдений нами матеріал ми узагальнили у стіннівці. (Демонструє стіннівку.) Зараз докладніше про це розповімо.

Одне з перших згадувань про мило зустрічається в «Природній історії» Плінія Старшого. Він пише, що мило виготовляли з букової золи та цапиного сала, а отримано воно було галлами для фарбування волосся в червоний колір. З тексту не зрозуміло, чи служило мило для інших цілей. У відомому папірусі Еберса — медичного давньоєгипетського рукопису, що належить до XIV ст. до н. е. і був знайдений у 1872 р., мило згадується як лікарський препарат. У документах, що дійшли до нас з епохи середньовіччя, спогадів про мило немає. Якщо в Давньому Римі було, як відомо, 800 лазень, то в середині II тисячоріччя іспанська королева Ізабелла Католицька пишалася тим, що милася двічі за життя: після народження і перед весіллям. Відповідно до переказів, тільки в 1399 р. Англійський король Генріх IV організував Орден Лазні. Привілеєм цього Ордена було вмивання.

2-й уч е н ь . Миловаріння як ремесло виникло в Європі тільки в XIV столітті. Миловари об’єднувалися в Гільдії, їхні статути суворо охороняли секрети виробництва. На наукову основу виробництво мила було поставлено на початку XIX століття. Цьому передували численні дослідження в галузі жирів французького хіміка Шевреля.

3-й учень. Цікавим є той факт, що мило та мийні засоби не обов’язково мають бути вироблені людиною. Так, в Америці й Азії росте мильне дерево

родини Сапонієві. У м’якоті його плодів міститься сапонін, водну витяжку якого використовують для прання тканини. Створено рецептуру прального порошку, до складу якого входить отриманий методом генної інженерії фермент ліпаза, здатний розщеплювати жири.

4-й учень. Перший синтетичний мийний засіб з’явився тільки в 1916 році. Винахід німецького хіміка Фріца Гюнтера призначався для промислового використання; побутові синтетичні мийні засоби, більш-менш нешкідливі для рук, почали виробляти лише в 1933 році. З тих часів було розроблено цілу низку синтетичних мийних засобів вузького призначення, а їхнє виробництво стало важливою галуззю хімічної промисловості.

5-й учень. Значення мила і мийних засобів велике. Відомо, що на 1 см3 шкіри здорової людини знаходиться від 100 тис. до 1 млн мікроорганізмів. Шкіра виділяє особливі захисні речовини, що руйнують білки бактерій. У разі її забруднення різко знижується виділення цих речовин. Під час миття зі шкіри віддаляється до 1,5 млрд мікробів. Уже з цього випливає, що шкіру й одяг потрібно утримувати в чистоті.

Учитель. З чим же пов’язана така дія мила? У цьому нам допоможе розібратися наукова група, що розповість про будову та миючу дію мила і СМЗ. Я хочу запропонувати всім оформити роботу у вигляді таблиці й після завершення роботи зробити узагальнюючий висновок.

Виступають представники відділу з науки.

1-й у ч е н ь. Я досліджував склад мила і СМЗ. Як уже говорилося, мило — це натрієва або калієва сіль вищих карбонових кислот (ВКК). Наприклад: C17H35COONa, C17H35COOK. Одержують його в результаті омилення жирів. Тож основне джерело для одержання мила — це жири (органічні речовини).

СМЗ виробляють на основі натрієвих солей моноестерів сульфатної кислоти та вищих спиртів.

R-CH2OH+H-O-SO2-OH=R-CH2-O-SO2-OH+H2O – це естер

R-CH2-O-SO2-OH+NaOH=R-CH2-O-SO2-ONa+H2O

2-й учень. Я розглянув види СМЗ. Усі мийні засоби можна поділити на йоногенні, розчинні у воді та нейоногенні. Йоногенні, у свою чергу, поділяються на аніоноактивні (під час дисоціації аніон — високомолекулярний радикал), катіоноактивні, амфотерні. Так, мило можна віднести до аніоногенних, тому що воно дисоціює:

3-й учень. Я досліджував мийну дію мила і СМЗ.

Як відомо, молекули води утримуються разом силами притягання. Завдяки цьому вода не змочує бруд. Мийні засоби містять поверхнево-активні речовини, що зменшують сили поверхневого натягу. Молекула мила містить полярні й неполярні частини й орієнтується власне неполярною частиною на бруд, а полярної — на молекули води. Неполярні частки утворюють міцні плівки навколо переведених у мийний розчин часток бруду. У процесі прання в мийний розчин потрапляє також велика кількість повітря. Бульбашки повітря, що опинилися в мильній піні, прагнуть спливти нагору. Зіштовхуючись, вони утворюють піну. Піна сприяє механічному видаленню бруду.

Висновок. Отже, миюча дія мила і СМЗ зумовлюється наявністю ПАР, і чим більше піниться мийний засіб, тим краще видаляється бруд із забрудненої поверхні.

Питання аналітичної групи. У нас є до наукової групи питання. Чи досить для прання брудної білизни тільки водного розчину порошку, чи необхідна ще якась дія?

Відповідь. Необхідно використовувати підвищену температуру і механічну дію, тому що це сприяє збільшенню швидкості руху молекул і кращому видаленню бруду.

Учитель. Оскільки миюча дія мила і СМЗ зумовлюється здатністю утворювати піну, то виникає питання: що краще піниться — мило чи СМЗ, і чому?

Виступає група експертів-хіміків.

1-й учень. Перш ніж розібратися в розчинності мийних засобів (пінистість залежить від розчинності), ми розглянемо їхні можливі агрегатні стани. (Розповідає про агрегатний стан існуючих мийних засобів, демонструючи їх.)

