Химия и повседневная жизнь человека

Разделы: Химия


Цель урока:

  • повысить интерес учащихся к изучению химической науки;
  • познакомить учащихся с безопасной химией, используемой в быту.

Задачи:

  • Образовательная: рассмотреть с точки зрения химии строение волоса и некоторых химических веществ, используемых в быту.
  • Развивающая: формировать умение правильного использования химических веществ в повседневной жизни;
  • Воспитательная: ответственное отношение к своему здоровью.

Тип урока: комбинированный.

Междисциплинарные связи: биология, основы безопасности жизнедеятельности.

Оборудование: упаковки шампуней и бальзамов для волос, индикаторная универсальная бумага, раствор свежеприготовленный и старый марганцовки, раствор йода, раствор перекиси водорода.

Предварительная подготовка к уроку: учащиеся заранее получают задание принести на урок свои шампуни и бальзамы для волос, повторить материал об изменении окраски индикаторов в различных средах, ответить на вопрос: «С какими химическими веществами человек встречается в своей повседневной жизни?»; один ученик готовит сообщение о типах шампуней; для обмена опытом записать домашние рецепты обработки волос (группа учащихся готовит по данному вопросу небольшую брошюру или в виде презентации).

Структура урока:

  1. Организационный момент.
  2. Мотивация учебной деятельности.
  3. Изложение нового материала:
    • Вступительное слово учителя;
    • Блеск и сила волос с точки зрения химика.
    • Лабораторный опыт : «определение среды средств ухода за волосами.»
    • Сообщение учащегося о типах шампуней;
    • Обмен домашними рецептами обработки волос.
    • Таинственный хамелеон KMnO4.
    • Для чего нужен йод?
      * Прекрасная перекись.
  4. Подведение итогов занятия.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

  • Приветствие;
  • Подготовка класса к работе;
  • Наличие учащихся.

2. Мотивация учебной деятельности. Сообщение темы, цели занятия.

3. Изложение нового материала – рассказ учителя с элементами беседы и самостоятельной работы учащихся.

Вступительное слово учителя: У каждого человека дома на кухне, в ванной комнате или в чулане всегда можно найти несколько химических веществ нужных и полезных. Вот именно о них мы сегодня с вами и поговорим.

Блеск и сила волос с точки зрения химика.

Эту часть урока мы с вами посвятим вот этому: на стол учитель высыпает гору упаковок шампуней, бальзамов и т.д.

Поговорим о том как химия может помочь нам разобраться в изобилии выпускаемой продукции и не попасть на удочку рекламных уловок и трюков. Порой диву даешься: какие перлы насаждают нашему сознанию рекламные ролики. Но бороться с невежеством помогает только знание.

  • Что такое волосы? (Рисунок 1).

Рисунок 1
а – водородные связи, б – ионные связи, в – взаимодействие между неполярными радикалами, создающие области, из которых вытесняется вода, г – дисульфидная связь между двумя остатками цистеина.

С химической точки зрения – это кератин. Кератин представляет собой фибриллярный белок. В молекуле кератина присутствует несколько типов связи атомов.

  • Каково же строение волоса? (Рисунок 2)

Рисунок 2
1 – чешуйчатый слой, 2 – волокнистый слой, 3 – ядерный канал часто образует полости, 4 – нитевидные молекулы кератина соединяются в длинные микрофибриллы

Первый слой кутикула или поверхностный чешуйчатый слой. Второй волокнистый, Третий – сердцевина. Кутикула образуется из нескольких слоев роговых пластинок, перекрывающих друг друга подобно рыбной чешуе. С точки зрения косметики – это наиболее важный слой волос. Именно от его состояния зависит внешний вид волос: блеск, упругость или наобороттусклость, посеченность. Волокнистый слой содержит пигмент меланин, ответственный за цвет волос. Окраска волоса зависит от присутствия в нем меланина и пузырьков воздуха. Сердцевина состоит из неполностью ороговевших клеток.

  • А теперь посмотрим, какие изменения в структуре волоса происходят при воздействии на них химических реагентов.

Почему влажные волосы способны растягиваться на 30-50%? Под действием воды водородные и ионные связи в белковых цепях, из которых состоят волосы, разрываются, и это вызывает изменение формы белка, а как следствие растяжение волоса. После высыхания разорванные связи восстанавливаются и волосы приобретают прежнюю длину.

Почему для укладки волос с помощью бигуди необходимо предварительно смочить волосы и почему такая прическа совершенно не выдерживает действия влаги? В сухих волосах все типы связей достаточно прочноудерживают природную форму волоса. Под действием влаги кератин разбухает и растягивается. Из всех типов связи в молекуле кератина вода может разорвать только две: водородные и ионные, особенно при одновременном действии тепла. Дисульфидные мостики сохраняются. Сначала происходит разрыв мостиков под действием воды, а затем когда волосы накрученные на бигуди высыхают, эти мостики образуются в новых местах и волосы при этом приобретают новую форму. И если на улице дождь или большая влажность прическа портится, так как влага разрывает водородные и солевые мостики, а дисульфидные мостики вытягивают волосы в исходную форму.

