Миколаєва М, Про мило і про те, що відбувається,коли воно зустрічається з водою, Журнал «Хімія» № 18
Контрольно-узагальнюючий урок
Форма уроку.Комбінована.
Мета уроку.Актуалізувати знання та вміння учнів на тему.
Обладнання та реактиви.Таблиця «Структури, назви та джерела отримання деяких жирних кислот».
На столі вчителя:прилад для отримання мильних бульбашок; глина, сажа, вода, мило, вазелінове масло, цинк, соляна кислота.
На столах школярів:підручник «Хімія-10» Е.Є.Ніфантьєва та Л.А.Цветкова, посібник Н.П.Гаврусейко «Перевірні роботи з органічної хімії», жорстка та м'яка вода, універсальний лакмусовий папір , 1% розчин мила, набір упаковок мила різних сортів.
На окремому столі:упаковки синтетичних миючих засобів (СМС), упаковки мила, шампуні.
Учитель.Необхідно, щоб при миття та при пранні речей бруд перейшов з їхньої поверхні в миючий розчин, у воду. Однак багато забруднення у воді не розчиняються. Як же утримати їх там і не дати їм знову осісти на поверхні речей?
Це досягається за допомогою поверхнево-активних речовин (ПАР), до яких відноситься і мило. Ці речовини здатні дробити забруднення на дрібні частки і утримувати їх у воді, не даючи їм знову осісти на очищену поверхню.
Назвіть торгові марки мила, упаковки яких лежать на партах.
Школярі називають понад 15 найменувань твердого мила: «Дитяче», «Абсолют», «Банне», «Господарське», «Суничне»…
Учитель.Чим вони відрізняються один від одного і в чому у них подібність?
Учень.Основний склад будь-якого твердого мила однаковий. Це натрієві солі вищих карбонових кислот, які зазвичай отримують з жирів.природного походження. Відмінності полягають у добавках, які вносять у мило залежно від його призначення.
Вчитель ставить перед класом завдання – написати реакцію отримання мила за допомогою таблиці «Структури, назви та джерела одержання деяких жирних кислот»:
Учитель.Розв'яжіть завдання зі збірки Н.П.Гаврусейка на с. 31 наступного змісту.
Завдання.Скільки кальцинованої соди (в г) потрібно для реакції зі стеариновою кислотою масою 28,4 г і скільки (в г) утворюється натрію стеарату при 90%-му виході?
а) 5,3 та 17,2; б) 7,2 та 27,54;
в) 10,6 та 17,2; г) 5,3 та 27,54.
Рішення
Учитель.Чому мило миє і стирає? ПроробимоДОСВІД 1. Один палець руки забруднимо глиною, другий – сажею, а третій – сажею, розтертою у вазеліновому маслі. Підставимо забруднену таким чином руку під струмінь холодної води. Перший палець виявиться чистим, з другого видаляється лише надлишок сажі, а той її шар, що прилип до шкіри, збережеться, тоді як третій палець анітрохи не очиститься. Спробуємо вимити руку в гарячій воді – також негативний результат.
Виконаємо ще одну звичну процедуру - ретельно вимиємо руку водою з милом. Через пару хвилин рука виглядатиме так, ніби палець не торкався ні до якої сажі.
Чому сажа забруднює так сильно? Взагалі-то глина теж забруднює, але легко відмивається, значить, тут є якась серйозна відмінність. Воно у тому, що частки глини гидрофильны, тобто. добре змочуються водою, вони і молекули води сильно притягуються один до одного, причому сильніше, ніж частинки глини притягуються до поверхні шкіри, завжди змащеною жировими виділеннями. Саме тому частинки глини так легко відриваються відповерхні рук.
Частинки вуглецю, у тому числі майже націло складається сажа, – гидрофобны, тобто. вони не змочуються водою, тому що молекули води притягуються до них дуже слабко. Але вони легко «замащуються». Кажуть, що вони олеофільні. Саме тому сажа так міцно прилипає до шкіри рук.
Чому сажа, розмішана в маслі, забруднює ще сильніше? Тому що найтонша плівка з молекул мінеральної олії легко обволікає частинки сажі (на зразок молекул води, що оточує частинки глини). Утворюється стійка суспензія: дрібні сажові частинки не можуть зібратися в грудки, тому що масло не підпускає їх впритул один до одного.
Тепер ми підійшли до самої суті проблеми миття та прання. Гідрофобна частина молекули мила проникає в гідрофобну забруднювальну речовину (жир), в результаті чого поверхня кожної частинки або крапельки забруднення виявляється оточеною оболонкою з гідрофільних груп. Гідрофільні групи взаємодіють із полярними молекулами води. Завдяки цьому молекули миючого засобу разом із забрудненням відриваються від поверхні тканини та йдуть у водне середовище. (Оповідання супроводжується показом малюнків із підручника Цвєткова, с. 109.)Мийна здатність мила посилюється завдяки тому, що при гідролізі мила утворюється луг, який має емульгувальну властивість.
ДОСВІД 2. Школярі визначають середовище розчину мила за допомогою універсального лакмусового паперу та записують рівняння гідролізу мила:
Учитель.У жорсткій воді миюча здатність мила різко знижується, оскільки розчинні натрієві або калієві солі вищих жирних кислот вступають в обмінну реакцію з наявними в жорсткій воді розчинними кислими карбонатами лужноземельних металів, головним чином кальцію:
2C15H31COONa + Ca(HCO3)2 (C15H31COO)2Ca + 2NaHCO3.
Отримані при цьому нерозчинні кальцієві солі вищих жирних кислот утворюють липкі опади.
ДОСВІД 3.Школярі визначають жорстку та м'яку воду за допомогою розчину мила. Там, де вдалося отримати піну, вода м'яка.
Учитель.Миття рук завжди асоціюється з рясною піною, і що більше піни, тим, як відомо, руки миються легше. Піна забирає частинки бруду. Але піна зовсім не є обов'язковою для миття. Мило на основі касторової олії взагалі не піниться, але миюча здатність його прекрасна.
Піна – супутник будь-якого гарного мила, як індикатор його присутності. Цікава сфера застосування мильних бульбашок. Виявляється, з допомогою вирішуються важкі математичні завдання визначення мінімальних поверхонь. Мильні бульки використовує служба прогнозів погоди. Пускати мильні бульки дуже подобається маленьким дітям.
ДОСВІД 4.Вчитель отримує мильні бульбашки, заповнені воднем, які стрімко піднімаються вгору.
| СН3(СН2)10СООН (С11Н23СООН) | Лаурінова | Кокосова олія |
| СН3(СН2)12СООН (С13Н27СООН) | Міристинова | М'язова олія |
| СН3(СН2)16СООН (С17Н35СООН) | Стеаринова | Тварини жири |
| СН3(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН (С17Н33СООН) | Олеїнова | Оливкова олія |
| СН3(СН2)4СН=СНСН2СН=СН(СН2)7СООН (С17Н31СООН) | Лінолева | Конопляна олія |
| СН3СН2СН=СНСН2СН=СНСН2СН=СН(СН2)7СООН (С17Н29СООН) | Ліноленова | Лляна олія |
ЛІТЕРАТУРА
Габрієлян О.С., Лисова Г.Г.Хімія-11. М: Блік-плюс, 2000;Писаренко О.М., Хавін З.Я. Курс органічної хімії. М: Вища школа, 1985;Браун Т., Лемей Г.Ю. Хімія у центрі наук. М.: Світ, 1983;Юдін А.М., Сучков В.Н. Хімія для вас. М: Хімія, 1983.