Проектная деятельность на уроках химии. Урок "Мыло" 11 кл.
план-конспект урока по химии (11 класс)

Проектная деятельность   на уроках химии

Разработка урока по теме «Мыло».    (11 класс)

 Учитель химии МБОУ СОШ № 1 с. Арзгир Скрипник Татьяна Васильевна

 «Покажи мне и я забуду,

Скажи и я запомню,

Дай мне действовать, и я научусь…»

Китайская мудрость.

 Цели урока:

• Сформулировать у учащегося понятие «Мыло»
• Развивать у учащихся умение на основе наблюдений делать теоретические выводы, наоборот, на основе теоретических знаний предсказывать результаты протекающих явлений.
• Отрабатывать навыки самостоятельной исследовательской работы.
• Достигать повышения активности мотивации самостоятельности за счет  использования ИКТ.

Задачи урока:

1. Организовать работу, направленную на формирование исследовательских умений учащихся.

2. Раскрыть содержание темы и показать особенности строения и свойств мыла.

3. Создать условия для обучения школьников практическому применению знаний  и умений в повседневной жизни.

Методы: проблемно-поисковый, исследовательский.

Форма работы  – работа в группах.

Оборудование и реактивы: пробирки, жидкое мыло, твердое мыло, вода, поваренная соль, кальцинированная сода, растительное масло, универсальная лакмусовая бумага, загрязненный материал, пипетка, держатель, спиртовка, спички, кристаллизатор, 2 металлические ложечки.

Ход урока.

1. Ориентировочно- мотивационный этап.

Сообщаю учащимся, что они будут работать в группах. Работа направлена на самостоятельное получение новых знаний. Слова китайских мудрецов будут эпиграфом урока. На столах лежат рабочие тетради, в которых они будут отмечать результаты своей  исследовательской работы. На титульном листе необходимо написать фамилию. В этой тетради указанна методика проведения эксперимента. Работа групп будет прерываться для подведения промежуточных итогов. Напоминаю учащимся о необходимости соблюдения правил техники безопасности при работе с химическим оборудованием  и обращаю их внимание на стенд «Правила безопасности в кабинете химии».  После этого учащиеся приступают к работе. Обращаю внимание на девиз исследовательской работы.

Девиз: «Опыт никогда не ошибается, ошибаются ваши суждения»

Леонардо до Винчи

2.  Информационно-поисковый этап. 

Учащиеся начинают выполнять задание 1 в тетради.

Задание №1. 

Возьмите загрязнённую тряпочку. Очистите загрязнение, смочив тряпочку водой (при этом можно потереть её руками).

                                             Получилось?

Молодцы!                                                      Тогда попробуй её намылить и, ещё раз  

Вот бы всё удавалось                                    смочив водой, потереть и почистить.

так же легко!                                                  Получилось?

А вы можете объяснить, почему мыльная                           Попробуйте ещё раз.  

вода приобретает другие свойства,

отличные от свойств воды?

Объяснение:_____________                               Тогда как вы сформулировали бы проблему,                                          

                                                                               возникшую перед вами?  

                                                                                Каковы в связи с этим цель предстоящего

                                                                                 исследования и тема урока?

 Тема урока_________________________      

Прерываю работу учащихся для совместной формулировки проблемы, цели и темы урока. После выдвижения различных вариантов подвожу школьников к формулировкам, отражающим ход исследования.

Тема: «Мыло».

Цель: исследовать свойства мыла и мыльной воды.                                                                                                        

Проблема: почему мыльная вода имеет лучшие моющие свойства по сравнению с обычной.

  Учитель: «Да здравствует мыло душистое, и полотенце пушистое, и зубной порошок, и густой гребешок…»  впрочем дальше можно не продолжать. Все мы с раннего детства знаете эти строки К. Чуковского из «Мойдодыра». Я не случайно вспомнила именно детское стихотворение. Всё дело в том, что один из замечательных продуктов химии, с которым знакомится маленький человек - это мыло. Мыла бывают разные.

