Сборник методических указаний для студентов по дисциплине "Химия в профессиональной деятельности парикмахера"

ГОСУДАРСТВЕННОЕ  АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ   КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ «КАЛУЖСКИЙ  КОЛЛЕДЖ СЕРВИСА И ДИЗАЙНА»

СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ПРАКТИЧЕСКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ДИСЦИПЛИНА   «ХИМИЯ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПАРИКМАХЕРА»

для    специальности

  43.02.13  «Технология  парикмахерского искусства»

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ

Калуга, 2020г.

Составитель: Поварова Л В. преподаватель ГАП ОУ КО «ККСД»

            Методические указания для выполнения практических и лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы ГАП ОУ  КО «ККСД» по   43.02.13  «Технология  парикмахерского искусства» в соответствии с требованиями ФГОС СПО третьего поколения.

            Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ адресованы  студентам очной  формы обучения.

            Методические указания включают в себя учебную цель, перечень образовательных результатов, заявленных во ФГОС СПО третьего поколения, задачи, обеспеченность занятия, краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме, вопросы для закрепления теоретического материала, задания для практической (лабораторной) работы студентов и инструкцию по ее выполнению, методику анализа полученных результатов, порядок и образец отчета о проделанной работе.

СОДЕРЖАНИЕ

Название практических и лабораторных работ	страницы
Практическая работа №1  Практическая работа  Расчетные задачи. Решение задач на нахождение относительной молекулярной массы, определение массовой доли химических элемента, количества вещества в веществах, используемых в работе парикмахера.	5
Практическая работа №2  Характеристика элемента по положению в периодической таблице	7
Практическая работа. №3  Определение вида химической связи в соединениях. Определение свойств веществ, используемых в работе парикмахера в зависимости от состава и строения	9
Практическая работа  № 4 Массовая доля растворенного вещества, используемого в парикмахерском деле.	11
Лабораторная работа  № 5  Жёсткость воды и её виды, влияние на структуру волос	13

Воспитательные :

Воспитывать познавательный интерес к изучаемому предмету,  внимательность при работе с карточками индивидуальных заданий, культуру труда при  тестированном опросе, дисциплинированность на занятии. (ОК 2.: Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество). Организовать рабочее место в соответствии с требованиям охраны труда, производственной санитарии, инфекционной и противопожарной безопасности( (ОК. 13)

Воспитывать профессиональные навыки при выполнении заданий имеющих непосредственной  отношение  к выбранной профессии.

Развивающие :

Развивать внимание, память, интерес к профессии, через решение ситуационных задач. Принимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес ( ОК 1. )

Введение

УВАЖАЕМЫЙ СТУДЕНТ!

            Методические указания по дисциплине « Химия» для выполнения практических и лабораторных работ созданы Вам  в помощь для работы на занятиях, подготовки к практическим и лабораторным работам, правильного составления отчетов.

            Приступая к выполнению практической  и лабораторной  работы, Вы должны внимательно прочитать цель и задачи занятия, ознакомиться с требованиями к уровню Вашей подготовки в соответствии с федеральными государственными стандартами третьего поколения (ФГОС-3), краткими теоретическими и учебно-методическими материалами по теме практической (лабораторной) работы ответить на вопросы для закрепления теоретического материала.

            Все задания к практической (лабораторной) работе  Вы должны выполнять в соответствии с инструкцией, анализировать полученные в ходе занятия результаты по приведенной методике.

            Отчет о практической (лабораторной) работе должны выполнить по приведенному алгоритму, опираясь на образец.

            Наличие положительной оценки по практическим (лабораторным) работам  необходимо для получения зачета по дисциплине, поэтому в случае отсутствия на уроке по любой причине или получения неудовлетворительной оценки за практическую (лабораторную) Вы должны найти время для ее выполнения или пересдачи.

Внимание! Если в процессе подготовки к практическим (лабораторным) работам  или при решении задач у Вас возникают вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к преподавателю для получения разъяснений или указаний в дни проведения дополнительных занятий.

            Время проведения дополнительных занятий можно узнать у преподавателя или посмотреть на двери его кабинета.

Желаем Вам успехов!!!

Раздел 1 Общая и неорганическая химия.

Тема 1.1. Основные понятия и законы химии

Практическая работа №1 Решение расчетные задачи на нахождение относительной молекулярной массы, определение массовой доли химических элементов в сложном веществе.

Учебная цель: поводить расчёт относительной молекулярной массы и массовой доли элемента в соединении

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

уметь:

- проводить расчёты по химическим формулам

знать:

- важнейшие химические понятия и законы химии

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы

Задание: рассмотрите примеры решения каждого типа задач и решите по два соответствующих  варианта. Отчёт по практической работе представьте в виде решения пяти заданий.

