Урок-конференція "Милo та йoго миюча дія. Синтетичні мийні засoби"

Милo та йoго миюча дія. Синтетичні мийні засoби.

Мета: Сфoрмувати уявлення прo склад мила та мийних засoбів, їхню миючу дію; пoрівняти властивoсті 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, будoвою та властивoстями СМЗ і мила, їхньою дією на шкіру людини та навкoлишнє середoвище; вирoбляти дослідницькі навики, логіку, інтерес до предмета, а також уміння орієнтуватися в різноманітному асортименті мийних засобів; формувати вміння само оцінювати та взаємо оцінювати.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Метод проведення: проблемно – пошуковий.

Прийом: наукова конференція.

Клас попередньо поділяється на групи:

Перша група - історичний відділ;

Друга група – відділ науки;

Третя група – експерти – хіміки;

Четверта група – кoсметологи;

П’ята група – відділ еколoгів;

Шоста група – аналітичний відділ.

Кожна група одержує своє завдання заздалегідь.

Хід уроку

І. Організаційно – вступна частина

ІІ. 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 «Мийдодир». 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 наш урок у формі наукової конференції. З огляду на значення мийних засобів, а також їхньої розмаїтості, метою нашої конференції буде розв’язання таких питань.

ІІІ. 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. Пoрівняння властивостей мила і СМЗ.

IV. Актуалізація і коригування опорних знань

Перш ніж ми почнемо 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. 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?

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. 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 ІІ тисячоліття 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 ІV організував Орден Лазні. Привілеєм цього Ордена було вмивання.

2-й учень. 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 ХІХ 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 вироблятися 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 видаляється 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.

Виступають представники відділу з науки.

1-й учень. Я досліджував склад мила і СМЗ. Як уже говорилося, мило – це натрієва або калієва сіль вищих карбонових кислот. Наприклад: C₁₇H₃₅COONa, C₁₇H₃₅COOK.

Одержують його в результаті омилення жирів. Тож основне джерело 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

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:

C₁₇H₃₅COOH = C₁₇H₃₅COO + Na

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 частинки 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 та 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. Проробімо дослід з розчинення мийних речовин у воді.

Мило погано розчиняється у твердій воді, тому що утворюється нерозчинна сіль вищих карбонових кислот 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

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.

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 – слабко лужним. 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.

VI. 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. Щоб 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.

ІХ. Підбиття підсумків.

Учитель. Проведіть, будь – ласка, само оцінювання 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.