Что же происходит при химической завивки, когда прическа сохраняется на долго? При химической завивки волосы увлажняют, накручивают на бигуди, обрабатывают реактивом, разрушающим дисульфидные мостики между белковыми молекулами, а затем с помощью другого реактива восстанавливают их в другие места.

«Ежедневно ваши волосы утрачивают кератин. Шампунь Палмолив оптима содержит протеины кератина, позволяющие восстановить волосы» - именно так звучит текст телерекламы. Что в этом утверждении бесспорно с позиции химика, а что вызывает сомнение? Выясним как волосы могут утрачивать кератин? Химические изменения, протекающие при мытье волос, обратимы:, после высыхания нарушенные восстанавливаются. Так что утрачивать кератин волосы могут только за счет механического процесса отламывания посеченных участков волоса. Но со здоровыми волосами это не возможно. В тоже время шампунь с протеинами кератина безусловно полезная вещь. Протеины – простые белки, состоящие только из остатков аминокислот, они могут в процессе мытья присоединяться к молекулам кератина волос за счет слабых связей. Например водородных, и таким образом хотя и на время, но укреплять верхний слой волос.

  • Как же действительно, проводить головомойку по всем правилам?
  •  Вода мягкая, кипяченая.
  • Температура воды не более 50 гр.
  • Реже пользоваться феном.
  •  Все средства должны иметь нейтральный рН .

Лабораторный опыт «Определение рН среды средств ухода за волосами»

На столах учащихся универсальная индикаторная бумага, с помощью которой они определяют рН среды своих средств ухода за волосами и делают вывод.

Сообщение учащегося о типах шампуней.

Обмен домашними рецептами обработки волос. (Обобщение собранного опыта в виде презентации).

Таинственный хамелеон KMnO4.

Сейчас, наверное в каждой семье есть необходимая аптечка. А как же иначе? Ведь не набегаешься к врачу каждый раз, когда поцарапала кошка, случился ожог от утюга или в палец попала заноза. В домашней аптечке обычно бывают самые простые средства для дезинфекции и перевязки, для того чтобы остановить кровь при порезах или царапинах, для полоскания горла при начинающейся простуде…… это химические вещества с интересными свойствами.

  • Какие химические вещества и для чего мы используем дома? – вопрос классу.

KMnO4 - марганцовка или перманганат калия – одна из самых загадочных химических «натур». Демонстрация растворов марганцовки свежеприготовленного и старого.

Перманганат калия в твердом виде – хорошо растворимые в воде кристаллы( демонстрация порошка марганцовки) черно фиолетового цвета. Разбавленные водные растворы этого вещества – розового цвета, они неустойчивы и под действием солнечных лучей разлагаются с образованием бурого осадка диоксида марганца MnO2 и выделением кислорода:

4KMnO4 + 2H2O = 4KOH + 4MnO2↓ + 3O2 (на доске даем реакцию без коэффициентов и просим учащихся их расставить используя метод электронного баланса).

Не зря химики прошлого назвали этот раствор «хамелионом». А первооткрывателем этого удивительного представителя «химического животного мира» был Карл Вильгельм Шееле – по основной своей должности аптекарь. Перманганат калия сильный окислитель - это дает возможность использовать его в лечебных целях – для уничтожения всякой инфекции, для «прижигания и подсушивания» кожи и слизистых оболочек. Марганцовка, разлагаясь, выделяет активный кислород, а это ярый враг микробов и неприятных запахов. Интересно, что зачастую кислород выделяется (и мгновенно используется в реакциях окисления), не успевая образовывать газовые пузырьки. Это позволяет врачам вводить раствор перманганата в глубокие раны при очень опасной анаэробной инфекции.

Для чего нужен йод?

Сейчас трудно поверить, но йод не находил никакого применения в медицине. Лечебные свойства йода оказались при «деле» только во время крупных народных несчастий и бед. Это была крымская военная кампания 1853-1856г, а потом русско-японская война 1904-1905гг. сначала военные врачи начали использовать синий порошок – сухой йодокрахмал, им лечили даже дезинфекцию. В 1904 году русский военный врач Филончиков ввел в практику работы полевого госпиталя спиртовые растворы йода для обработки ран. Современная йодная настойка, кроме йода, содержит иодид калия, этиловый спирт и воду. Зачем в иодную настойку добавляют иодид калия? Дело в том , что чистый йод в воде почти не растворим, а иодид калия образует с иодом хорошо растворимый буро-коричневый комплекс: KI + I2 = K(I3)

Прекрасная перекись.

  • Какова формула перекиси водорода?
  • Для чего мы её используем?

Действительно пероксид водорода H2O2 – один из постоянных обитателей домашней аптечки. Его как лекарственное средство используют чаще всего в виде 3%-ного водного раствора. При контакте с живыми тканями пероксид водорода разлагается с выделением кислорода, отсюда и противомикробное действие. Разбавленные растворы пероксида водорода используют как кровоостанавливающее и дезинфицирующее средство: фермент крови расщепляет H2O2 на воду и активный кислород, который надежно обеззараживает рану. Однако действие его кратковременно, поэтому, остановив кровотечение, надо обработать рану по всем правилам и наложить повязку.

4. Подведение итогов занятия.

  • Оценить степень реализации поставленных на занятии целей.
  • Оценить работу учеников во время занятия.