Задание №1 Вычисление относительной молекулярной массы вещества

Пример: C₆H₁₀S_2;  Mr(C₆H₁₀S₂)= Ar(С)*6+Ar(H)*10+Ar(S)*2= 12*6+10*1+32*2=146

Известно, что осветление волос происходит с помощью 3% раствора пероксида водорода (Н₂О₂), который в первый момент разлагается с образованием атомарного кислорода,  разрушающего  пигменты волос. На практике используют комплекс пероксида водорода с карбамидом. Этот комплекс называют гидроперитом - (NH₂)₂CO*Н₂О_2.

Рассчитайте относительные молекулярную массу гидроперита.  

Задание №2 Пользуясь Периодической системой элементов, рассчитайте относительную молекулярную массу следующих веществ.

2.1   P₄  CO₂  HNO₃  NaPO₄  BaCl₂*2H₂O

2.2   Se₈  N₂O₅  H₂SO₄  CaCl₂  Na₂B₄O₇*10H₂O

2.3   O₃  P₄O₁₀  H₂CO₃  CuSO₄  CuSO₄*5H₂O

2.4   O₂  PCl₅  H₂SiO₄  NH₄Br  Cr₂(SO₄)₃*18H₂O

2.5   S₈  B₂O₃  H₄P₂O₇  FeCl₃  FeSO₄*7H₂O

Задание №3 Вычислите массовую долю элементов в соединении

Пример  

3.1 Дано:           ω(Э)=Ar(Э)/Mr(Соед)                                           

CaC₂                  Mr(CaC₂)= Ar(Ca)+ Ar(С)*2=40+12*2=64

                           Mr(CaC₂) =40+12*2=64

ω(Ca)-?              ω (Ca)=40/64=0,625 лил 62,5%

ω(С)-?               ω(С)  =12*2/64=0,375 или 37,5%

                          Проверка: ω(Ca)+ω(С)=100%

                          Ответ: ω(Ca)=62,5%  ω(С)=37,5%

3.2 оксид марганца (IV)    

3.3 оксид марганца (VII) 

3.4 оксид цинка   

3.5 оксид серы (IV) 

3.6. оксид серы (VI)

Задание №4 Определите массовую долю воды в веществе:

4.1 Пример:    BaCl₂*2H₂O

                        ω(H₂O)=2*Mr(H₂O)/Mr(BaCl₂ *2H₂O)

                        ω(H₂O)=2*18/244=0,1475 или 14,75%

Ответ:  ω(H₂O)= 14,75%

4.2 медный купорос - CuSO₄*5H₂O 

4.3  каолин -  2Al₂O₃* 4 SiO₂ * 2H₂O

4.4 отбеливатель NaВO₂* H₂O₂  * 3H₂O

4.5  отбеливатель  «Персоль» – Na₂СO₃* 1,5H₂O₂  * H₂O

4.6  тальк -  3 MgO *4 SiO₂*H₂O

4.7 бура Na₂B₄O₇*10H₂O

4.8 бирюза СuO*3Al₂O₃*2Р₂О₅* 9H₂O

№5 Определите формулу соединения

5.1 Определите формулу гидроксида железа, если известны массовые доли составляющих его элементов: 62,2% железа, 35,6% кислорода и 2,2% водорода.

Решение: выбираем для расчётов образец гидроксида железа массой 100 г, m (гидроксида) =100 г. Определяем массы атомарных железа, кислорода и водорода:

m(Fe)= m (гидроксида)*w(Fe); m(Fe)=100*0,622=62,2 г;

m(O)= m (гидроксида)* w(O); m(O)= 100*0,356 =35,6 г;

m(H)= m (гидроксида)* w(H); m(H)= 100*0,022 =2,2 г.

Определяем количество вещества атомарных железа, кислорода и водорода:

n(Fe)=m(Fe) / М(Fe); n(Fe)=62,2/56 моль=1,1 моль

n(O)= m(О) / М(О); n(O)=35,6/16 моль=2,2 моль

n(H)= m(Н) / М(Н); n(H)=2,2/1 моль=2,2 моль.

Таким образом, n(Fe): n(O): n(H) =1,1:2,2:2,2   Разделим все члены в правой части на 1,1

n(Fe): n(O): n(H) =1:2:2

Следовательно, формула гидроксида  Fe(ОН)₃

5.2 Массовые доли  азота и  водорода в  аммиаке равны соответственно  82,35% и 17,65%. Определите   формулу  аммиака.

