Вход в Личный кабинет

Подписка

  • Цветной журнал с электронными приложениями;
  • Бумажные и электронные версии;
  • Скидки постоянным подписчикам.

Вы можете ознакомиться с номером журнала.

Оформить подписку

Урок по химии. 10-q класс. "Все о мыле с точки зрения химика"

Разделы: Преподавание химии


Девиз урока: «Не в количестве знаний заключается образование, а в полном понимании и искусном применении того, что знаешь».

А. Дистервег

Цель урока:

  • обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Синтетические моющие средства»;
  • расширить представления о мылах, способах их получения, роли в повседневной жизни человека;
  • привить интерес к предмету.

Оборудование: штатив с пробирками, дистиллированная вода, образец мыла,полученного в домашних условиях, секундомер, универсальная индикаторная бумага, раствор гидроксида натрия и раствор сульфата меди.

Подготовительный этап.

  1. Изучить материал по учебнику О.С. Габриеляна «Химия10».
  2. Сформировать 6 групп учащихся.
  3. Подготовить дополнительную литературу по теме.
  4. Провести экспериментальную часть во внеурочное время – получить мыло в домашних условиях.

На доске записать вопросы для обсуждения:

  1. Историческая справка.
  2. Области применения мыла.
  3. Свойства мыл.
  4. Классификация мыл.
  5. Сырье для производства мыла.
  6. Технология приготовление мыла в домашних условиях.
  7. Изучение свойств мыла.

Вступительное слово учителя.

Слово «гигиена» происходит от греч. hygieinos, что означает «целебный, приносящий здоровье». Гигиена - это раздел профилактической медицины, изучающий влияние внешней среды на здоровье человека.

К важнейшим гигиеническим средствам следует, прежде всего, отнести мыла и моющие средства. Кроме использования мыла в качестве моющего средства оно широко применяется при отбеливании тканей, в производстве косметических средств, для изготовления полировочных составов водоэмульсионных красок. Этому веществу посвящен сегодняшний урок.

Первая группа учащихся - Историческая справка

С парфюмерией и косметикой человек знаком очень давно. Слово «парфюмерия» происходит от французского слова «парфюм», означающего приятный запах, духи.

У древних был культ косметики и гигиены тела. Уже на ранних ступенях цивилизации в Египте знали и широко применяли эфирные масла и духи, гигиенические и косметические средства для натирания тела и краски для лица. В странах Средиземноморья и на Востоке парфюмерные средства изготовляли из цветов: лилий, ирисов, нарциссов, майорана, роз.

Древние римляне для того, чтобы в жилищах был приятный запах, натирали столы мятой. А стены и полы опрыскивали её водным настоем.

Мыло было известно человеку ещё до новой эры летоисчисления,в VI веке до н.э., когда финикийцы и галлы научились варить его из козьего жира и древесной золы. Самое раннее письменное упоминание о мыле в европейских странах встречается у римского писателя и ученого Плиния Старшего (I век н.э.). О ценности мыла в качестве очищающего средства высказывался Гален. О профессии мыловара (сапонариуса) впервые упоминал примерно в 385 году Теодор Присцианус.

Развитию мыловарения способствовало наличие сырьевых источников. Например, марсельская мыловаренная промышленность, известная с эпохи раннего средневековья, располагала оливковым маслом и содой. Оливковое масло (его называют ещё прованским) получают простым холодным прессованием плодов масличных деревьев. Французским мыловарам предписывалось работать только с душистыми маслами из Прованса. Масло, получаемое после первых двух прессовок, употребляли для пищевых целей, а после третьего – использовали на переработку, на мыло. Марсельское мыло было предметом торговли уже в IX веке. Оно уступило своё место в международной торговле венецианскому мылу лишь в XIV веке. Кроме Франции, мыловарение в Европе развивалось в Италии, Греции, Испании, на Кипре, то есть в районах, где росли оливковые деревья. Первые германские мыловарни были основаны в XIV столетии.

Несмотря на то, что в конце эпохи средневековья в разных странах существовала довольная развитая мыловаренная промышленность, химическая сущность процессов, была, конечно, не ясна. Лишь на рубеже XVIII-XIX вв. была установлена химическая природа жиров и внесена ясность в реакцию их омыления. В 1779 г. шведский химик К.-В. Шееле (1742-1786) показал, что при взаимодействии оливкового масла с оксидом свинца и водой образуется сладкое, растворимое в воде вещество. Решающий шаг на пути изучения химической природы жиров был сделан французским химиком М.-Э. Шеврелем (1786-1889). Он отрыл стеариновую, пальмитиновую и олеиновую кислоты как продукты разложения жиров при их омылении водой и щелочами. Сладкое вещество. Полученное Шееле, было названо Шеврелем глицерином. Сорок лет спустя П.-Э. Бертло (1827-1907) установил природу глицерина и объяснил химическое строение жиров. Глицерин – трехатомный спирт. Жиры – сложные эфиры глицерина и высших одноосновных карбоновых кислот, преимущественно пальмитиновой СН3(СН2)14СООН, стеариновой СН3(СН2)16СООН и олеиновой СН3(СН2)7СН=СН (СН2)СООН, а мылами называют натриевые или калиевые соли этих кислот.

Вторая группа учащихся - Области применения мыла

Кроме использования мыла в качестве моющего средства оно широко применяется при отбеливании тканей, в производстве косметических средств, для изготовления полировочных составов водоэмульсионных красок.

