Урок с презентацией по химии на тему "Мыло. Состав и химические свойства"

Методическая разработка

                 урока химии на тему:

                                «Мыло. Его состав и свойства»

                                                                               Разработала

                                                                               учитель химии и биологии

                                                                               МОБУ СОШ №29

                                                                               Шаренко А.А.

                                                      2017 г.

Тема урока:   Мыло. Его состав, строение, состав и свойства.

Цель урока:

Образовательная: формирование понятия о  составе и строении  мыла, рассмотрение свойств и  процесса получения, закрепить знания учащихся о зависимости химических свойств и применения веществ от их состава и строения;

Развивающая: развитие внимания, памяти, познавательного интереса, потребности в приобретении и применении знаний, показать практическое значение знаний о моющих средствах

Воспитательная: воспитание устойчивого интереса к химии, воспитание таких нравственных качеств как аккуратность, дисциплина, самостоятельность.

Для достижения этих целей поставлены задачи:

1.       Изучить литературные источники, отражающие историю создания мыла, домашние способы приготовления и видовое разнообразие мыла.

2.       Изучить химический состав мыла, химические процессы, лежащие в основе получения мыла,сырье для получения мыла.

3.       Провести исследование реакции среды водного раствора различных сортов мыла.

4.       Исследовать моющее действие мыла в очищенной воде и в обычной жесткой воде. Сделать вывод о расходе  в жесткой воде.

Тип урока: 

Урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Урок  химии  в 11 классе с применением здоровьесберегающих технологий

Используемое оборудование: 

Ноутбук,проектор.

Реактивы: разбавленные растворы мыла, универсальная индикаторная бумага, шкала для определения рН раствора, образцы мыла.

Краткое описание: 

Данная разработка урока по теме « Мыло. Его состав, строение, состав и свойства», в 11 классе является не только логическим продолжением программного материала, а так же позволяет совершенствовать навыки самостоятельного эксперимента. Химический эксперимент дает возможность формировать у учащихся специальные предметные умения.

Систематическое включение в планирование уроков химии элементов здоровьесберегающих  технологий, делает процесс обучения интересным и занимательным, создает у детей бодрое, рабочее настроение, облегчает преодоление трудностей в усвоении учебного материала, усиливает интерес детей к химии, облегчает его изучение, приучает к дисциплине и заботе о своем здоровье, снижает показатель заболеваемости, приводит к улучшению психологического климата в классе, способствует пониманию взаимосвязей химической науки  и повседневной жизни.

 Урок состоит из теоретической и практической части.

   Ход  урока:

I  Организационный момент.

·         Приветствие.

·         Подготовка учащихся к работе.

-Как вы понимаете афоризм:

«Если возможна гигиена тела, то возможна также гигиена ума и характера»? 

II  Актуализация знаний

1. По химической природе жиры принадлежат к:

а)солям   б)сложным эфирам   в) карбоновым кислотам   г) спиртам

2. Свойства жиров. Гидролиз.

(Слайд 2)

III Мотивация учебной деятельности

1.     Тема урока, цели и задачи (слайд 3)

  2.  Немного истории … (Слайд 4,5)  

• История мыловарения насчитывает, по меньшей мере, 6000 лет.

• Мыло в ту пору было полужидким.

• Им не только мылись, но и красили волосы.

• Мыло долго было предметом роскоши и ценилось наряду с дорогими лекарствами и снадобьями.

Для стирки использовались различные глины, растения (например, мыльный корень)

В медицинском древнеегипетском трактате Г.Эберса (названном его именем и опубликованном им в 1875 г.) мыло упоминается как лекарственный препарат.

В дошедших до нас документах раннего средневековья упоминаний о мыле нет. И это неудивительно.

