Мыла. Их состав, строение и свойства


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (6,55 МБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель урока: познакомить студентов с
зависимостью свойств мыла от строения и состава.

Задачи урока.


Образовательные:

изучение состава, строения
мыла; прогнозирование моющих свойств мыла;
экспериментальная проверка действия мыла на
загрязнения.

Развивающие:

развитие ассоциативного и
логического мышления, понятийного аппарата,
экспериментальных умений и навыков,
мотивирующего начала в процессе познания;
выявление причинно-следственных связей;
формирование практико-ориентированного
направления познавательной деятельности.

Воспитательные:



воспитание
научно-материалистического мировоззрения;
культуры пользования химическими препаратами в
быту.

Учебные задачи будут решены на основе
следующих действий:

1. Организационный момент.

2. Основная часть урока:

  • мотивация, введение в тему;
  • практическая часть (постановка и разрешение
    проблемы; выявление причинно-следственных
    связей, умения прогнозировать, высказывать
    предположения, умозаключения);
  • закрепление материала, тест “Незаконченные
    предложения”.

3. Рефлексивно-оценочный этап.

Используемые формы и методы обучения:

  • химический эксперимент;
  • самостоятельная исследовательская работа;
  • постановка проблемы и ее решение;
  • просмотр ЦОР, презентации;
  • беседа, рассказ.
  • Оформление аудитории:



  • реактивы: стаканы, стеклянные палочки, глина,
    сажа и растительное масло, холодная и теплая
    вода, мыло, полотенце;
  • средства обучения: Ерохин Ю.М. Химия: Учеб. для
    сред. проф. учеб. заведений. – М.: Издательский
    центр “Академия”, 2004, презентация по теме, ЦОР
    “Открытая химия 2.6”, ТСО (документ – камера;
    интерактивная доска, ноутбук, мультимедийный
    проектор).
  • Конспект урока


    1. Организационный момент

    2. Мотивация, введение в тему, постановка задачи
    на урок

    (слайд 1).

    Преподаватель.

    Знакомясь со строением и
    свойствами жиров, мы узнали, что они служат
    основным продуктом для мыловарения.

    Задачи урока

    – подробнее рассмотреть состав
    мыла, понять механизм его моющей способности и
    выявить зависимость свойств мыла от строения и
    состава.

    3. Опережающее домашнее задание

    Сообщение 1. “Из истории мыла”. (Слайды 2–4).

    Сообщение 2. “Мыть или не мыть”. (Слайды 5–8).

    Преподаватель.

    Как видите, необходимость
    ухода за кожей очевидна. С детства всем знаком
    сказочный герой К.И.Чуковского “Мойдодыр”,
    который учил своими советами поддерживать
    чистоту кожи и волос. Сегодня роль Мойдодыра
    выполняет химия. Она поможет вам решить
    поставленные в начале урока задачи и ответить на
    вопросы:

    -

    действительно ли мыло обладает моющей
    способностью?

    - почему мыло обладает моющей способностью? (Слайд
    9
    )

    4. Практическая часть

    (постановка и
    разрешение проблемы; выявление причинно –
    следственных связей, умения прогнозировать,
    высказывать предположения, умозаключения).

    Опыт №1. Экспериментальная проверка
    моющего свойства мыла.

    Чтобы проверить моющую способность мыла, два
    студента согласились на небольшой эксперимент (демонстрируется
    в записи, Приложение 4
    ).

    Ход выполнения

    демонстрационного
    ученического эксперимента-исследования:

    - испачкаем один палец руки сухой глиной, другой
    – сухой сажей, третий – растительным маслом,
    четвертый — сажей, смешанной с растительным
    маслом.

    - сполоснем всю руку холодной водой, смывается
    глина, сажа – частично, масло – не смывается,
    сажа в масле – не смывается.

    - сполоснем руку горячей водой, результат тот
    же.

    - вымоем руки с мылом, рука — абсолютно частая.

    Вывод:

    мыло обладает моющей способностью.

    Объяснение эксперимента

    (слайд 10).