5.3 Массовые доли водорода, фосфора и кислорода в некоторой кислоте равны соответственно 3,66%; 37,80% и 58,54%. Определите простейшую формулу этой кислоты

5.4 Определите простейшую формулу соединения, имеющего состав (в процентах по массе): K-39,7%     Mn-27,9%    O-32,4%

 Тема 1.2. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева  

Практическая работа №2 Характеристика элемента по положению в периодической таблице

Учебная цель: уметь записывать строение атомов химических элементов малых периодов, на основании строения атома предсказывать свойства химического элемента, простого вещества и соединений данного элемента.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

Уметь:

- -объяснять зависимость свойств веществ от их состава и строения

- характеризовать элементы малых периодов по их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева

Знать:

 - важнейшие законы химии

- строение атома,

- порядок заполнения электронами энергетических уровней

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы

Прочитайте план характеристики элемента по положению в ПСХЭ Д. И. Менделеева и дайте характеристику следующим элементам по плану: фосфор, сера, кальций, хлор, калий

            План характеристики элемента по положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева

1.Название

2.Химический знак, относительная атомная масса (Ar)

3.Порядковый номер

4.Номер периода (большой 4-7 или малый 1-3)

5.Номер группы, подгруппа (главная «А» или побочная «Б»)

6.Состав атома: число электронов, число протонов, число нейтронов

Подсказка!

Число электронов = числу протонов = порядковому номеру;

Число нейтронов = атомная масса (Ar из таблицы Менделеева) – число протонов.

7. Вид элемента (s, p, d, f)

Подсказка!

s-элементы: это первые два элемента в 1-7 периодах;

p-элементы: последние шесть элементов1-6 периодов;

d-элементы: это элементы больших периодов (по 10 штук) между s- и p-элементами;

f-элементы: это элементы 6 и 7 периодов – лантаноиды и  актиноиды, они вынесены вниз таблицы.

8.Схема строения атома (распределение электронов по энергоуровням), завершённость внешнего уровня.

Подсказка! Внешний уровень завершён у элементов VIII группы главной подгруппы "А" - Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

Подсказка! Для написания схемы нужно знать следующее:

Заряд ядра атома = порядковому номеру атома;

Число энергетических уровней определяют по номеру периода, в котором находится элемент;

У  s- и p-элементов на последнем (внешнем) от ядра энергетическом уровне число электронов равно номеру группы, в которой находится элемент.

Например, Na⁺¹¹)2)8)1=номеру группы;

У  d- элементов на последнем уровне число электронов всегда равно 2 (исключения – хром, медь, серебро, золото и некоторые другие на последнем уровне содержат 1 электрон).

Например, Ti⁺²²)2)8)10)2 ; Cr⁺²⁴)2)8)13)1 – исключение

Максимальное возможное число электронов на уровнях определяют по формуле          Nэлектронов = 2n, где n – номер энергоуровня.

Например, I уровень – 2 электрона, II – 8 электронов, III – 18 электронов, IV– 32 электрона и т.д.

9.Электронная и электронно-графическая формулы строения атома

Подсказка!

Для написания электронной формулы используйте шкалу энергий:

1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s…

Помните! На s – орбитали  максимум может быть 2 электрона, на p – 6, на d – 10, на f – 14 электронов.

Например, ₊₁₁Na 1s²2s²2p⁶3s¹;   +22Ti 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d²

10.Металл или неметалл

Подсказка!

К неметаллам относятся: 2 s-элемента - водород и гелий и 20 p-элементов – бор, углерод, азот, кислород, фтор, неон, кремний, фосфор, сера, хлор, аргон, мышьяк, селен, бром, криптон, теллур, йод, ксенон, астат и радон.

К металлам относятся: все d- и f-элементы, все s-элементы (исключения водород и гелий), некоторые p-элементы.

11.Высший оксид (только для s, p)

Подсказка!

Общая формула высшего оксида дана под группой химических элементов (R₂O, RO и т.д.)

12.Летучее водородное соединение (только для s, p)

Подсказка!

Общая формула летучего водородного соединения дана под группой химических элементов (RH₄, RH₃ и т.д.) – только для элементов 4 -8 групп.

Тема 1.3 Строение вещества

Практическая работа №3 Определение вида химической связи в соединениях.  Определение свойств веществ, используемых в работе парикмахера в зависимости от состава и строения,   определение свойств веществ

Учебная цель: научиться определять вид химической связи в соединениях и изображать механизм её образования используя электронноточечную формулу, примерами пояснять зависимость свойств веществ, используемых в работе парикмахера, от типа кристаллических решёток. 

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

Уметь:

- определять валентность и степень окисления, тип связи в соединениях, заряд иона, объяснять зависимость свойств от состава и строения, природу химической связи

Знать:

- основные понятия: ион, электроотрицательность, валентность, степень окисления;

- теорию химической связи, вещества молекулярного и немолекулярного строения

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы

            Задание №1 Прочитайте алгоритм, определите вид химической в соединениях и изобразите механизм её образования: F_2, KF, H₂S, O₂

Алгоритм определения вида химической связи

1.                  Перед тем, как начать определять тип связи в веществе, нужно разобраться, какое оно: простое вещество состоит из атомов одного вида, сложное вещество – из атомов разных видов.

Примеры простых веществ: O₂, N₂, H₂ и другие.

Примеры сложных веществ: HCL, NаNO₃ и другие.

Это важно для определения вида КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ. Ковалентная связь – это химическая связь, которая возникает между атомами неметаллов. Ковалентная связь может быть полярной – если она образуется между атомами неметаллов одного вида, или полярной – если образуется между атомами неметаллов разных видов.

Следовательно, если вещество простое, и в нем присутствуют атомы только одного вида, остается определить, это атомы металлов или неметаллов. Если вещество – неметалл, сразу становится ясно, что это ковалентная неполярная связь.

Если вещество сложное, и все атомы, в него входящие – неметаллы, то это будет ковалентная полярная связь.

Примеры ковалентной неполярной связи: H₂

Пример ковалентной полярной связи: H₂SO₃

2 Если все атомы вещества – металлы,  то связь будет МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ.

Например: Zn, Al.

3. Если вещество сложное и в нем присутствуют как атомы металлов, так и атомы неметаллов, то возникает ИОННАЯ связь – связь между атомами разных видов.

Примером такой связи может служить NaCl.

4. Существует дополнительная водородная связь (между  молекулами и внутри молекул), возникающая  между атомами водорода и неметаллическим элементом с высокой электроотрицательностью.

Задание №2 Чем отличаются по своему строению и типам связи  следующие вещества?

1.      Cl₂ - хлор -  это сильный окислитель, он  способен уничтожать  микроорганизмы и поэтому применяется для дезинфекции

2.       H₂O – вода – растворитель веществ 

3.      NaOH -  едкий натр  применяются для изготовления мыла, порошков и других моющих средств.

4.      С₂H₅OH -этиловый спирт, применяется для дезинфекции

5.      NH_{3  -} аммиак. Водный раствор аммиака (10-25%-ный) применяется под названием нашатырный спирт. Нашатырный спирт широко применяется в парикмахерском деле, входит в состав препарата для завивки перманент, а также для окрашивания волос.

6.      Fe – железо, входит в сосав сплавов

7.      латунь - сплав меди Cu и цинка Zn

8.      H ₂O ₂.-перекись водорода (3%-ный раствор) применяется в парикмахерских в качестве дезинфицирующего и антисептического средства.

9.      CH₃COOH  - уксусная кислота. В парикмахерском деле широко применяются слабые органические кислоты в сильно разбавленном виде.

10.  Na₂ CO₃ -двууглекислый натрий (питьевая сода) - бикарбонат натрия, белый кристаллический порошок, хорошо растворим в воде. Применяется для обесцвечивания волос.

Задание №3 Примерами поясните зависимость свойств веществ от типа кристаллических решёток  

Тема 1.4. Вода. Растворы. Диссоциация.

Практическая работа  № 4 Массовая доля растворенных веществ, используемых в парикмахерском деле.

Учебная цель: научиться  производить расчеты, связанные с нахождением массовой доли растворенного вещества, используемого в парикмахерском деле,   определять количество вещества по известной массовой доли,  работать в лаборатории, соблюдая правила техники безопасности.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен                                     

Уметь: находить массовую долю растворенного вещества, определять количество вещества по известной массовой доли.

Знать: понятия массовая доля, раствор, растворитель, растворенные вещества

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы

Задание: рассмотрите примеры решения каждого типа задач и решите по два соответствующих  варианта. Отчёт по практической работе представьте в виде решения пяти заданий.

Задание №1  Решение  задач, имеющих практическое значение в работе парикмахера, с использованием понятия массовая доля вещества

1.1 Пример:  Сколько граммов хлорида натрия и воды нужно взять, чтобы приготовить 600 г физиологического раствора, массовая доля соли в котором составляет 0,9%

Дано:

m(р)= 600 г                            m(NaCl )= m(р) * ω(NaCl)=600*0,009=5,4 г

ω(NaCl)=0,009                       m(H₂O)= m(р)- m(NaCl ) =600-5,5=594,6 г

Найти:                      

m(NaCl )=?                              

m(H₂O)=?