В те суровые годы, освещенные зловещими кострами инквизиции, понятие о чистоте и гигиене отступило на задний план. Уход за телом считался грехом. После принятия христианства мыться нельзя было потому, что так можно было смыть с себя святую воду, к которой прикоснулся при крещении. В итоге люди не мылись годами или не знали воды вообще. Грязь считалась особым признаком святости, а вшей называли "Божьими жемчужинами" и считали признаком святости.

Если в Древнем Риме было около 800 бань, то в середине второго тысячелетия испанская королева Изабелла Католическая гордилась тем, что мылась два раза в жизни – после рождения и перед выходом замуж.

Вот такой, поистине тернистый путь, был у воды и мыла в нашей, не столь уж далекой истории. Каким же дорогим был он! Пренебрежение гигиеной, невероятная грязь и слепое почитание христианских догм привело в тому, что в 1347-1350 годах чума унесла 25 000 000 жизней или 1/4 часть населения континента. Цифры для того времени просто страшные.

С XIII века начинаются первые попытки мыловарения в Европе. До этого времени Европа знала мыло только как благовоние: рыцари, посещавшие арабские страны во время крестовых походов, иногда привозили своим возлюбленным знаменитые приятно пахнущие мыльные шарики.
В XIV веке мыловарни стали появляться и в Германии. Вторая половина XIX века была ознаменована пропагандой личной гигиены и поддержания здоровья.

Промышленное производство мыла впервые было начато французами в IX веке

Твёрдое мыло первой выпустила Италия в 1424 год

Мыловарение возникло в Европе только в XIV в. На научную основу производство мыла было поставлено в начале XIX в. Этому способствовали многочисленные исследования французского химика Мишеля Шевреля в области химии жиров. С тех пор производство мыла не претерпело принципиальных изменений.

Мишель Эжен Шеврель (запись в тетрадь)

3. Создание проблемной ситуации

 –Почему мыть кожу необходимо?  (слайд 6)

III.Изучение нового материала.

1.                 Состав и свойства мыла.

Мыла – натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот,
полученные в результате гидролиза жиров в щелочной среде.  (слайд 7,8,9)

Мыло	Формула
Лаурат натрия	С11Н23СООNa
Пальмитат натрия	С15Н31СООNa
Пальмитат калия	С15Н31СООК
Стеарат натрия	С17Н35СООNa
Стеарат калия	С17Н35СООК
Олеат натрия	С17Н33СООNa
Олеат калия	С17Н33СООК

 2.Получение мыла.

Сырьем для производства мыла служат животные жиры. Они содержат до 40% насыщенных жирных кислот. Синтетические жирные кислоты получают из парафина нефти каталитическим окислением кислородом воздуха. При производстве мыла используют две фракции жирных кислот С₁₀-С₁₆ и С₁₇-С₂₀.

 В хозяйственное мыло синтетические жирные кислоты входят в количестве 35-40%. В производстве мыла используют канифоль, получаемую из живицы хвойных деревьев, она состоит из смеси смоляных кислот и делает мыло мягким и липким.

 Гидролиз жира в щелочной среде

(в присутствии NaOH или  Na₂CO₃)  называется омылением жиров.

CH₂–O–CO–R                        CH₂ – OH        R – COONa

CH–O–CO–R₁ + 3 NaOH =   CH –   OH   +  R₁ – COONa

CH₂–O–CO–R₂                                  CH₂ – OH       R₂ - COONa

Мыло – бытовой химикат, в состав которого входят соли Натрия и Калия высших карбоновых кислот.

2.                 Свойства мыла

А) твердость

Б) растворимость в воде

В) способность к пенообразованию

Г) моющее действие

Зависят от того, соли каких высших карбоновых кислот преобладают в его составе.

При щелочном гидролизе жиров образуются соли высших карбоновых кислот, обладающие моющим действием.

Растворение мыла.