    Почему частицы глины смываются водой, а сажи –
    нет? В чем их разница? Конечно в строении. Частицы
    глины гидрофильны, т.е. они хорошо смачиваются
    водой, притягиваются ей и легко смываются с
    поверхности кожи. Частицы сажи, которая состоит
    из чистого углерода, гидрофобны, они не
    смачиваются водой, но они притягиваются к
    жировым выделениям на поверхности кожи и прочно
    ими удерживаются. В третьем и в четвертом случаях
    кожа покрыта масляной пленкой, она отталкивает
    воду, не дает частицам сбиваться в комки и смыть
    масло и сажу под ним невозможно простой водой.
    Приходим к выводу, что водой без мыла смываются
    только те загрязнения, частицы которых
    гидрофильны. Но ведь мыло смывает любые частицы.
    Значит, мыло переводит жировые гидрофобные
    вещества в раствор и смывает их с кожи, а при
    стирке – с тканей [5].

    Результаты эксперимента студенты заносят в
    таблицу

    (слайд 11).

    Преподаватель.

    А как мыло переводит жировые
    загрязнения в раствор? Вот мы и подошли к самой
    сути проблемы мытья и стирки (объяснение — по
    схеме и рисунку слайд 12-13
    ).

    Как у всех солей, у мыла полярные молекулы, но за
    счет своей сложной органики они очень длинные.
    Как все соли, в водном растворе молекула мыла
    дает положительный ион того же натрия или калия,
    что для нас, в общем-то, неинтересно. Гораздо
    интереснее ее отрицательный ион: за счет большой
    длины молекулы один его конец, где “сидит”
    заряд, является гидрофильным, а другой конец –
    нейтральным и, соответственно, гидрофобным. Вот
    так! Что называется, сразу два в одном флаконе:
    один конец молекулы действует независимо от
    другого, один чувствует себя “как дома” в воде,
    другой – в масле. Такое строение, называемое
    дифильным, позволяет мылу быть в буквальном
    смысле связующим звеном между несовместимыми
    субстанциями – водой и жиром.

    Рисунок 1

    Гидрофобная часть молекулы мыла проникает в
    гидрофобное загрязняющее вещество (жир), в
    результате чего поверхность каждой частицы или
    капельки загрязнения оказывается как бы
    окруженной оболочкой из гидрофильных групп.
    Гидрофильные группы взаимодействуют с полярными
    молекулами воды. Благодаря этому молекулы
    моющего средства вместе с загрязнением
    отрываются от поверхности ткани и уходят в
    водную среду. Моющая способность мыла
    усиливается благодаря тому, что при гидролизе
    мыла образуется щелочь, которая обладает
    эмульгирующим свойством (студенты составляют
    уравнение реакции). R–СОО–Nа + Н-ОН —> R–СООН+
    NаОН

    Если в воду поместить небольшое количество
    мыла, оно образует на ее поверхности тонкую
    пленку толщиной всего в одну молекулу, причем в
    этой пленке полярные (гидрофильные) концы
    молекул обращены к воде, а нейтральные
    (гиброфобные) направлены вверх, в воздух. Такой
    “нейтралитет” поверхности жидкости
    существенно сказывается на ее свойствах:
    снижается так называемый коэффициент
    поверхностного натяжения. Сила поверхностного
    натяжения чистой воды заставляет ее собираться в
    капельки, особенно на жирной, гидрофобной
    поверхности. Вода же с добавкой мыла растекается
    по поверхности, смачивает ее. В этом состоит
    важнейший вклад мыла в процесс стирки [4].

    Рисунок 2

    Капля чистой воды (a) почти не
    растекается по большинству поверхностей (b).
    Капля воды с добавкой мыла (с) хорошо смачивает
    поверхности (d).



    Есть такая пародия на африканскую сказку:
    “Почему вода мокрая” (сказка речных спасаев) [6].

    “Давным-давно, когда солнце в Африке было
    небольшим и холодным, вода была сухая, без вкуса,
    без цвета, без запаха. Ни звери, ни люди не
    замечали воду и не приходили к ней, чтобы
    напиться или утонуть… Тогда вода побежала к богу
    воды Тю-Тю и взмолилась, говоря: “О, мой бог Тю-Тю!
    …”. Ну, и так далее. В общем, на исходе восьмой
    луны бог не выдержал назойливых приставаний и в
    сердцах воскликнул: “Тьфу ты!” С тех пор вода
    влажная”.