 Обращаю внимание учащихся на выставку, на которой представлены различные мыла: детские, женские, мужские; гигиенические и для хозяйственных нужд; твердые и жидкие.

  Современный рынок этой продукции никого не оставит равнодушным.

 Когда же впервые было изготовлено мыло?

Историческая справка ( зачитывает ученик).

   Мыло стало известно человеку ещё в 6 веке до н. э., когда финикийцы и галлы научились варить его из козьего жира и древесной золы. А вот самое раннее письменное упоминание о мыле в европейских странах встречается у римского писателя и ученого Плиния  Старшего. О ценности мыла в качестве очищающего средства высказывался древнеримский врач Гален. Развитию мыловарения способствовало наличие сырьевых источников. Например, марсельская мыловаренная промышленность, известная с эпохи раннего Средневековья, располагала оливковым маслом и содой.

    Учащиеся возвращаются к работе в тетрадях. Сообщаю  учащимся, что необхобимо сформулировать понятие «мыло». Для этого необходимо приступить к выполнению экспериментального задания 2 .

Задание №2.

 Попробуйте сами получить мыло.  Для этого сначала изучите теорию и методику проведения опыта.

Получение мыла.

                           О

СН2- О -  С      

                           О – С17Н35                                                              СН2  - ОН

                           О

СН- О -  С                            + 3NaOH             3C17H35COONa+    СН  - ОН

                           О – С17Н35                                  

                           О                                                                             СН2  - ОН

СН2- О -  С      

                           О – С17Н35   

Можно в качестве реагента брать гидроксид калия КОН, тогда формула мыла будет С17Н35СООК. Назовите продукты реакции.

Методика проведения опыта.

• Приготовьте концентрированный раствор стиральной соды. Исследуйте среду раствора с помощью универсальной индикаторной бумаги.  

Среда раствора____________.

• Хорошо нагрейте в пробирке полученный раствор соды.
• Постепенно, по каплям добавляйте растительное масло, пока оно не перестанет растворяться.
• В полученный раствор насыпьте немного поваренной соли (этот процесс называется высаливанием).

Что получилось?

            Нет видимого эффекта                                     Твёрдое мыло всплывает на                                                                                        

                                                                                        поверхность  (как бы отделяется от                                                                                                                                                                                                                                  

            Видимо, где-то вы были                                  раствора)

            не очень внимательны и

            поторопились.                                                  Молодцы! Вы всё сделали

                                                                                       правильно и аккуратно

                                                                                       На основе изучения теории    

        и практических наблюдений

        дайте определение понятия «мыло».

Совместно обсуждаем формулировку определения. Выслушиваю все версии.

После демонстрации  слайда задаю вопросы.

1. Какие высшие карбоновые кислоты вы знаете?
2.  Как различают кислоты по природе углеводородного радикала?

Далее учащиеся работают в тетрадях над выдвижением гипотезы, выполняя задание 3-5 .

Задание № 3.

 Для выдвижения гипотезы проведите работу по исследованию различных мыл, используемых в быту (твердых и жидких).

• Растворите в воде немного мыла:

в стакане №1 – жидкого;

            в стакане №2 – твердого .

• Определите по окраске пламени наличие ионов Na+ и К+ в этих растворах. Для этого металлическую  спираль  смочите в  растворах и внесите в пламя спиртовки.

• Сделайте вывод о наличии ионов в растворах.

Жидкость из стакана №1 (жидкое мыло) окрашивает пламя в фиолетовый цвет, значит, раствор содержит ионы ___

Жидкость из стакана №2 (твердое мыло) окрашивает пламя в желтый цвет, значит, раствор содержит ионы ______

На основании  исследований сделайте вывод о составе твёрдого и жидкого мыла..

          Мыло –это  натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот.  

Жидкие мыла – это калиевые соли высших карбоновых кислот.

Твердые мыла – это натриевые соли высших карбоновых кислот.

         Задание №4.

Если в растворе есть ионы, значит, мыло в воде

              Не диссоциирует на ионы                            Диссоциирует на ионы      

                  Выберите и отметьте верный ответ.

             Задание №5.