В строении натрий стеарата различают 2 части : 1) образована углеводородным заместителем, она неполярная и не смачивается водой; 2) полярная, смачивается водой. Во время мытья молекулы мыла ориентируются на загрязненной поверхности таким образом, что полярные группы обращены к полярным молекулам воды, а не полярные углеводородные радикалы – к неполярным частицам загрязнения. Последние как бы попадают в окружение молекул мыла и легко смываються с поверхности водой.

•         Капля чистой воды (a) почти не растекается по большинству поверхностей (b)

•         Капля воды с добавкой мыла (с) хорошо смачивает поверхности (d)

С₁₇Н₃₅СООNa = С₁₇Н₃₅СОО^- + Na⁺

С₁₇Н₃₅СООNa + Н₂О ↔ С₁₇Н₃₅СООH + NaOH

С₁₇Н₃₅СОО^- + Na⁺ + Н₂О ↔ С₁₇Н₃₅СООH + Na⁺ + ОН^-

С₁₇Н₃₅СОО^- + Н₂О ↔ С₁₇Н₃₅СООH + ОН^-

В жесткой воде (содержит ионы кальция и магния)

2 C₁₇H₃₅COO + Ca²⁺ → (C₁₇H₃₅COO)₂Ca↓

Вместо пены в воде образуются хлопья осадка, мыло расходуется бесполезно

Слайд 10

Моющий процесс сводится к обеспечению 3 этапов:

-  отрыв грязевых частиц от очищаемой поверхности,

--перевод нерастворимых в воде грязевых частиц в раствор,

-  удержание этих плавающих частиц в моющем растворе, т.е. предотвращение   ресорбции.

3. Практическая часть урока

Работа учащихся в группах.

Выдаются инструкции к работе.

1.Определение сходства и различие сортов мыла.

Гипотеза 1. Почему мыло сушит кожу? (слайд 11,12)

 По этикеткам от мыла определите, в чём сходство и различие сортов мыла?

2.Исследование среды растворов мыла.

Гипотеза 2. Для мытья мыло смешивают с водой. Быть может…щелочь образуется при взаимодействии мыла с водой? (слайд 13,14)

При помощи индикаторной бумаги и шкалы рН раствора  определите, какую среду  и рН раствора имеют данные растворы.

Сделайте вывод, для каких целей  можно использовать данные мыла?                      (слайд 15,16)

1группа - определяет среду раствора мыла «Хозяйственное»

2группа - определяет среду раствора мыла «Dove»

3группа - определяет среду раствора мыла «Глицириновое»

4группа - определяет среду раствора мыла «Детское»

Вывод: моющие средства  со щелочной средой раствора лучше использовать для стирки, а с нейтральной - для ухода за своим телом.

Итоги урока (Слайд 18)

1.     Так как мыло образуется в ходе реакций щелочного омыления, то большинство его сортов имеет щелочную реакцию водного раствора и оказывает раздражающее действие на сухую и чувствительную кожу, поэтому нужно очень осторожно выбирать мыло для умывания, лучше всего использовать «Детское» мыло или жидкое мыло с нейтральной реакцией среды.

2.     Значение рН кожи человека располагается в кислой области. Кожный лецитин и холестерин в соединении с роговым жиром образуют некий защитный слой, делающий кожу упругой и защищенной от негативных воздействий окружающей среды. При купании этот слой-пленка частично разрушается, вымывается. Если мыло дает щелочную реакцию с водой, то при использовании такого мыла кожа будет сохнуть, шелушиться, будет возникать зуд. Очень восприимчива к щелочной среде чувствительная кожа, сухая кожа. При продолжительном применении такого мыла могут даже появляться трещины на коже. Поэтому нужно тщательно подходить к выбору мыла для умывания и прежде всего нужно знать тип своей кожи.

3.     Моющее действие мыла зависит от качества воды, а именно от жесткости. Чем больше жесткость воды, тем меньше процесс пенообразования, хуже моющее действие. Для умывания лучше пользоваться кипяченой водой.