    …Шутки шутками, но получается, что вода с
    добавкой мыла – более мокрая, чем обычная вода:
    она хорошо смачивает волокна ткани, проникает в
    них, что способствует удалению загрязнений.

    Рисунок 3

    …А мыло, и подобные ему вещества, с тех пор
    называют сурфактантами, или
    поверхностно-активными веществами (ПАВ).

    Рисунок 4

    На рисунке 4 показан механизм работы ПАВов
    (слайд 13).

    Напоминаю, что вода это H2O (2 атома
    Водорода и один атом Кислорода) – “Чебурашка” -
    это молекула воды. Обратите внимание, что
    гидрофильные “головы” ПАВа несут на себе
    отрицательный заряд, и поэтому молекулы воды
    разворачиваются к ним атомами водорода.

    Молекула ПАВа состоит из гидрофильной
    “головы” и гидрофобного “хвоста”. В
    растворенном состоянии молекула ПАВа
    представляет собой ион, причем электрический
    заряд сконцентрирован в ее “голове”. Именно это
    и обеспечивает гидрофильность: полярные
    молекулы воды сильно взаимодействуют с этой
    частью молекулы. В то же время “хвост” хотя и
    слабо взаимодействует с водой, может прилипать к
    мелким твердым частичкам грязи, погружаться в
    капельки жира и т. д. В результате молекулы ПАВа
    образуют как бы кокон, в который заворачивается
    нерастворимая в воде частица грязи. После этого
    взаимодействие облепленной детергентом частицы
    с водой усиливается, и она гораздо легче
    отделяется от очищаемой поверхности.

    Опыт №2. Определение зависимости
    моющей способности мыла от жесткости воды

    (слайд
    14
    ).

    Самостоятельная исследовательская работа:
    студенты работают в группах (инструкция и
    таблица 2
    ).

    5. За проведением лабораторного опыта следует
    поэтапное закрепление материала

    (слайд 15).

    - в какой воде лучше всего растворяется мыло?

    - какую воду лучше всего использовать для
    стирки, мытья волос, умывания?

    - почему в жесткой воде мыло плохо растворяется?

    - можно ли считать, что мыло является
    индикатором жесткости воды?

    6. Закрепление материала.

    Тест
    “Незаконченные предложения” (слайд 16).

    - объяснил суть процесса получения мыла …………………

    - в состав мыла входят соли …………………

    - радикал молекулы мыла …………, а
    функциональная группа – …………

    - задача мыла – переводить в раствор ………………….

    - вещество С17Н33СООNa – это – …………………

    7. Подведение итогов урока

    (слайд 17–18).

    8. Рефлексивно-оценочный этап

    (слайд 19).

    - на уроке было над чем подумать.

    - на все возникшие у меня в ходе урока вопросы я
    получил(а) ответы.

    - на уроке я поработал(а) добросовестно и цели
    урока достиг(ла).

    - я узнал(а) много нового.

    - мне это пригодится в жизни.

    Оценивание студентов, подготовивших
    компьютерные презентации, сообщения к уроку,
    наиболее активных студентов. Достигнуты ли цели
    урока? Еще раз кратко пройтись по конспекту,
    выделив основные моменты (если позволит время).

    9. Д/з

    . Гл. 24 § 4 (слайд 20), кроссворд.

    Источники информации:

  • Интерактивный курс “Открытая химия 2.6.”, 2006.
  • Мультимедиа учебный курс “1С: Образовательная
    коллекция. Органическая химия”, 2003.
  • … Мыловар. www.milo.orion-granit.ru. Статья: Химия мыла и
    моющих…
  • О мыле и о том, что происходит, когда оно
    встречается с водой
  • Программа курса для предпрофильной подготовки
    по химии «Химчистка…
  • Смешные Африканские народные сказки 2



  • Следующий: