Урок – исследование по химии (9 класс)

 «Здоровье, красота и химия»

Цели урока

Дидактические:

Показать роль химии  как интегрирующей науки естественного цикла, имеющей огромное прикладное значение; создать условия для исследования предметов быта и объяснения учащимися полученных результатов, для дальнейшего развития умений составлять уравнения химических реакций;     

Развивающие:

Расширить кругозор учащихся, создать условия для дальнейшего развития общеучебных и предметных умений (анализировать, сравнивать, делать выводы); развития логико-смыслового мышления учащихся; развивать их умение осуществлять самостоятельную деятельность на уроке; обсудить полученные результаты исследования, акцентировать внимание школьников на связь химии с повседневной жизнью;

Воспитательные:

воспитывать культуру умственного труда, культуру общения друг с другом, способствовать осознанию красоты окружающего мира и взаимовлияния человека и окружающего мира.

 Метод обучения:

исследовательский.

Организационные формы:

беседа, самостоятельная работа, исследовательская работа.

Средства обучения:

Алгоритм исследования, химическое оборудование, таблицы растворимости и ПСХЭ.

Оборудование для учащихся:

на каждом столе  алгоритм исследования для каждого учащегося, реактивы и оборудование для проведения опытов. 

Опережающее задание:

Принести вещества, используемые в быту: зубные пасты, мыла, шампуни, косметические средства (пудру, и др.), лекарственные препараты- угольные таблетки, гидрокарбонат натрия, пищевые продукты (сок свеклы, сок ягод).

Оформление кабинета:

Карта- шаблон для записи результатов исследования

Работа проводится в четырёх группах.

Ход урока:

 Да здравствуют искатели дорог,

Ведь тяжело лишь преступить порог!

(Л. Мартынов)

I. Ориентировочно-мотивационный этап.

Учитель.

- Наши 30 минут мы проведём вместе- и те, кто любит химию, и те, кто считает её очень сложным, скучным предметом, далёким от повседневной жизни обычного человека. Задача, которую мы с вами ставим на сегодняшний урок, - увидеть, как глубоко связана химия с нашей повседневной жизнью. Мне хочется, чтобы вы по-новому взглянули и на учебник химии, и на предмет химии.

Итак, тема нашего урока: «Здоровье, красота и химия».

Вопрос к учащимся: Вы получили задание найти у себя дома вещества, которые создала Химия. Какие это вещества? (Выслушиваем ответы учащихся).

- Сейчас вы проведёте  небольшое исследование. Надеюсь, вас увлечёт это занятие, и, может быть, вы продолжите в дальнейшем эту работу самостоятельно.

Для  проведения исследования вам понадобится план. Внимательно рассмотрите его (он находится у вас на столах) и скажите, какая задача стоит перед каждой группой. 

(Ответы учащихся).

II. Операционно-исполнительный этап.

Если вы затрудняетесь выполнить задание, то можно брать у учителя подсказки.

Результаты исследования вам нужно представить в заготовленный шаблон (прикреплён к доске).

Напоминаю вам о правилах техники безопасности! (Таблица «Техника безопасности»)

Группа № 1. «Салон красоты»

                                                                       «Красота спасёт мир» (Ф. М. Достоевский)

1. Исследование пудры.

С помощью какого реактива можно доказать наличие крахмала в пудре? Исследуйте принесённую вами пудру на наличие крахмала. Результаты оформите в специальную карточку. (Подсказка: для этого небольшое количество пудры отделите в пробирку и капните в неё немного раствора йода.)

2. В состав практически всех современных препаратов декоративной косметики- пудры, помады, туши для ресниц, тональных кремов входят химические соединения формулы R – NH -    - СООН, где R – алкильные радикалы: метил, пропил, бутил, изобутил. Все эти вещества обладают слабыми антисептическими и консервирующими свойствами, а также действуют на кожу аналогично витаминам. Эту группу веществ называют парабенами, добавляя название соответствующего радикала: метилпарабен, бутилпарабен и т. д. Попробуйте объяснить на основании формул этих веществ, почему для них выбрано именно такое название. Прочитайте на принесённых вами упаковках косметики её состав. Присутствуют ли в них парабены?

Ответ: Эти вещества- производные ПАРАаминоБЕНзойной кислоты, из двух слогов и образовано название «парабены».

