Урок по химии "Химия в нашем доме"

Тема урока «Урок  Мойдодыра».

Цель: продолжить формирование познавательного интереса к науке химии при решении различных проблем,  связанных с повседневной жизнью человека.

Тип урока: обобщение систематизация знаний.

Форма урока: урок - беседа.

Оборудование: тюбики с зубной пастой, зубной порошок, жевательная резинка «Дирол без сахара».

Ход урока:

1.       Вступительное слово учителя.

-              Здравствуйте ребята, вы видите необычную тему нашего урока. Вспомните детство и стихотворение К.И. Чуковского «Мойдодыр», там шла речь о сказочном персонаже, Мойдодыре, помогающем детям своими советами поддерживать чистоту кожи, волос, зубов. Книжка прочитана вами еще в дошкольном возрасте.

Но все ли советы Мойдодыра усвоены прочно? И всегда ли у вас хватает времени и терпения им следовать? Во всяком случае, никогда не будет лишним повторить эти простые, но очень полезные советы.

На этом уроке роль Мойдодыра исполняет химия. Именно химия поможет вам правильно выбрать мыло и шампунь, сориентироваться в многообразии дезодорантов и зубных паст, предлагаемых в магазине. Сегодня мы с вами более подробно остановимся на уходе за зубами.

2.       Основная часть урока (беседа учителя с учениками).

Вопросы 1. Что нужно делать, чтобы сохранить зубы как можно дольше?                          (Чистить зубы два раза в день).     

Вопрос 2. Чем можно чистить зубы?      (Зубной порошок, зубная паста).

Задание 1.  20-30 лет назад, основным средством чистки зубов были зубные порошки. А применять их начали еще в прошлом веке. Составы их были достаточно разнообразны. Вот состав двух зубных порошков.

1)       Мел очищенный – 1,2 кг                                                                                          углекислая магнезия – 200 г                                                                            надборнонатриевая соль – 60г                                                                                               мятное масло – 25 г     

2)       Салол (сложный эфир фенола и салициловой кислоты) – 4г                        фосфорнокальцевая соль 20г                                                                                                             мел очищенный – 20 г                                                                                          углемагневая соль – 15 г                                                                                              бикарбонат натрия – 15 г. 

Дай те упомянутым в состав порошков солям современные названия, напишите формулы и попробуйте определить, какой  из порошков отбеливает зубы, а какой обладает противовоспалительным действием.                                                  

Ответ: Мел очищенный – карбонат кальция – СаСО₃                                                                                                                                      углекислая магнезия (углемагневая соль) -  карбонат магния - MgСО₃                                          надборнонатриевая соль – перборат натрия – NaBO₃ ^. 4H₂O

фосфорнокальцевая соль – гидрофосфат кальция – СаНРО₄                                            бикарбонат натрия – гидрокарбонат натрия -  NaHCO₃

Над- приставка в названиях пероксидных соединений, перборат натрия – перокисное соединение, которое, как все перекисные соединения обладает отбеливающими свойствами. Компонент второго порошка – салол, известный лекарственный препарат антибактериального действия. Салол относится к классу сложных эфиров; в щелочной среде, которая создается за счет гидролиза гидрокарбоната натрия,  он разлагается на фенол и салициловую кислоту:

C₆H₅ – O – C – C₆H₄ – OH + H₂O = C₆H₅OH + OH – C – C₆H₄ – OH,

                    ||                                                                   ||

                   O                                                                  O

а оба этих вещества обладают сильным антибактериальным действием. Таким образом, первый состав обладает отбеливающими свойствами, а второй – противовоспалительными.

Вопрос 3. Что же входит в состав современных зубных паст?

Несмотря на исключительное многообразие зубных паст, в состав любой из них входят обязательно вещества с определенными функциями:

1.       Абразивы для механической  чистки зубов и полировки их поверхности

2.       Очищающие пенообразующие вещества с высокой поверхностной активностью

3.       Связующие и загустители, обеспечивающие однородность состава и его эластичность

4.       Вещества с антисептическими свойствами для профилактики воспаления десен

5.       Фториды для профилактики кариеса.

Задание 2. На тюбике зубной пасты «Пепсодент-плюс» указан ее состав: монофосфат натрия, оксид алюминия, лаурилсульфат натрия (более точное название – лаурилсульфонат), диоксид титана, карбоксиметилцеллюлоза, вкусовые и ароматические вещества, сахарин, бензойная кислота. Объясните,  какую функцию выполняет в этом составе каждый из компонентов. Напишите формулы веществ.

Ответ: Монофосфат натрия – Na₂PO₃F – фторсодержащий компонент для профилактики кариеса, оксид алюминия – Al₂O₃ – абразив, лаурилсульфонат натрия – CH₃(CH₂)₁₀CH₂OSO₃Na – очищающий пенообразователь, диоксид титана – TiO₂ – абразив, карбоксиметилцеллюлоза, точнее ее натривая соль -   (C₆H₇O₂)[(OCH₂COONa)₃] – загуститель, сахарин, точнее кристаллогидрат натриевой соли – C₆H₄COSO₂NNa^.3H₂O – подсластитель, бензойная кислота – C₆H₅COOH – антисептик.

Вопрос 4. Известно, что плохой уход за зубами, особенно несвоевременное удаление остатков пищи, - одна из причин кариеса. Почему особенно опасно для зубов – не очищать их от остатков углеводистой пищи, причем не только сахара, но и белого хлеба, печенья?

