Презентация по химии на тему "Синтетические моющие средства№

 

Тема урока  «Синтетические моющие средства.»

      

 

      Цель урока: сформировать понятие об особых свойствах мыл через

                           организацию исследовательской деятельности на уроке.

      Задачи: организовать работу, направленную на формирование

                    исследовательских умений учащихся;

                    раскрыть содержание темы и показать особенности строения и

                    свойств мыл;

                    создать условия для обучения школьников практическому

                    применению предметных знаний и умений в повседневной

                    жизни.

       Оборудование: компьютер, экран для мультимедийной презентации,

                    штатив с пробирками, химические стаканы, стеклянные палочки,

                    пипетки, фарфоровые чашки и ложечки, металлические палочки,  

                    спиртовки, спички, держатели, предметные стёкла, загрязнённые

                    тряпочки; карбонат натрия, хлорид натрия, растительное масло,

                    мыла – твёрдое и жидкое, вода, жёсткая вода (с добавлением

                    хлорида кальция), универсальная индикаторная бумага.

 

                                             Ход урока.

 

Организация класса и установка на работу.

 

                                                               «О, сколько нам открытий

                                                                 чудных готовит просвещенья дух…»

                                                                                                          А.С. Пушкин

 

Постановка проблемы.

       Учащиеся начинают выполнять задание 1.

                                             

                        1. Возьмите загрязнённую тряпочку. Очистите загрязнение, смочив тряпочку водой (при этом можно потереть её руками).

                                         Получилось?

 

 

   Молодцы!                                                   Тогда попробуйте её намылить и,

   Вот бы всё удавалось                                ещё раз смочив водой, потереть и

   так же легко!                                              почистить.

                                                                        Получилось?

                                                                         

                                                                        

                                                                                                                       

                      Попробуйте ещё раз.            А вы можете объяснять, почему

                                                                      мыльная вода приобретает другие

                                                                      свойства, отличные от свойств

                                                                      простой воды?

                                                                      

                 

                       Объяснение: ___________          Тогда как вы сформулировали

                        _______________________        бы проблему, возникшую перед

                        _______________________        вами?

                                                                                                  

            

                                                                               Каковы в связи с этим цель

                                                                               предстоящего исследования и

                                                                               тема урока?

Проблема: почему мыльная вода имеет лучшие моющие свойства по

                    сравнению с обычной?

 

Цель: исследовать свойства мыла и мыльной воды. Механизм взаимодействия.

 

Тема: «Синтетические моющие средства.»

Учитель. «Да здравствует  мыло душистое, и полотенце пушистое, и зубной порошок, и густой гребешок…» Впрочем, дальше можно и не продолжать. Все вы с раннего детства знаете эти строки Корнея Чуковского из «Мойдодыра». Я не случайно вспомнила именно детское стихотворение. Всё дело в том, что один из первых замечательных продуктов химии, с которым знакомится маленький человечек, - это мыло.

     Мыла бывают разные.

 

            Выставка различных видов мыла: детские, женские, мужские; гигиенические и для хозяйственных нужд; твёрдые и жидкие.

 

     Современный рынок этой продукции никого не оставит равнодушным.

     Когда же впервые было изготовлено мыло?

     Мыло стало известно человеку ещё в VΙ в. до н. э., когда финикийцы и галлы научились варить его из козьего жира и древесной золы. А вот самое раннее письменное упоминание о мыле в европейских странах встречается у римского писателя и учёного Плиния Старшего (Ι в. н. э.). О ценности мыла в качестве очищающего средства высказывался древнегреческий врач Гален. Развитию мыловарения способствовало наличие сырьевых источников. Например, марсельская мыловаренная промышленность, известная с эпохи раннего Средневековья, располагала оливковым маслом и содой.

 

Работа над определением главного понятия.

 

     2.  Попробуйте сами получить мыло.

     Для этого сначала изучите теорию и методику проведения опыта.

 

                                     Получение мыла.

     

 

 Можно в качестве реагента брать гидроксид калия КОН, тогда формула мыла будет С₁₇Н₃₅СООК- жидкое мыло.

 

                       Методика проведения опыта.

 

● Приготовьте концентрированный раствор стиральной соды. Исследуйте среду раствора с помощью универсальной индикаторной бумаги.

         Среда раствора _______________________(щелочная).

● Хорошо нагрейте в пробирке полученный раствор соды.

● Постепенно, по каплям добавляйте растительное масло, пока оно не перестанет растворяться.

● В полученный раствор насыпьте немного поваренной  соли (этот процесс называется высаливанием).

 

                                       Что получилось?