2-й учень. Наша група розглянула розчинність мила і СМЗ. Як відомо, твердість води зумовлюється наявністю йонів Кальцію і Магнію у воді. Проведемо експеримент з визначення твердості води. Для цього ми використаємо індикатор хромаген чорний, що утворить з йонами Кальцію і Магнію комплексну сіль вишневого кольору. Сам же він у розчині має синє забарвлення. (Демонструє та C17H35COON коментує дослід.) У нас на столі знаходиться колба з дистильованою і водопровідною водою. Насипаємо індикатор. В одній колбі розчин синій, отже, йонів Кальцію і Магнію немає — це дистильована вода. В іншій одержали розчин вишневого кольору — це водопровідна вода.

3-й учень. Проробімо дослід з розчинення мийних речовин у воді.

Висновок записуємо в таблицю. Мило погано розчиняється у твердій воді, тому що утворюється нерозчинна сіль ВКК і Кальцію та Магнію. Запишемо рівняння реакції в повній молекулярній, йонній і скороченій йонній формах. А СМЗ не утворює нерозчинних солей і тому добре піниться у воді будь-якої твердості.

Рівняння реакції:

2C17H35COONa+CaCl2=(C17H35COO)2Ca+2NaCl

Питання аналітичної групи. То що ж, для прання білизни потрібно використовувати дистильовану воду?

Відповідь. Не обов’язково. Сьогодні існують порошки з пом’якшувальним ефектом, або ж для пом’якшення води можна використовувати соду.

Учитель. Ви всі знаєте слова реклами «Звичайне мило сушить шкіру, а от мило “Dove”» на чверть складається з крему». Чому це так відбувається, нам розповість група косметологів.

Виступають представники групи косметологів.

1-й учень. Краса і здоров’я шкіри — одне з найважливіших питань сучасної косметології. Тому наші дослідження були спрямовані на вивчення впливу мийних засобів на шкіру і пошук відповіді на питання, як правильно вибрати мило.

2 - й учень. Проведемо експеримент. Візьмемо розчин звичайного мила, мила «Dove» і СМЗ. З допомогою індикатора перевіримо середовище. Лужність зумовлюється наявністю йонів Натрію.

Висновок: звичайне мило у воді піддається гідролізу, як сіль сильної основи та слабкої кислоти.

C17H35COONa+H2O=C17H35COOH+NaOH

C17H35COO+H2O=C17H35COOH+OH

СМЗ також утворює лужне середовище, а луг сушить шкіру.

1-й учень. Що ми знаємо прошкіру?

3-й учень. Ми знаємо, що існує чотири типи шкіри: суха, нормальна, комбінована, жирна. Для сухої та нормальної шкіри краще використовувати мило з нейтральним середовищем, а для жирної — слабколужним. Результати проведених нами досліджень представлені в таблиці. Знаючи свій тип шкіри, можна правильно підібрати мило. З огляду на лужність СМЗ під час їх використання, особливо в разі чутливої шкіри, краще використовувати гумові рукавички.

Учитель. Чи впливають мийні засоби на навколишнє середовище? На це питання нам відповість представник групи екологів.

Виступають представники групи екологів і роблять висновок: потрібно використовувати такі мийні засоби, що можуть перероблятися бактеріями.

VІ. Закріплення вивченого матеріалу

Учитель. У ході нашої конференції ми прослухали результати наукових і експериментальних досліджень, що підвели нас до розв’язання головного питання. Аналітична група допоможе нам зробити висновок.

Виступає аналітична група. Члени групи, узагальнюючи, порівнюють властивості, миючу дію мила і СМЗ, а також принцип їх використання.

VII. Систематизація і коригування знань

Учитель. Проведемо бліц-опитування між групами.

1. Чи можна випрати білизну в морській воді, використовуючи мило? Обґрунтуйте відповідь.

2. Одна господарка використовує для прання білизни у твердій воді звичайний порошок, а друга — порошок з пом’якшувальними добавками. Хто з них краще випере білизну і чому?

3. Що необхідно знати продавцеві мила?

4. Чому СМЗ не втрачає своїх властивостей у твердій воді?

5. Повернімося до нашого епіграфа. Чи можемо ми тепер пояснити, чому мило «и юлило, и мылило»?

6. А чому воно «кусало как оса»?

7. А чому мило «Джонсонс бебі» не щипає очі?

8. Що б ви порадили використовувати для миття дуже жирного посуду — «Gala» з нейтральним середовищем чи з лужним і чому?

9. Відомо, що руки, змочені оцтом, погано намилюються. Чим це пояснити? Напишіть рівняння реакції.

VIII. Домашнє завдання

Параграф підручника. Творче завдання: запропонувати спосіб одержання (з відповідними рівняннями реакцій) мила з нафти. Згадайте фракції нафти.

IX. Підбиття підсумків

Учитель. Проведіть, будь ласка, самооцінювання на оцінних аркушах. Керівники груп, передайте мені оцінні аркуші для остаточного виставляння балів, про результати яких я вам повідомлю на наступному уроці.

Відзначається робота кожної групи за їхнім внеском у підготовку конференції, а також за роботою на уроці, відзначаються найактивніші учні.

Хімія. – 2007. – № 4.

До публікації на сайті Освітнього порталу "Академія" приймаються нові авторські конспекти уроків; методичні розробки; сценарії виховних заходів; зразки шкільних творів та переказів, які відповідають новій навчальній програмі.

Популярний ВНЗ

Київський національний університет ім. Т. Шевченка

Ректор університету 
Губерський
Леонід Васильович -