Конспект уроку з хімії для 11 класу на тему: "Мило, його мийна дія. Відомості про синтетичні мийні засоби, їх значення. Захист природи від забруднення синтетичними мийними засобами

Тема: Оксигеновмісні сполуки

Тема уроку: Мило, його мийна дія. Відомості про синтетичні мийні засоби, їх значення. Захист природи від забруднення синтетичними мийними засобами

Мета уроку:

Навчальна:  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.

Корекційна: розвивати логіку, інтерес до предмета, а також уміння орієнтуватися в різноманітному асортименті мийних засобів; формувати вміння самооцінювати.

Виховна: виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Форми роботи: розповідь учителя, лабораторний дослід.

Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, зразки мила та мийних засобів, вода, хімічний посуд, індикатор універсальний, розчин крейди.

 ХІД УРОКУ

 І. Організаційно-вступна частина

Особистість виховується Особистістю.

Доброта виховується Добротою.

Любов виховується Любов’ю.

Серце виховується Серцем.

Благородна людина виховується Благородною Людиною.

                                            Шалва Амонашвілі

 

II. Повідомлення теми і завдань уроку

 

Вступ

 

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 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».

Актуалізація і коригування опорних знань

Перш ніж ми розпочнемо розв’язувати проблемні питання, повторимо 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. Що ви розумієте під словосполученням «омилення жирів»?

4. Що таке реакція гідролізу?

5. Які речовини одержують унаслідок гідролізу естерів?

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

 

Вивчення нового матеріалу

Чи завжди було мило? Проведемо екскурс в історію.

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.

Миловаріння як ремесло виникло в Європі і 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.

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.

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.

 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.

З чим же пов’язана така дія мила?

 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

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:

Переваги синтетичних мийних засобів у тому, що на їх виробництво не витрачають харчових і технічних жирів. 1 т синтетичних мийних засобів зберігає рослинну олію масою 750кг.

Більшість синтетичних мийних засобів однаково добре миють як у м’якій, так і у твердій воді. Деякі придатні навіть для прання в морській воді. Синтетичні мийні засоби діють не лише в гарячій воді, як господарське мило, а й у воді порівняно низьких температур, що важливо підчас прання тканин зі штучних волокон.

Фізкультхвилинка

Вправа 1.

В.п. -  стати прямо.

1  -  руки за голову,

2  -  руки за голову, піднятися на носках,

3  -  руки за голову, опуститися на всю ступню,

4  - в.п. ( повторити 6-8 разів).

Вправа 2.

В.п.  -  руки перед грудьми.

1-2 – два ривки зігнутими руками,

3-4  -  те саме, прямими ( повторити 6-8 разів).

Вправа 3.

В.п. –руки до плечей.

1  -  нахили вправо, руки  вгору,

2  -  в.п.,

3-4 -  те саме вліво ( повторити 6-8 разів).

 

Мийна дія 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 полярною — 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.

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.

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

Розглянемо розчинність мила і СМЗ. Як відомо, твердість води зумовлюється наявністю йонів Кальцію і Магнію у воді. Мило погано розчиняється у твердій воді, тому що утворюється нерозчинна сіль ВКК і Кальцію та Магнію. А СМЗ не утворює нерозчинних солей і тому добре піниться у воді будь-якої твердості.

Рівняння реакції:

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

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.

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

Краса і здоров’я шкіри — одне з найважливіших питань сучасної косметології. Тому наше невелике дослідження було спрямоване на вивчення впливу мийних засобів на шкіру і пошук відповіді на питання, як правильно вибрати мило.

Проведемо експеримент. Візьмемо розчин звичайного мила, мила «Dove» і СМЗ. За 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.

Що ми знаємо про шкіру?

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.

Чи впливають мийні засоби на навколишнє середовище?

СМЗ передбачали велике майбутнє. Але останнім часом вони привертають до себе увагу в усіх країнах світу з іншої причини: у зв’язку із забрудненням ними довкілля.

Яку ж шкоду завдають СМЗ оточуючому середовищу, зокрема, водним басейнам?

По-перше, багато які з них руйнуються дуже повільно, а деякі взагалі не руйнуються біологічним шляхом за допомогою мікроорганізмів. Тому ці токсичні продукти разом з промисловими стоками потрапляють у природні водні басейни річок, озер, де збільшують змочуваність води, змінюють поверхневий натяг природних вод і сприяють утворенню густої і стійкої піни.

По-друге, СМЗ – сильні дезоксигенатори, тобто речовини, що активно руйнують у воді кисень. Через це живі організми, що мешкають у воді, гинуть.

Небезпека фосфатних порошків для здоров'я людини. До складу фосфатних порошків входять поверхнево-активні речовини. Такі речовини, потрапляючи в організм людини, спричинюють алергію, вражають легені, нирки, мозок і печінку, викликають грубі порушення імунітету.

Застереження.

Купуючи різні СМЗ, обов’язково ознайомтесь зі списком інгредієнтів на упаковці.

При підозрілих висипах на шкірі, негайно зверніться до лікаря-дерматолога.

Ніколи не купуйте СМЗ в підозрілих місцях або в магазинах, де немає відповідного сертифікату якості. Одна з головних проблем СМЗ – їх утилізація.

Висновок. Потрібно використовувати такі мийні засоби, що можуть перероблятися бактеріями.

Закріплення вивченого матеріалу

 

VII. Систематизація і коригування знань

Бліц-опитування.

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?

VIII. Домашнє завдання

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

Для виробництва СМЗ використовують насичені вуглеводні нафти з 12 – 18 атомів Карбону. Ці сполуки окислюють киснем повітря у присутності солей Мангану (каталізатор), в результаті чого утворюються відповідні спирти. Наприклад, при окисненні гексадекану С₁₆Н₃₄ одержуємо цетиловий спирт:

           2СН₃ – (СН₂)₁₄ – СН₃  + О₂ → 2СН₃ – (СН₂)₁₄ – СН₂ОН

Одержаний спирт обробляють концентрованою сульфатною кислотою. При цьому проходить реакція естерифікації та утворюється кислий сірчанокислий естер цетилового спирту

 

IX. Підбиття підсумків