                                       

 

                   Нет видимого           Твёрдое мыло всплывает

                   эффекта                     на поверхность (как бы

                                                      отделяется от раствора)

                          

                                                                                    

                   Видимо, где-то                 Молодцы!

                   вы были не очень             Вы всё сделали

                   внимательны                     правильно и аккуратно

                   и поторопились.                                  

                                                                            

                                                               На основе изучения

                                                               теории и практических

                                                               наблюдений дайте

                                                               определение понятия

                                                                «мыло».

 

     Мыло – натриевая или калиевая соль высшей карбоновой кислоты.

 

                               Выдвижение гипотезы.

 

       3. Для выдвижения гипотезы проведите работу по исследованию различных мыл, используемых в быту (твёрдых и жидких).

        Растворите в воде немного мыла:

        В стакане № 1 – жидкого;

        В стакане № 2 – твёрдого.

● Определите по окраске пламени наличие ионов Nа⁺ и К⁺ в этих растворах. Для этого металлическую палочку обмакните в раствор и внесите в пламя спиртовки.

     Сделайте вывод:

 

жидкость из стакана № 1 (жидкое мыло) окрашивает пламя в фиолетовый цвет, значит раствор содержит ионы_______ ( К⁺);

жидкость из стакана №  2 (твёрдое мыло) окрашивает пламя в жёлтый цвет, значит, раствор содержит ионы ______ (Nа⁺).

 

    Жидкие мыла – это калиевые соли высших карбоновых кислот.

    Твёрдые мыла – это натриевые соли высших карбоновых кислот.

 

                        4. Если в растворе есть ионы, значит,

                                         мыло в воде

                                        

 

                  не диссоциирует               диссоциирует

                  на ионы                              на ионы

          Выберите и отметьте верный ответ.

                         5. Исследуйте среду полученного раствора

                         с помощью универсальной индикаторной бумажки.

 

                                    Среда мыльного раствора

 

  

   нейтральная                    щелочная                       кислотная

         Выберите правильный ответ.

         Значит, соль (мыло) подвергается ___________   (гидролизу).

           С₁₇ Н₃₅ – СООNa + НОН → С₁₇ Н₃₅ – СООН + NaОН.

     

         Уравнение гидролиза подтверждает наличие в растворе

ионов ___ (ОН^-), которые и обуславливают _________ (щелочную) среду.

          Также  в результате гидролиза мыла образуется малодиссоциирующее вещество С₁₇ Н₃₅ – СООН – стеариновая кислота.

         А теперь предложите гипотезу.

         Гипотеза: моющая способность мыла обусловлена особыми свойствами  веществ, находящихся в его водном растворе.

   

                                   Обоснование гипотезы.

 

       6. Прочитайте следующий текст и выполните предложенные опыты.

 

      Мытьё и стирка – сложные физико- химические процессы. Действие моющих веществ направлено на то, чтобы обеспечить как можно более полное удаление загрязнений, например жира, с поверхности раздела между тканью и моющей жидкостью.

     Таким образом, моющее действие – это способность моющих средств и их растворов удалять с отмываемых поверхностей прилипшие частицы грязи и переводить их во взвешенное состояние в виде эмульсий и суспензий.

     Но как это происходит? В чём особенность мыльной воды?

     Чтобы ответить на эти вопросы, надо сравнить мыльную воду с обычной.

 

     ▪ Вода может легко подниматься по капиллярным каналам. Например, она поднимается на поверхность Земли, движется в тканях растений и животных.

 

     ▪ Вода стремится иметь наименьшую поверхность, поэтому её капля имеет форму шара. Можно капнуть и посмотреть.

 

     ▪ Проведите опыт. Смочите две стеклянные пластинки водой, соедините их. А теперь попробуйте разъединить. Легко ли они разъединяются?___Нет.

 

      Все эти примеры подтверждают факт наличия большого поверхностного натяжения воды. Оно-то и препятствует контакту воды с загрязняющими веществами. Значит, чтобы вещество обладало моющим действием, оно должно прежде всего значительно снижать поверхностное натяжение воды.

     Только благодаря этому моющая жидкость может проникать в мелкие поры очищаемого материала.

     Повторите опыт. Смочите две стеклянные пластинки мыльной водой, соедините их. Легче они теперь отрываются друг от друга?_____ (Да).

     Таким образом, поверхностно-активные вещества (ПАВ) – это органические вещества, снижающие поверхностное натяжение воды на границе раздела фаз.

      ПАВ имеют в своём составе полярную группу:  -  СООН,  -  СООNa,

 - SO₃Na,   - OH,      - NH_2, а также неполярный углеводородный радикал линейного строения, содержащий от 10 до 18 атомов углерода.

      Выберите и обведите кружком группу, которая есть в мылах ( - СООNa).

      Укажите формулу углеводородного радикала, содержащегося в мылах_____ (С₁₇ Н₃₅).

       Схематическое строение молекулы ПАВ показано на рисунке.

        

 

      ▬▬▬▬▬▬▬▬▬    

        

                   

         Углеводородный                 Полярная группа

             радикал

                                                             

 

                                  

 

                                      

                                              Мыло

 

       Впишите в прямоугольник нужную формулу (С₁₇ Н₃₅ – СООNa).

       Вы видите, что молекула мыла состоит как бы из двух частей: гидрофильной (т.е. имеющей сродство к воде – полярному растворителю) и гидрофобной (т.е. не взаимодействующей с водой, но охотно вступающей в контакт с загрязняющими веществами, например жирами и маслами).

       В формуле мыла укажите гидрофобную и гидрофильную части.

                                        С₁₇ Н₃₅ – СООNа

                                         

    

    

    гидрофобная часть                               гидрофильная часть

        Гидрофильные и гидрофобные группы находятся на разных концах длинной молекулы. Такие молекулы прикрепляются  своими ________(гидрофобными) концами к жирной поверхности, а ___________

(гидрофильными) торчат наружу, словно иголки у ежа.

        Вода эти «иголки» хорошо смачивает, молекулы воды окружают такого «ежа», отрывают его от поверхности и уносят прочь.

        Таков принцип действия мыла.

        А чтобы поскорее удалить грязь с ткани или рук, мы их дополнительно _____________ (трём щёткой и губкой, т.е. воздействуем механически).

        Итак, сделайте вывод.

 

             Демонстрация слайда  с выводом.

 

    Мыльная вода имеет лучшие моющие свойства по сравнению с обычной водой, так как:

    ● имеет меньшее поверхностное натяжение, что даёт ей возможность проникать к частицам загрязнителя;

    ● раствор мыла представляет собой  поверхностно-активную систему, состоящую из гидрофобной части, притягивающей загрязнение, и гидрофильной части, притягивающей воду;

    ● молекулы мыла одинаково сильно взаимодействуют и с молекулами загрязнителей, и молекулами воды, что и позволяет мыльной воде смывать жир и грязь.

 

                      Выполнение заданий с использованием новых знаний

 

        Учащиеся продолжают работу в тетрадях.

 

     7. Исследуйте действие жёсткой воды на мыльную воду.

         Прилейте  мыльный раствор к жёсткой воде (в ней много ионов Са²⁺).

         Что получилось? ____________ (Выпал осадок.)

          Напишите уравнение реакции:

      С₁₇ Н₃₅СООNа + СаСl₂ = (С₁₇ Н₃₅СОО)₂Са + 2NaСl.

 

          Назовите полученное вещество.

          Как это явление влияет на моющее действие мыла? Порассуждайте и ответьте. (Образующийся осадок стеарата кальция препятствует проникновению ПАВ к молекулам загрязнителя, а также не способствует снижению поверхностного натяжения воды. Поэтому жёсткая вода снижает моющую способность мыла. Чтобы стирать в такой воде, нужно добавить в неё компоненты, разлагающие осадок, например кислоты.)

 

      8. Как вы думаете, какое влияние оказывает щёлочь, образующаяся при гидролизе мыла, на ткани и кожу?

          Порассуждайте, выделите плюсы и минусы этого воздействия.

          ( «+»: щёлочь обладает бактерицидным действием и разъедающей способностью, что способствует очищению ткани от грязи;

            «  -  «: щёлочь сушит кожу, нарушая рН, разъедает волокна тканей.)

 

                         Подведение итогов исследования.

 

  ВОПРОСЫ:

     1. Получили ли вы новое знание?

     2. Если да, что этому способствовало?

     3. Использовали ли вы ранее полученные теоретические знания в ходе исследования?

     4. Получилось ли доказать гипотезу с помощью эксперимента?

     5. Можно ли использовать эти знания в повседневной жизни?

     6. Сделайте вывод о своей деятельности на уроке. Попробуйте чётко назвать те этапы исследовательской деятельности, которые вы прошли.

 

     Домашнее задание.

     1. Как влияет температура воды на моющую способность мыла?

     2. Как влияют ароматические и красящие вещества на качество мыла?

     3. Что такое крем-мыло?

     4. Что такое шампуни? В чём их отличие от жидких мыл?

     5. Каковы особенности моющих средств, используемых для хозяйственных нужд?

     6. Стиральный порошок – это мыло или нет?