3. Врачи считают, что причина перхоти- болезнетворные микроорганизмы. Самые распространённые шампуни от перхоти содержат сульсен- дисульфид селена SeS₂, а также салициловую кислоту и серосодержащие соединения цинка. Лечебные шампуни могут содержать и другие противогрибковые средства.  Содержит ли принесённый вами шампунь вещества против перхоти?

Заполните карточку «Выводы»

Группа № 2. «Лаборатория Мойдодыра»

«Гигиена должна сделать развитие человека совершенным, упадок менее быстрым, жизнь более сильной, смерть более отдалённой»

(М. Петтенкофер)

1. рН кожи близко к значению 5,5. Поэтому раствор мыла должен иметь рН близкое к этому числу.  Определите рН растворов различных сортов мыла. Поместите в химические стаканы с водой несколько стружек различных сортов мыла. С помощью индикаторной бумаги определите рН полученных растворов. Результаты опыта оформить в специальную карточку. Какое из принесённых вами мыл предпочтительнее использовать для умывания?

2. Всем известно ощущение оскомины летом, после обильного потребления кислых фруктов. При этом зубы становятся очень чувствительны к горячей и холодной пище. Но это ощущение проходит, если два раза в день чистить зубы фтористой зубной пастой. Как можно объяснить все эти явления с позиции химии, если знать, что состав зубной эмали очень близок к минералу гидроксиапатиту Са₅ОН(РО₄)₃, а фторид- ион, содержащийся в составе зубных паст, образуется из вещества Na₂F(PO₃)?

Ответ: Зубная эмаль по своему составу относится к классу основных солей, так как содержит группу ОН. Все основные соли легко растворяются в кислотах, содержащихся в кислых фруктах. Частичное растворение эмали и делает зубы чувствительными к горячему и холодному. А при чистке зубов фторсодержащей пастой происходит химическая реакция:

Са₅ОН(РО₄)₃ +  Na₂F(PO₃) → Са₅F(РО₄)₃ +  Na₂ ОН (PO₃)

При этом образуется менее растворимый в кислотах фторапатит кальция.

Заполните карточку «Выводы»

Группа № 3. «Домашняя аптека»

«Открытия делаются тогда, когда все думают, что этого быть  не может, а один человек этого не знает».

А. Эйнштейн

1.      В любой аптечке обязательно присутствует питьевая сода- гидрокарбонат натрия NaHCO₃. Ещё в 1845 г. немецкий врач Бульрих обнаружил, что питьевая сода устраняет изжогу- чувство жжения в нижней части пищевода при повышенной кислотности желудочного сока, в состав которого входит раствор соляной кислоты. Раствор, содержащий 5 г NaHCO₃ в 200 мл воды, избавит от неприятных ощущений, связанных с изжогой. Исследуйте рН растворов НСl, NaHCO₃ и полученного при их сливании раствора.  Составьте химическое уравнение проведённой реакции.

2.      Угольные таблетки также постоянно присутствуют в домашней аптечке. Какое свойство угля используется в медицине? Измельчите угольные таблетки и взболтайте их с раствором лакмуса. Что наблюдаете?

Заполните карточку «Выводы»

Группа № 4. «Химик на кухне»

«Каждый химик должен протянуть руку кухарке и пожать её как своему коллеге»

( В. Оствальд)

1. Каждой хозяйке известно, что если борщ варится долго, то он постепенно теряет свою красивую тёмно-красную окраску и жидкость в кастрюле становится бледной, слегка зеленоватой. Чтобы вернуть борщу прежний красивый цвет, в него добавляют столовый уксус или твёрдую лимонную кислоту. В стаканчик налейте немного раствора борща добавьте пищевую соду, наблюдайте изменения, а теперь добавьте в полученную жидкость 2 – 3 кристаллика лимонной кислоты или несколько капель уксуса. Как изменилась окраска? Составьте уравнение химической реакции.

Ответ: Красящее вещество свеклы, подобно лакмусу, сохраняет красный цвет только в кислой среде, а сода обладает слабощелочными действиями.

СН₃СООН + NaНСО₃ →СН₃СООNa + Н₂О + СО₂↑

2. Как и свекла, тёмноокрашенные кисловатые плоды- клюква, клубника, вишня, чёрная смородина, содержат  вещества, которые дают окраску только в кислой среде. Проделайте опыт с соком этих ягод: добавьте к нему пищевую соду, наблюдайте изменения, а теперь добавьте в полученную жидкость 2 – 3 кристаллика лимонной кислоты или несколько капель уксуса. Как изменилась окраска?