«Да здравствует мыло душистое,

И полотенце пушистое,

И стиральный порошок…

Только не во вред мне и окружающей среде

 IV. Закрепление

Тест (слайд 17)

1.     Мыла – это …

2.     Основное свойство мыла - …

3.     Какие вещества образуются в результате гидролиза мыла?

4.     Каков принцип действия мыла?

5.     Как влияет температура воды на  моющую способность мыла?

6.     Какие моющие средства следует использовать для стирки х/б тканей; шелковых и шерстяных тканей; в жесткой воде?

V. Домашнее задание.

Ответить на вопрос: «Если на раствор мыла подействовать серной кислотой, то на поверхность всплывает твердое нерастворимое в воде вещество. Составьте уравнение реакции, назовите это вещество»

VI. Подведение итогов урока.

VII. Рефлексия.

- Что больше всего запомнилось вам на уроке? Какие выводы для себя вы сделали?

Закончите фразы: (по выбору)

1.     Меня на уроке ….(впечатлило, заинтересовало, удивило, ..)

2.     Для меня стало … (открытием, показалось оригинальным, неоднозначным..)

3.     Мне показалось…(не очень удачным, сухим, неинтересным, незначительным, нецелесообразным).

    Литература, используемая на уроке:

1.     Богданова Н.Н. Лабораторные опыты.8-11 класс Учебное пособие для образовательных учреждений М, ООО «Издательство «Астрель»,2001г.

2.     О.С.Габриелян, И.Г.Остроумова «Химия» Дрофа, Москва 2005г.

3.     Многоликая химия М. 1992г. Г.Д. Харлампович и др

4.     Интернет ресурсы.

• 1 слайд

  Тема урока: «Мыло. его состав, строение и свойства»
  Разработала
  учитель химии
  МОБУ СОШ №29
  Шаренко Анастасия Александровна
  
  
  
  Да здравствует
  мыло
  душистое!
  

• 2 слайд

  ГИДРОЛИЗ ЖИРОВ
  
  Н2С-О-СО-С17Н33 Н С-ОН
  Н2С-О-СО-С17Н33 Н2С-ОН
  
  
  
  Одно из важнейших свойств жиров - их способность расщепляться на составляющие: глицерин и жирные кислоты.
  
  Н2С-О-СО-С17Н33
  + 3 НОН
  Н2С-ОН
  
  + 3 С17Н35СООН
  

• 3 слайд

  Цели урока:
  На примере мыла рассмотреть зависимость свойств веществ от их состава и строения;
  Понять роль химии в повседневной жизни человека;
  Научиться правильно выбирать мыло для ухода за кожей в соответствии с типом кожи;
  Сформировать умения составлять уравнения химических реакций получения мыла
  

• 4 слайд

  Историческая справка
  Мыловарение – одно из древнейших химических производств.
  О мыле было известно финикийцам еще в YI веке до н.э.
  Первые письменные упоминания – у Плиния Старшего ( Iвек н.э. ) в одном из 37 томов его «Естественной истории»;
  О профессии мыловара упоминается в 385г в записях Теодора Присциануса.
  

• 5 слайд

  Историческая справка
  Мытье тела приветствовалось не всегда …
  В Европе и России мыловарение возникло в XIII – XIY веках;
  Объяснил суть процесса получения мыла в XIX веке французский химик Мишель Шеврель
  
  М. Шеврель
  1786 – 1889 гг
  

• 6 слайд

  Почему мытье кожи – необходимо?
  На 1 см2 кожи - до 3 млн. микроорганизмов!
  Выделения сальных и потовых желез создают благоприятную среду для микробов;
  Только чистая кожа выделяет защитные вещества, убивающие микроорганизмов
  

• 7 слайд

  Мыло – глазами химика
  
  Мыло – это продукт щелочного гидролиза растительных или животных жиров;
  В его составе содержатся соли высших жирных кислот, как предельных (в животных жирах), так и непредельных (в растительных жирах)
  Общая формула этих солей:
  R – СО – О – Nа или R– СО – О - К
  