В быту, не говоря уже о промышленности, процессу мытья подвергают разные предметы и объекты. Загрязняющие вещества бывают самые разнообразные, но чаще всего они малорастворимые или нерастворимые в воде. Такие вещества, как правило, являются гидрофобными, поскольку водой не смачиваются и с водой не взаимодействуют. Поэтому нужны и различные моющие средства.

Если попытаться дать этому процессу определения, то мытьём можно назвать очистку загрязненной поверхности жидкостью, содержащей моющее вещество или систему моющих веществ. В качестве жидкости в быту используют главным образом воду. Хорошая моющая система должна выполнять двойную функцию: удалять загрязнение с очищаемой поверхности и переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство также должно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веществом и свойством переводить его в воду или водный раствор. Следовательно, молекула моющего вещества должна иметь гидрофобную и гидрофильную части. «Фобос» по-гречески означает страх. Боязнь. Значит, гидрофобный означает «боящийся, избегающий воду». «Филео» по-гречески – «люблю», гидрофильный – любящий. Удерживающий воду. Гидрофобная часть молекулы моющего вещества обладает способностью взаимодействовать с поверхностью гидрофобного загрязняющего вещества. Гидрофильная часть моющего средства взаимодействует с водой , проникает в воду и увлекает за собой частицу загрязняющего вещества, присоединенную к гидрофобному концу.

Таким образом, моющие вещества должны обладать способностью адсорбироваться на пограничной поверхности, то есть обладать поверхностно-активными веществами (ПАВ).

Соли тяжелых карбоновых кислот, например СН3(СН2)14СООNa, являются типичными поверхностно-активными веществами. Они содержат гидрофильную часть (в данном случае – карбоксильную группу) и гидрофобную часть (углеводородный радикал).

Третья группа учащихся - Свойства мыл

Мыла – соли высокомолекулярных жирных кислот. В технике мылами называют натриевые или калиевые соли высших жирных кислот, в молекулах которых содержится не менее 8 и не более 20 углеродных атомов, а также подобных им кислот нафтеновых и смоляных (канифоли); водные растворы таких солей обладают поверхностно-активными и моющими свойствами. Соли щёлочноземельных и тяжёлых металлов условно называют металлическими мылами; большинство из них не растворимо в воде.

В безводном состоянии натриевые и калиевые соли жирных кислот представляют собой твёрдые кристаллические вещества с toпл. 220о-270о. Безводные мыла, особенно калиевые, гигроскопичны; причём соли жирных непредельных кислот в большей степени гигроскопичны, чем соли предельных.

В горячей воде при температуре, близкой к точке кипения, мыла растворяются во всех отношениях; при средних комнатных температурах растворимость их ограничена и зависит от природы и состава кислот и щелочей. Мыла, в состав которых входят в большом количестве соли высокомолекулярных твёрдых жирных кислот, в холодной воде плохо пенятся и обладают низкой моющей способностью, тогда как мыла из жидких масел, а также из твёрдых низкомолекулярных жирных кислот, например кокосового масла, хорошо моют при комнатной температуре. Мыла, являясь солями щелочных металлов и слабых органических кислот, при растворении в воде подвергаются гидролизу с образованием свободной щёлочи и кислот, а также кислых солей, которые для большинства жирных кислот представляют труднорастворимые осадки, сообщающие растворам мутность. Для солей различных жирных кислот гидролиз увеличивается с повышением их молекулярного веса, с уменьшением концентрации мыла и с увеличением температуры раствора. Вследствие гидролиза водные растворы даже нейтральных мыл имеют щелочную реакцию. Спирт подавляет гидролиз мыл. Количественные соотношения между продуктами гидролиза водных растворов мыл находятся в зависимости от концентрации и температуры. Мыла в водных растворах находятся частью в состоянии истинного раствора, частью же в коллоидном полидисперсном состоянии, образуя сложную систему, состоящую из молекул и мицелл нейтрального мыла, его ионов и других продуктов гидролиза. С уменьшением полярности растворителя, т.е. с переходом от воды к органическим жидкостям, например к спирту, коллоидные свойства растворов мыл уменьшаются. Растворимость мыл в метиловом и этиловом спирте значительно выше, чем в воде, причём в безводных спиртах мыло находится в состоянии истинного раствора. Концентрированные растворы мыл твёрдых жирных кислот в этиловом спирте, приготовленные при нагревании, дают при охлаждении твёрдые гели, чем пользуются в технике для приготовления так называемого твёрдого спирта. В безводном эфире и бензине мыла почти нерастворимы. Растворимость кислых мыл в бензине и других углеводородных жидкостях значительно выше, чем нейтральных. Соли щелочноземельных металлов высших жирных кислот, а также соли тяжёлых металлов в воде нерастворимы. Металлические мыла растворяются в жирах, чем пользуются в производстве олиф, где эти мыла как катализаторы ускоряют процесс высыхания жирных масел. Растворимость мыл в минеральных маслах используется в технике при производстве консистентных смазок (солидолов).

Широкое применение мыл как моющих средств, смачивателей, эмульгаторов, пептизаторов, смазочных средств и активных понизителей твёрдости тел, например, при резании металлов, объясняется специфичным строением их молекул. Мыла являются типичными поверхностно-активными веществами.

Четвертая группа учащихся - Классификация мыл

Мыла классифици