3. В тексте телевизионной рекламы риса «Uncle Bens» утверждается: «Благодаря обработке паром в нём становится вдвое больше витаминов группы В и кальция, которого в обычном рисе просто нет». Что вы можете сказать по поводу этого утверждения?

Ответ: Эта информация противоречит основному закону химии- закону сохранения массы вещества. К тому же, витамины группы В и кальций есть и в самом обычном рисе- убедитесь в справочной таблице. Обработка водяным паром никак не может повысить содержание в продукте кальция, но она может частично разрушить те соединения, в виде которых кальций присутствует в рисе, и таким способом улучшить его усвоение организмом. Это относится и к витаминам. Авторам рекламы следовало бы сформулировать свою мысль так: «Обработка паром повышает содержание в рисе усвояемого кальция».

 Заполните карточку «Выводы»

III. Оценочно-рефлексивный этап.

Представители каждой группы заполняют шаблон- таблицу, очитываются в проделанной работе.

 Подведение итогов занятия.

Стираешь ли бельё или пирог печёшь,

Глубокомысленно смотри на дно.

Когда процессы скрупулёзно разберёшь,

То химию ты в них увидишь всё равно!

Мы с вами провели небольшое исследование знакомых предметов.  Посмотрите, у нас получилась газета. Вы можете ознакомиться с результатами исследований ваших одноклассников, взять важную информацию.

- Какую задачу  мы поставили в начале урока?

- Удалось ли нам её решить?

- К какому выводу мы пришли?

(Оценка работы в группах и отдельных учащихся у доски).

- Ваше домашнее задание: 

 - Благодарю за урок. До свидания.

Подсказки

Салон красоты.

1.  Для определения крахмала в пудре нужно подействовать на неё спиртовым раствором иода.

2.  Эти вещества- производные ПАРАаминоБЕНзойной кислоты, из двух слогов и образовано название «парабены».

Лаборатория Мойдодыра

1. Опустите лакмусовую бумажку в растворы мыла. Сравните полученную окраску со специальной шкалой. Если рН < 7, значит, среда кислая, рН > 7, значит, среда щелочная. рН кожи около 5,5.

2. Зубная эмаль по своему составу относится к классу основных солей, так как содержит группу ОН. Все основные соли легко растворяются в кислотах, содержащихся в кислых фруктах. Частичное растворение эмали и делает зубы чувствительными к горячему и холодному. Происходит химическая реакция:

Са₅ОН(РО₄)₃ +  Na₂F(PO₃) → Са₅F(РО₄)₃ +  Na₂ОН (PO₃)

При этом образуется менее растворимый в кислотах фторапатит кальция.

Домашняя аптека.

1. НСl + NaHCO₃ → NaСl + CO₂ + H₂ O
2. Адсорбция – это поглощение газообразных или растворённых веществ поверхностью твёрдого вещества.

Химик на кухне

1.  Красящее вещество свеклы, подобно лакмусу, сохраняет красный цвет только в кислой среде, а сода обладает слабощелочными действиями.

СН₃СООН + NaНСО₃ →СН₃СООNa + Н₂О + СО₂↑

3.  Эта информация противоречит основному закону химии- закону сохранения массы вещества. К тому же, витамины группы В и кальций есть и в самом обычном рисе- убедитесь в справочной таблице. Обработка водяным паром никак не может повысить содержание в продукте кальция, но она может частично разрушить те соединения, в виде которых кальций присутствует в рисе, и таким способом улучшить его усвоение организмом. Это относится и к витаминам. Авторам рекламы следовало бы сформулировать свою мысль так: «Обработка паром повышает содержание в рисе усвояемого кальция».

Карточка- инструкция для группы «Салон красоты»

«Красота спасёт мир»

(Ф. М. Достоевский)

1. Исследование пудры.

С помощью какого реактива можно доказать наличие крахмала в пудре? Исследуйте принесённую вами пудру на наличие крахмала. Результаты оформите в специальную карточку. 

2. В состав практически всех современных препаратов декоративной косметики- пудры, помады, туши для ресниц, тональных кремов входят химические соединения формулы R – NH -    - СООН, где R – алкильные радикалы: метил, пропил, бутил, изобутил. Все эти вещества обладают слабыми антисептическими и консервирующими свойствами, а также действуют на кожу аналогично витаминам. Эту группу веществ называют парабенами, добавляя название соответствующего радикала: метилпарабен, бутилпарабен и т. д. Попробуйте объяснить на основании формул этих веществ, почему для них выбрано именно такое название. Прочитайте на принесённых вами упаковках косметики её состав. Присутствуют ли в них парабены?

