Инфоурок / Химия / Конспекты / Урок в 10 классе «Принцип действия моющих средств»

Урок в 10 классе «Принцип действия моющих средств»


Напоминаем, что в соответствии с профстандартом педагога (утверждён Приказом Минтруда России), если у Вас нет соответствующего преподаваемому предмету образования, то Вам необходимо пройти профессиональную переподготовку по профилю педагогической деятельности. Сделать это Вы можете дистанционно на сайте проекта "Инфоурок" и получить диплом с присвоением квалификации уже через 2 месяца!

Только сейчас действует СКИДКА 50% для всех педагогов на все 184 курса профессиональной переподготовки! Доступна рассрочка с первым взносом всего 10%, при этом цена курса не увеличивается из-за использования рассрочки!

ВЫБРАТЬ КУРС И ПОДАТЬ ЗАЯВКУ
библиотека
материалов

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №9

с углублённым изучением английского языка»

Ново-Савиновского района г.Казани Республики Татарстан



Открытый урок

«Принцип действия моющих средств»

10 класс

Учитель химии Хайруллина Эсмеральда Васильевна

Девиз урока: «Да здравствует мыло душистое и полотенце пушистое!»

Цель урока:

Образовательная: Закрепить знания реакции гидролиза на примере мыла; познакомить со строением, получением и принципом действия СМС.

Развивающая: Осуществить межпредметную связь химии, биологии (понятие гидрофильность, гидрофобность), экологии, физики (поверхностное натяжение).

Анализировать материал, формирование умения излагать свою точку зрения, оппонировать; осознать, что любую сущность можно познать через преобразование.

Воспитательная: продолжать вырабатывать такие черты характера, как пытливость, любознательность, стремление к расширению своего кругозора, через индивидуальную работу и работу в группе, осознавать постепенно необходимость выработки умения самооценки и взаимооценки.

Методы: Рассказ, беседа, лабораторная работа.

Оборудование: Интерактивная доска SMART-BOARD, коллекции СМС, для лабораторной работы: растворы мыла хозяйственного, СМС, СаСl2, универсальный индикатор.

Тип урока: комбинированный.

Ход урока:

  1. Организационный момент (1 мин)

  2. Актуализация знаний (10 мин)

Классу показывается репродукции прачки художника Архипова «Прачки» и Ренуар «Прачки»


Уhello_html_m57d46c95.pngчитель - Обращает внимание на руки этих женщин – красные, опухшие, с жёсткой нездоровой кожей.

Что является результатом этих необратимых процессов?

Учащиеся. Постоянное действие мыла.


Лабораторная работа

Учащимся предлагается:

  1. Изучить рН растворов хозяйственного мыла, СМС.

  2. Изучить поведение растворов мыла и СМС в жёсткой воде (создаётся добавлением к 3-5 мл дистиллированной воды 2-3 капель 5% раствора хлорида кальция).

Учащиеся фиксируют полученные результаты и выводы в тетрадь.

Учитель. Какие выводы вы записали в тетрадь по лабораторной работе №1? Что происходит при действии мыла? Записать на доске уравнение реакции.

Ученик. 1. Растворение мыла как соли сильного основания и слабой кислоты сопровождается гидролизом, при этом создаётся щелочная среда, которая оказывает вредное воздействие на многие ткани, особенно на шерсть, шёлк.

Уhello_html_m4a553913.pngравнение реакции записывается на доске:

С17Н35СООNа+НОН↔ С17Н35СООН + NаОН

С17Н35СОО-+Nа++НОН↔ С17Н35СООН + Nа++ОН-

С17Н35СОО-+НОН↔ С17Н35СООН+ОН-.

Учитель. Что происходит с раствором мыла и СМС в жёсткой воде? Чем отличается мыло от СМС? Перечисляем достоинства СМС и фиксируем на доске напротив свойств мыла.

Ученик. 2. В жёсткой и морской воде моющее действие мыла уменьшается (оно не мылится, не пенится) вследствие образования нерастворимых кальциевых или магниевых солей (в виде хлопьев):

Мыло

СМС

1. Моет только в горячей воде (уравнение гидролиза)

1. Моет в широком интервале температур (гидролизу не подвергаются, т.к. сульфокислоты являются сильными кислотами). Растворы СМС нейтральны.

2. Плохо моет в жёсткой воде:

17Н35СООК+СаCl2

17Н35СОО)2Са+2KCl

17Н35СОО-+Са2+→(С17Н35СОО)2Са

2. Сохраняет моющее действие в воде любой жёсткости, т.к. образующиеся при этом кальциевые и магниевые соли растворимы.

3. Дефицитность сырья (получают в основном из натуральных жиров).

3. Сырьё получают из нефти:

16Н342→2СН3(СН2)14СН2ОН

гексадекан цетиловый спирт

2СН3(СН2)14СН2ОН+НОSО3Н↔

СН3(СН2)14СН2ОSО3Н+Н2О

кислый сульфоэфир цетилового спирта

2СН3(СН2)14СН2ОSО3Н+Nа2СО3

2СН3(СН2)14СН2ОSО3Nа+Н2О+СО2

синтетическое моющее средство

  1. Изложение нового материала (15 мин).

Учитель – Вещества, которые лишены недостатков мыла были получены синтетическим путём и получили название детергентов или синтетических моющих средств. (Демонстрируем порошки).

  1. Сравниваем строение молекул мыла и СМС:

Мыло

СМС

СН3-(СН2)16-СООNа

неполярная полярная

группа группа

СН3-(СН2)14SO3Na

неполярная полярная

группа группа

2. Вспоминаем из курса общей биологии понятия гидрофильность (группы

-СООNа и -ОSO3Na – гидрофильная часть молекулы) и гидрофобность (углеводородные радикалы – гидрофобная часть).

Учитель. Какая группа в молекуле мыла и СМС обеспечивает растворимость в воде, а какая стремится вытеснить молекулу мыла (СМС) из внутренних слоёв воды на её поверхность?

Учащиеся. -СООNа – гидрофильная, обеспечивает растворимость молекулы мыла в воде; группа –С17Н35 – гидрофобная, стремится вытеснить «отработавшую» молекулу мыла на её поверхность. Это сочетание гидрофильности и гидрофобности различных частей молекулы мыла и обеспечивает её моющее действие.

Схема действия мыла (СМС) такова:

  • растворение молекулы мыла (СМС) в воде и подход к грязевой частице,

  • отрыв грязевых частиц от материала,

  • пhello_html_170b3e9a.pngеревод грязевых частиц в моющий раствор и их удержание там.

Грязь удерживается на ткани тонким слоем жиров, которые должны быть удалены в первую очередь. При стирке загрязнённой ткани молекулы моющего вещества окружают капли жира, так что неполярные группы (обозначены зигзагами) оказываются «растворёнными» в жире, а полярные в воде. В результате капли жира становятся гидрофильными и переходят в раствор. Мыла и моющие средства – хорошие пенообразователи. Загрязняющие частицы, прилипая к пузырькам пены, удаляются вместе с ней из моющего раствора.

3. Связь с физикой. Препятствием на пути подхода моющего вещества к поверхности грязевой частицы является поверхностное натяжение воды. Вспоминаем понятие поверхностного натяжения и как поверхностное натяжение меняется с добавлением детергентов. С добавлением детергентов поверхностное натяжение становится достаточно низким и поверхность материала легко смачивается мыльным раствором.

Коэффициенты поверхностного натяжения различных жидкостей

Жидкости

Коэффициент поверхностного

Натяжения, мН/м

Спирт этиловый

23

Ацетон

24

Бензин

29

Оливковое масло

32

Глицерин

63

Вода

73

Ртуть

440

Чем больше коэффициент поверхностного натяжения жидкости, тем с большей силой она будет стремиться минимизировать свою поверхность при прочих разных условиях. Измерения показывают, что молекулы мыла на поверхности воды понижают её поверхностное натяжение почти в 2,5 раза. Происходит это из-за того, что, находясь на поверхности воды «головой вниз», они, во-первых, не стремятся внутрь и, во-вторых, отталкиваются друг от друга, а не притягиваются, как молекулы воды. Таким образом, увеличивать поверхность воды, если в ней растворено мыло, легче. А это значит, что жидкость может проникать в щели между нитями ткани. Другими словами, мыло делает воду «более мокрой».

Какие же молекулы обеспечивают достоинства СМС?

  1. ПАВ – поверхностно-активные вещества (меняют поверхностное натяжение), например, натрий-сульфоновый эфир цетилового спирта. (см. табл)

  2. Полифосфаты (помогают повышать активность ПАВ, снижают жёсткость воды за счёт образования прочных, но растворимых в воде соединений с ионами магния и кальция), например, натрийтрифосфат:

O O O

║ ║ ║

Na─O─P─O─P─O─P─O─Na

│ │ │

ONa ONa ONa

  1. Отбеливающие вещества, например, перборат NaBO2H2O2∙3Н2О

  2. Отдушка.

4. Разбираем вопрос, почему нужно строго придерживаться способа применения, который указан на коробке. При употреблении СМС в концентрации меньшей, чем указано на упаковке, полифосфата недостаточно, чтобы устранить жёсткость воды. ПАВ действует неэффективно. При употреблении СМС в концентрации большей, чем указано на упаковке, молекулы ПАВ реализуют свою склонность к склеиванию друг с другом – мицеллообразованию, в этом случае эффективность ПАВ также резко снижается. Разбираем строение мицелл (кружочками изображена гидрофильная часть молекулы, чёрточками – гидрофобная):

hello_html_m4f94fd57.png






5. Экологический аспект.

Есть ли недостатки СМС? Да. СМС устойчивы и с трудом разрушаются, поэтому они способны накапливаться в окружающей среде и загрязнять её. Основную опасность в этом плане представляют полифосфаты (ПАВ сейчас стараются применять такие, что быстро подвергаются природой естественному разложению). Полифосфаты, содержащие в своём составе фосфор – один из важнейших питательных элементов, - попадая в водоёмы, вызывают бурное размножение планктона, «цветение» воды. Однако ситуация не безвыходная. Вместо полифосфатов с равным успехом можно использовать цитраты – соли лимонной кислоты. Цитрат натрия в сочетании с сульфатом натрия эффективно снижает жёсткость воды и не загрязняет окружающую среду (цитраты в природе быстро подвергаются разложению), их можно использовать в меньших количествах, чем полифосфаты, они создают при стирке менее щелочную среду. Основной сдерживающий фактор при использовании цитратов – более высокая себестоимость.

IV. Закрепление. (Проведение теста и взаимопроверка. Оценки выставляем в журнал)

  1. Формула мыла:

А) С17Н35СООNa

Б) С17Н35СООН

В) С15Н31СООNa

  1. Какая среда образуется при гидролизе мыла?

А) щелочная

Б) нейтральная

В) кислая

  1. Жёсткость воды обусловлена ионами:

А) Са2+

Б) К+

В) Na+

  1. Сырьём для получения СМС является:

А) попутные и нефтяные газы

Б) нефть

В) природное сырьё

  1. Какая группа в молекулах СМС обеспечивает растворимость в воде?

А) гидрофобная

Б) гидрофильная

В) гидроксильная

  1. В состав СМС входят:

А) полифосфаты

Б) отдушка

В) пероксид Na

Г) сода

Д) ПАВ

Е) аммиак

Ж) отбеливающие вещества

  1. Какие вещества, содержащиеся в СМС, снижают жесткость воды?

А) ПАВ

Б) полифосфаты

В) отбеливающие вещества


V. Домашнее задание (подготовить устный ответ на вопросы:

1. Почему вещи стирают в горячей воде, а споласкивают в холодной?

2. Есть ли смысл использовать антибактериальные мыла и СМС?


hello_html_m18784bb9.jpgVI. Рефлексия

7


Краткое описание документа:

Девиз урока: «Да здравствует мыло душистое и полотенце пушистое!» Цель урока: Образовательная: Закрепить знания реакции гидролиза на примере мыла; познакомить со строением, получением и принципом действия СМС. Развивающая: Осуществить межпредметную связь химии, биологии (понятие гидрофильность, гидрофобность), экологии, физики (поверхностное натяжение). Анализировать материал, формирование умения излагать свою точку зрения, оппонировать; осознать, что любую сущность можно познать через преобразование. Воспитательная: продолжать вырабатывать такие черты характера, как пытливость, любознательность, стремление к расширению своего кругозора, через индивидуальную работу и работу в группе, осознавать постепенно необходимость выработки умения самооценки и взаимооценки. Методы: Рассказ, беседа, лабораторная работа. Оборудование: Интерактивная доска SMART-BOARD, коллекции СМС, для лабораторной работы: растворы мыла хозяйственного, СМС, СаСl2, универсальный индикатор. Тип урока: комбинированный.

Общая информация

Номер материала: 6271031042


Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 60% скидки (только до конца зимы) при обучении на курсах профессиональной переподготовки (124 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG

Похожие материалы

Только до конца зимы! Скидка 60% для педагогов на ДИПЛОМЫ от Столичного учебного центра!

Курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации от 1 400 руб.
Для выбора курса воспользуйтесь удобным поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВЫ).

Московские документы для аттестации: KURSY.ORG


Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Химия окружающей среды»
Курс профессиональной переподготовки «Химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс «Правовое обеспечение деятельности коммерческой организации и индивидуальных предпринимателей»
Курс повышения квалификации «Методика написания учебной и научно-исследовательской работы в школе (доклад, реферат, эссе, статья) в процессе реализации метапредметных задач ФГОС ОО»
Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
Курс повышения квалификации «Экономика и право: налоги и налогообложение»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности экономиста-аналитика производственно-хозяйственной деятельности организации»
Курс повышения квалификации «Этика делового общения»
Курс повышения квалификации «Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по химии в условиях реализации ФГОС ООО»
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Источники финансов»
Курс повышения квалификации «Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Политология: взаимодействие с органами государственной власти и управления, негосударственными и международными организациями»
Курс профессиональной переподготовки «Техническое сопровождение технологических процессов переработки нефти и газа»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы учета и мониторинга обращения с отходами производства и потребления»