             Исследуйте среду полученного раствора с помощью универсальной индикаторной бумажки.

Среда мыльного раствора

           Нейтральная                                  Щелочная                      Кислотная

Выберите правильный ответ.

Значит, соль (мыло) подвергается _________

Учитель задаёт вопросы.

-Что называется гидролизом ?

- Какие соли подвергаются гидролизу?

-Назовите сильные кислоты и щёлочи.

-Запишите уравнение гидролиза твёрдого мыла- стеарата натрия.

-Сравните с записью на экране и в тетради.

Уравнение гидролиза мыла:

С17Н35СООNa+ HOH           С17Н35СООH + NaOH.  

Учитель.

Уравнение гидролиза подтверждает наличие в растворе ионов ____, которые и обуславливают __________ среду.        

   Также в результате гидролиза мыла образуются малодиссоциирующее вещество С17Н35СООH – стеариновая кислота.

Учитель.

- Как вы думаете, какое влияние оказывает щёлочь, образующаяся при гидролизе мыла, на ткани и кожу?

 Порассуждайте, выделите плюсы и минусы этого воздействия.

(+: щелочь обладает бактерицидным действием и  разъедающей способностью, что способствует очищению ткани от грязи;

 -: щелочь сушит кожу, нарушая её рН, разъедает волокна ткани).

  Прерываю самостоятельную работу учащихся для обсуждении вариантов гипотезы.

-Какую выдвигаем гипотезу?

   Гипотеза: моющая способность мыла обусловлена особыми свойствами веществ, находящихся в его водном растворе.

 Учитель.

После демонстрации слайда с выдвинутой гипотезой учащиеся работают далее в тетрадях над выполнением задания 6-9  сообщаю, что необходимо путем исследований обосновать гипотезу.

Обоснуем выдвинутую гипотезу путём исследований.

Задание № 6.

 Прочитайте следующий текст и выполните  предложенные опыты. ( зачитывает ученик).

Мытьё и стирка – сложные физиологические процессы. Действие моющих веществ направлено на то, чтобы обеспечить как можно более полное удаление загрязнений, например жира, с поверхности раздела между тканью и моющей жидкостью.

    Таким образом, моющее действие – это способность моющих средств и их растворов удалять с отмываемых поверхностей прилипшие частицы грязи  и переводить их во взвешенное состояние в виде  эмульсии и суспензий.

     Но как это происходит? В чём особенность мыльной воды?

   -Учитель.

  Чтобы ответить на эти вопросы, надо сравнить мыльную воду с обычной. Вспомним свойства воды.(зачитать записи)

• Вода может легко подниматься по капиллярным каналам. Например, она поднимается на поверхность земли, движется в тканях растений и животных.
• Вода стремится иметь наименьшую поверхность, поэтому её капля имеет форму шара.  
• Проведите опыт. Смочите две стеклянные пластинки водой, соедините их. А теперь попробуйте разъединить. Легко ли они разъединяются? ____.

-Учитель.

 О каком физическом свойстве воды можно судить по этим фактам?

-Ученик.

    Все эти примеры подтверждают факт наличия большого поверхностного натяжения воды. Оно-то и препятствует контакту воды с загрязняющими веществами. Значит, чтобы вещество обладало моющим действием, оно должно прежде всего значительно снижать поверхностное натяжение воды.

    Только благодаря этому моющая жидкость может проникать в мелкие поры очищаемого материала.

    - Повторите опыт.

 Смочите две стеклянные пластинки мыльной водой, соедините их.  

Легче ли они теперь отрываются друг от друга? ____.

Учитель.

Как вы считаете  почему?  Какие вещества образуются в мыльной воде?

-Ученик.

- В мыльной воде образуются повехностно-активные вещества так называемые –ПВА.

 ПАВ– это  органические вещества, снижающие поверхностное натяжение воды на границе раздела фаз.

     ПАВ имеет в своём составе полярную группу: - СООН, -СООNa, -SO3Na, -OH, -NH2,  и    неполярный углеводородный радикал линейного строения, содержащий от 10 до 18 атомов углерода.