  
  
  

• 8 слайд

  Состав высших жирных кислот
  Предельные жирные кислоты:
  С13Н27 – СООН миристиновая
  С15Н31 – СООН пальмитиновая
  С17Н35 – СООН стеариновая
  Непредельные кислоты:
  С17Н33 – СООН олеиновая
  С17Н31 – СООН линолевая
  С17Н29 – СООН линоленовая
  

• 9 слайд

  Строение молекулы мыла
  Олеат натрия (соль непред. олеиновой к-ты)
  (С17н33 СООNa)
  
  
  Пальмиат калия (соль пальмитиновой к-ты)
  (С15Н31СООК)
  
  Линолеат натрия (соль линоленовой к-ты)
  (С17Н29 СООNa)
  
  
  
  СООNa
  СООK
  СООNa
  

• 10 слайд

  Моющее действие мыла
  В воду мыло погружается гидрофильной частью, а гидрофобная выталкивается наружу.
  Как работает мыло?
  Молекула мыла состоит из двух частей -
  гидрофобной(враждебной к воде)
  и гидрофильной(дружественной к воде).
  

• 11 слайд

  Первая гипотеза
  1 группа
  Почему мыло сушит кожу?
  Быть может…
  
  в составе мыла есть щелочь?
  
  Исследуем состав
  мыла,
  отраженный
  на его упаковке
  

• 12 слайд

  Проверка гипотезы
  Щелочь – гидроксид натрия (едкий натр) есть только в составе мыла «Антипятин», предназначенного для стирки и удаления пятен.
  Туалетные и косметические мыла не содержат щелочи.
  
  Гипотеза не подтвердилась
  

• 13 слайд

  Вторая гипотеза
  2 группа
  Для мытья мы мыло смешиваем с водой.
  Быть может ..
  
  щелочь образуется при взаимодействии мыла с водой?
  R–СОО–Nа + Н-ОН R–СООН+ NаОН
  

• 14 слайд

  Проведение эксперимента
  Приготовьте раствор вашего мыла
  Исследуйте мыльный раствор универсальной индикаторной бумагой;
  По окраске индикатора определяем значение рН мыльного раствора, используя для этого цветовую шкалу;
  Для определения среды раствора посмотрите шкалу на слайде
  

• 15 слайд

  Взаимосвязь рН и среды раствора
  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
  Нейтральная среда
  Слабокислая Слабощелочная
  сильнокислая
  сильнощелочная
  кислотность увеличивается щелочность увеличивается
  рН кожи человека 5,5 – слабокислая среда
  

• 16 слайд

  Результаты исследования
  Некоторые сорта мыла имеют нейтральную среду (рН = 7)
  Dove, NIVEA, детское
  Большинство сортов мыла имеют слабощелочную среду (рН > 7)
  CAMAY, DURU, глицериновое
  Только малая часть разновидностей мыла имеет слабокислую среду (рН <7)
  Palmolive AROMA THERAPY
  

• 17 слайд

  Закрепление (тест – дополнение)
  Сырьем для получения мыла являются …
  Омыление жира – это нагревание его в присутствии…
  В состав мыла входят соли … кислот;
  Твердые мыла – это натриевые соли, а …
  Радикал молекулы мыла гидро …, а функциональная группа – гидро ….
  Задача мыла –переводить в раствор …
  

• 18 слайд

  И т о г и у р о к а:
  Мы узнали, что основной характеристикой мыла является его щелочность;
  Чем более щелочную среду имеет раствор мыла – тем лучше он удаляет кожное сало;
  Мыло сушит кожу и теряет свои свойства в жесткой воде;
  Нужно очень осторожно выбирать мыло для умывания, лучше всего использовать «Детское» мыло или жидкое мыло с нейтральной реакцией среды.