Ответ: m(NaCl )= 5,4 г; m(H₂O) =594,6 г

1.2 Какой объем воды необходимо добавить к 50 г пергидроля, массовая доля пероксида водорода 33%, чтобы приготовить 3% -й раствор для дезинфекции инструментов, не соприкасающихся с кровью?

1.3 К 120 г 40% -го раствора этилового спирта добавили 40 г безводного этилового спирта. Найдите массовую долю этилового спирта в полученном растворе. Сделайте вывод о возможности применения полученного раствора для обработки кожи рук и других участков тела в случае попадания биоматериала на одежду, в ротовую полость, при повреждении кожи, если известно, что для снижения вероятности заражения рекомендуется использовать в таких случаях 70%  этиловый спирт.

1.4  Сколько граммов хлорамина – Б и воды нужно взять, чтобы приготовить 1 л раствора, массовая доля хлорамина – Б в котором составляет 1% для дезинфекции изделий, не соприкасающихся с кровью и поверхностей в помещениях.

1.5. Из 280 г 15% раствора нитрата калия выпарили 120 мл воды. Какой стала массовая доля соли в полученном растворе?

Тема 1.4. Вода. Растворы. Диссоциация.

Лабораторная работа  № 5 Жёсткость воды и её виды, влияние на структуру волос                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

Учебная цель уметь определять принадлежность веществ к разным классам неорганических соединений, характеризовать строение и химические свойства неорганических веществ; уметь работать в лаборатории, соблюдая правила техники безопасности.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен                                     

Уметь:

-  проводить смягчение жесткости воды различными способами и подтверждать уравнениями реакций способы устранения жёсткости воды

Знать:

-  понятие жесткости,  её виды, какими солями вызывается жесткость и способы её устранения

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы

Жёсткость воды, обусловленную содержанием в ней гидрокарбонатов кальция и магния ( кислые соли)  и устраняемую кипячением, называют временной. Жёсткость воды, обусловленную содержанием в ней  других соединений кальция и магния и не устраняемую кипячением, называют  постоянной.

Выполните предложенные опыты и письменно ответьте на вопросы.

 Опыт 1. Проведите опыт с жесткой водой ( содержащей бикарбонат натрия)

1. В две пробирки налить: в одну пробирку налить 3 мл дистиллированной воды, а в другую 3 мл жесткой воды.

2. Добавлять по каплям из пипетки мыльный раствор в каждую из двух пробирок, встряхивая содержимое после каждой капли, считая количество капель до образования мыльной пены.

3. Удалось ли  вам добиться пенообразования в жёсткой воде? Если да, то сколько капель мыльного раствора на это ушло?

4. Сделать вывод:  чем жесткая вода отличается от дистиллированной и в какой воде труднее образуется пена и почему?

Опыт 2. Проведите опыт по смягчению жесткой воды ( кипячение).

1.      Налейте в пробирку 3 мл  жесткой воды, тщательно прокипятите её. Что наблюдается при кипячении?

2.      Охладите пробирку и добавьте по каплям из пипетки мыльный раствор, встряхивая содержимое после каждой капли, считая количество капель до образования мыльной пены.

3.      Удалось ли вам получить пену? Больше или меньше вы израсходовали мыла, чем в не кипячённой воде? Чем вы это объясните?

4.      Больше или меньше вы израсходовали мыла, чем в  дистиллированной воде? Чем вы это объясните?

5.      Сделать вывод:  можно ли считать кипячение способом смягчения жёсткости воды, вызванной  а) бикарбонатом кальция? Почему? б) Сульфатом кальция? Почему?

    Опыт 3. Проведите опыт по смягчению жесткой воды ( добавление соды).

1.      Налейте в пробирку 3 мл  жесткой воды и добавьте раствор соды до образования мути.

2.      Чем вызвано помутнение? Как оно образовалось? Напишите уравнение реакции.

3.      Добавлять по каплям из пипетки мыльный раствор, встряхивая содержимое после каждой капли, считая количество капель до образования мыльной пены.

4.      Сравните результат с предыдущими опытами

5.      Сделать вывод:  можно ли считать этот способ смягчения жесткости воды удовлетворительным для жесткости воды, вызываемой а) бикарбонатом кальция б) Сульфатом кальция?

Общий вывод по работе:

1.   Какими солями вызывается жесткость воды?

2.      Какие виды жёсткости вам известны?

3.      Как  их можно устранить? Подтвердите уравнениями реакций.

4.      Какой вред жёсткая вода наносит волосам?