Задание №7.

Изобразите схему строения ПВА,  предположив ,

    что число атомов углерода в молекуле ПВА равно 15  и полярная группа –СОONa:

углеводородный радикал                               полярная группа

                                                    мыло

Впишите в прямоугольник нужную формулу _______.

Учитель.

     Из каких двух частей состоит молекула мыла? ( Из углеводородного радикала и полярной группы).

Полярная группа- это гидрофильная часть,имеющая сродство к воде.

Углеводородный радикал- это гидрофобная часть,   не взаимодействующей с водой, но охотно вступающая в контакт с загрязняющими веществами, например жирами и маслами.

    Задание № 8.

 В формуле мыла укажите гидрофобную и гидрофильную части.

                                                            С17Н35-СООNa

Гидрофильные и гидрофобные группы находятся на разных концах длинной молекулы. Такие молекулы прикрепляются своими ___________ концами к жирной поверхности, а _____________ торчат наружу, словно иголки у ежа.

    Вода эти «иголки» хорошо смачивает, молекулы воды окружают такого «ежа» , отрывают его от поверхности и уносят прочь.

    Таков принцип действия мыла.

Очищающее действие мыла.

     А чтобы поскорее удалить грязь с ткани или рук, мы их дополнительно ________.

Мыльная вода имеет лучшие моющие свойства по сравнению с обычной водой так как:

• Имеет меньшее поверхностное натяжение, что даёт ей возможность проникать в частицам загрязнителя.
• Раствор мыла представляет собой поверхностно-активную систему, состоящую из гидрофобной части, притягивающей загрязнение, и гидрофильной части, притягивающей воду.
• Молекула мыльной воды одинаково сильно взаимодействует и с молекулами загрязнителей, и с молекулами воды, что позволяет мыльной воде смывать жир и грязь.

Мы доказали гипотезу  : моющая способность мыла обусловлена особыми свойствами веществ, находящихся в его водном растворе.

Продолжаем работу.

Учащиеся продолжают работать в тетрадях, выполняя задание 10. В Арзгире очень жёсткая вода. И нам предстоит используя полученные знания решить ещё одну проблему. Как вы думаете какую? ( выслушиваем ответы и  формируем проблему).

 Проблема:

  «Что происходит с мыльным раствором в жёсткой воде?»

Задание № 9.

 Исследуйте действие жёсткой воды на мыльную воду.

    Прилейте мыльный раствор к жёсткой воде (в ней много ионов Са 2= ) Что образуется?

      ________.

    Напишите уравнение реакции (ученик записывает уравнение реакции на доске) и в тетради.

 С17Н35COONa + Ca CI2       

    Назовите полученное вещество.

 Как это явление влияет на моющее действие мыла?  

3.Рефлексивно-оценочный этап урока.

   Учитель подводит итоги исследования. Вопросы для подведения итогов имеются в рабочей тетради и выведены на экран. (Рефлексивный тест). 

?Получили  ли вы новые знания?

?Если да, то что этому способствовало?

?Использовали вы ранее полученные теоретические знания в ходе исследования?

?Можно ли использовать эти знания в повседневной жизни?

?Сделайте вывод  о своей деятельности на уроке?

  Учитель предлагает каждому  оценить полученные знания на уроке.  Выходя из класса положите оценочный лист  на стол.    

  Домашнее задание.

(в рабочих тетрадях).

? Как влияет температура воды на моющую способность мыла?

? Как влияют ароматические и красящие вещества на качество мыла?

? Что такое крем-мыло?

? Что такое шампуни? В чём их отличие от жидкого мыла?

? Каковы особенности моющих средств, используемых для хозяйственных нужд?

? Стиральный порошок – это мыло или нет?

Заканчиваем  урок словами французского писателя Эмиля Золя:

«Деятельность заключает награду в самой себе. Действовать, создавать, вступать в борьбу с обстоятельствами, побеждать их или чувствовать себя побеждённым – вот вся радость, всё человеческое здоровье заключается в этом».

Спасибо за работу.  Желаю  творческих успехов.