3. Врачи считают, что причина перхоти- болезнетворные микроорганизмы. Самые распространённые шампуни от перхоти содержат сульсен- дисульфид селена SeS₂, а также салициловую кислоту и серосодержащие соединения цинка. Лечебные шампуни могут содержать и другие противогрибковые средства.  Содержит ли принесённый вами шампунь вещества против перхоти?

Заполните карточку «Выводы»

Карточка- инструкция для группы «Лаборатория Мойдодыра»

«Гигиена должна сделать развитие человека совершенным, упадок менее быстрым, жизнь более сильной, смерть более отдалённой»

 (М. Петтенкофер)

1. рН кожи близко к значению 5,5. Поэтому раствор мыла должен иметь рН близкое к этому числу.  Определите рН растворов различных сортов мыла. Поместите в химические стаканы с водой несколько стружек различных сортов мыла. С помощью индикаторной бумаги определите рН полученных растворов. Результаты опыта оформить в специальную карточку. Какое из принесённых вами мыл предпочтительнее использовать для умывания?

2. Всем известно ощущение оскомины летом, после обильного потребления кислых фруктов. При этом зубы становятся очень чувствительны к горячей и холодной пище. Но это ощущение проходит, если два раза в день чистить зубы фтористой зубной пастой. Как можно объяснить все эти явления с позиции химии, если знать, что состав зубной эмали очень близок к минералу гидроксиапатиту Са₅ОН(РО₄)₃, а фторид- ион, содержащийся в составе зубных паст, образуется из вещества Na₂F(PO₃)? Содержится ли в принесённой вами зубной пасте фторид- ион?

Заполните карточку «Выводы»

Карточка- инструкция для группы «Домашняя аптека»

«Открытия делаются тогда, когда все думают, что этого быть не может, а один человек этого не знает».

А. Эйнштейн

1.      В любой аптечке обязательно присутствует питьевая сода- гидрокарбонат натрия NaHCO₃. Ещё в 1845 г. немецкий врач Бульрих обнаружил, что питьевая сода устраняет изжогу- чувство жжения в нижней части пищевода при повышенной кислотности желудочного сока. Раствор, содержащий 5 г NaHCO₃ в 200 мл воды, избавит от неприятных ощущений, связанных с изжогой. Исследуйте рН растворов НСl, NaHCO₃ и полученного при их сливании раствора.  Составьте химическое уравнение проведённой реакции.

2.      Угольные таблетки также постоянно присутствуют в домашней аптечке. Какое свойство угля используется в медицине? Измельчите угольные таблетки и взболтайте их с раствором лакмуса. Что наблюдаете?

Карточка- инструкция для группы «Химик на кухне»

«Каждый химик должен протянуть руку кухарке и пожать её как своему коллеге » ( В. Оствальд)

1. Каждой хозяйке известно, что если борщ варится долго, то он постепенно теряет свою красивую тёмно-красную окраску и жидкость в кастрюле становится бледной, слегка зеленоватой. Чтобы вернуть борщу прежний красивый цвет, в него добавляют столовый уксус или твёрдую лимонную кислоту. В тарелку с остатками борща добавьте пищевую соду, наблюдайте изменения, а теперь добавьте в полученную жидкость 2 – 3 кристаллика лимонной кислоты или несколько капель уксуса. Как изменилась окраска? Составьте уравнение химической реакции.

2. Как и свекла, тёмноокрашенные кисловатые плоды- клюква, клубника, вишня, чёрная смородина, содержат  вещества, которые дают окраску только в кислой среде. Проделайте опыт с соком этих ягод: добавьте к нему пищевую соду, наблюдайте изменения, а теперь добавьте в полученную жидкость 2 – 3 кристаллика лимонной кислоты или несколько капель уксуса. Как изменилась окраска?

3. В тексте телевизионной рекламы риса «Uncle Bens» утверждается: «Благодаря обработке паром в нём становится вдвое больше витаминов группы В и кальция, которого в обычном рисе просто нет». Что вы можете сказать по поводу этого утверждения?

Заполните карточку «Выводы»