Ответ:  Углеводы подвергаются молочнокислому брожению:                                                      С₆Н₁₂О₆ → 2СН₃ – СНОН – СООН.                                                                                  

Поэтому остатки пищи в полости рта превращаются в молочную кислоту, которая растворяет эмаль, так как эмаль по своему составу  относится к классу основных солей,  а все основные соли легко растворяются  в кислотах.

Задача. Для профилактики кариеса используют пасты содержащие фториды. Какое количество монофосфата натрия содержится в тюбике зубной пасты весом 75 г, если на упаковке  указано: «Содержание активного фтора 0,15%»? Стоматологи рекомендуют для профилактики кариеса ежегодно потреблять в виде зубной пасты примерно 1,5 г активного фтора, то есть фторид-иона, способного диссоциировать и вступать в реакции ионного обмена.

Сколько тюбиков зубной пасты надо израсходовать в течение года, чтобы обеспечить эту норму?

Решение: В 75 г пасты содержится (75^.0,15) : 100 = 0,11 г активного фтора. По норме необходимо израсходовать 1,5 : 0,11 = 13,6 тюбиков зубной пасты за год, то есть примерно по 1 тюбику в месяц.

Задание 3. В продажу поступает много разновидностей зубной пасты, например «Blend-a-med» с различными добавками. Одна из них называется «Бленд-а-мед-сода-бикарбонат», реклама убеждает нас, что эта паста особенно эффективна для профилактики кариеса. Обоснованно ли это утверждение?

 Ответ:  Да, вполне обоснованно. После принятия пищи во рту образуется молочная кислота,   NaHCO₃ в составе пасты нейтрализует ее:

CH₃ – CH(OH) – COOH + NaHCO₃  → CH3 – CH(OH) – COONa + H₂O + CO₂

 и повышает эффективность профилактического действия пасты.        

Задание 4. « Every time you eat … Каждый раз, когда вы едите…» - эту фразу давно выучили наизусть даже те, кто раньше ни слова не знал по-английски. А следом за ней на экране появляется график изменения рН в полости рта – впечатляющая кривая, призванная убедить нас в необходимости немедленно приобрести жевательную резинку «Дирол без сахара».

Попробуйте оценить с позиции химии, насколько справедливы слова стоматолога « Every time …», реально ли именно такое изменение рН в полости рта и насколько эффективен «Дирол».

Ответ: Кислотно-щелочное равновесие в полости рта действительно нарушается в процессе приема пищи, но далеко не сразу и не от всех продуктов. Слюна здорового человека имеет нейтральную реакцию (рН 7 – 7,5), и только поступление большего количества кислых продуктов способно быстро изменить рН в полости рта в сторону кислотности, как это было показано на кривой.

Углеводы, особенно сахара, под действием бактерий, содержащихся в полости рта, подвергаются брожению с образованием молочной кислоты, которая также изменяет рН во рту и способствует разрушению эмали. Процесс брожения протекает довольно медленно и локализуется в местах  скопления мягкого зубного налета, где обитает основное количество бактерий и оседают остатки углеводов. Но если предположить, что человек питается только белковой пищей, не содержащей углеводов, например, мясом, то изменений рН в полости рта после приема пищи не должно происходить вообще.

Так что теоретически далеко не каждый раз после приема пищи во рту нарушается кислотно-щелочное равновесие. Но поскольку в рационе современного человека практически всегда присутствуют углеводы, то после каждого приема пищи образуется со временем некоторое количество молочной кислоты и рН изменяется в сторону кислотности, как и утверждает реклама.

Как может помочь «Дирол без сахара»? Чтобы ответить на этот вопрос, надо иметь информацию о составе этого продукта. На упаковке указано, что резинка содержит различные заменители сахара, преимущественно ксилит ОН – СН₂ – (СНОН)₃ – СН₂ – ОН и сорбит ОН – СН₂ – (СНОН)₄ – СН₂ – ОН. Оба этих соединений относятся к классу многоатомных спиртов и широко применяются в качестве заменителей сахара для больных диабетом. Какую функцию выполняют ксилит и сорбит в составе жевательной резинки? Их задача – обеспечить приятный сладкий вкус и в то же время не поставлять дополнительное «сырье» в вилле глюкозы бактериям, вырабатывающим молочную кислоту.  По химическим свойствам ксилит и сорбит  можно сравнить с глицерином, так что какого-то существенного влияния на кислотность в полости рта они оказать не могут. При жевании происходит частичная механическая очистка зубов от остатков пищи, а поскольку сама резинка сахара не содержит, то и не приводит к дополнительному образованию молочной кислоты. Так что рекомендации использовать эту резинку для профилактики кариеса не лишены оснований, но все же лучше после каждого приема пищи тщательно прополаскивать рот, а при возможности даже чистить зубы.

3.       Заключительное слово учителя.

- Итак, ребята, сегодня мы с вами выяснили, почему мы  используем определенные составы зубных паст, полезно ли использовать жевательную резинку и еще раз вспомнили, что за зубами нужно правильно ухаживать и делать это каждый день.

Литература:                                                                                                                                                        1. Пичугина Г.В. Повторяем химию на примерах из повседневной жизни. М.:АРКТИ,1999.                                                                                                                                                   2. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас.