Здоровьесберегающий подход к выбору туалетного мыла (урок химии в 11-м классе)

Предлагаемый урок проходил в рамках межрегиональной научно-практической конференции “Продуктивные технологии как фактор здоровьесбережения учащихся”. Это урок изучения нового материала, проведенный с использованием технологии проблемного обучения с элементами исследования, групповой работы и элементов обучающей модели “Французские мастерские” (работа с пакетами информации).

Перед учащимися были поставлены трехуровневые цели:

репродуктивные (самосознание, самоопределение) – работа на уровне узнавания с пакетами информации;

учебно-поисковые (самовыражение, самоутверждение) – работа на уровне понимания – выполнение практической работы в группах, составление уравнений химических реакций, выбора туалетного мыла, обсуждение результатов в группах и их объяснение во время презентации групповой работы у доски;

творческие (саморегуляция) – работа на уровне применения знаний и умений – решение проблемных вопросов: выявление причинно-следственной связи между составом, строением и свойствами синтетических моющих средств, действия мыла на кожу человека.

Деятельность учащихся на уроке организована в виде самостоятельной работы:

индивидуальной (с текстами пакетов информации, оформление отчетов о результатах работы в тетради);

парной (обсуждение информации);

групповой (выполнение практической работы, обсуждение результатов работы).

На последнем этапе урока необходимо провести рефлексию, чтобы учащиеся имели возможность осознать себя в собственной деятельности.

Задачи урока:

образовательные:

• познакомить учащихся с составом и свойствами как современных, так и старинных средств гигиены;
• выявить причинно-следственную связь между составом, строением и свойствами синтетических моющих средств (на примере твердого и жидкого мыла), действие мыла на кожу человека;
• выяснить, что представляет собой загрязнение кожи и волос с точки зрения химии;
• показать, как знание химии позволяют более грамотно выбирать средства гигиены;
• ознакомить с историей мыла

развивающие:

• развитие умений работать с научно-популярной литературой;
• рассмотреть роль химии в повседневной жизни человека;
• вырабатывать исследовательские навыки, логику, интерес к предмету.

воспитательные:

• способствовать воспитанию здорового образа жизни;
• выбирать правильно косметические средства для ухода за кожей с учетом ее типа;
• формировать опыт творческой работы учащихся.

Реактивы и оборудование: штатив с пробирками, мерные цилиндры, скальпели, аналитические весы, фарфоровые чашки, универсальная индикаторная бумага, пакеты с текстами заданий, цветовая и цифровая эталонные шкалы рН, вода, различные виды и сорта твердого и жидкого мыла.

Девиз урока: “Деятельность заключает награду в самой себе. Действовать, создавать, вступать в борьбу с обстоятельствами, побеждать их или чувствовать себя побежденным – вот вся радость, все человеческое здоровье заключается в этом”. (Э.Золя)

Ход урока

Мотивация. Учитель сообщает тему урока, цели, обращает внимание школьников на девиз урока и предлагает вспомнить правила долгожителей, которые вывел еще Гиппократ: питание, движение, гигиена.

Питание. Есть понемногу, не переедать, бороться с вредными привычками.

Движение. Известно, что работающий человек живет дольше, чем тот, кто не работает и малоподвижен; интеллектуалы живут дольше тех, кто не использует свой мозг активно.

Гигиена. Необходимо соблюдать санитарные нормы и правила.

Именно эти правила должен знать любой человек, чтобы на долгие годы оставаться здоровым.

Учитель. Внесите сундук!

Ученик.

Сундук какой-то – посмотри!
Давай узнаем, что внутри.
Быть может, ценности, награды…
Или заморские наряды…

Учитель.

Кто из вас попытается отгадать,
Что находится внутри сундука?

Ученик.

Что время попусту терять.
Пора сундук нам открывать.

(Ученик открывает сундук и достает из него книгу К.И.Чуковского “Мойдодыр” и кусочек туалетного мыла)

Ученик. С дошкольного возраста каждый из нас знаком со сказочным героем К.И.Чуковского Мойдодыром, который помогает своими советами поддерживать чистоту кожи и волос. Но все ли советы Мойдодыра усвоены прочно и всегда ли у нас хватает времени и терпения следовать им? Во всяком случае, никогда не будет лишним повторить эти простые, но очень полезные советы. На сегодняшнем уроке роль Мойдодыра исполняет Химия.

Химия. (В руках держит кусочек туалетного мыла)

Что за вещь такая – мыло?
И не камень, и не воск.
В чем же тут тогда уж сила?
Чистота, блестящий лоск?

Глядя на этот обычный кусочек мыла, можно думать совершенно о разных вещах. Однако, вряд-ли кто-то особо задумается, чем он моет руки и почему этот маленький кусочек смывает грязь. Но в начале давайте обратимся к истории.

Ученик. Было время, когда христианская религия считала мытье тела делом “греховным”. Многие “святые” были известны только тем, что всю свою жизнь не умывались. Но люди давно заметили вред и опасность для здоровья – загрязнение кожи. В описаниях военных событий XIX века указывалось, что солдаты перед боем обычно мылись, надевали чистое белье. Этот обычай был разумным. На чистой коже раны заживают быстрее.

Первое мыло, самое простое моющее средство, было получено на Ближнем Востоке более 5000 лет назад. Поначалу оно использовалось главным образом для стирки и обработки язв и ран. И только с I века н.э. человек стал мыться с мылом.

Производство мыла имеет давнюю историю, а вот первое синтетическое моющее средство появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось для промышленного использования, бытовые синтетические моющие средства, более менее безвредные для рук, стали выпускать в 1935 году. С тех пор был разработан целый ряд синтетических моющих средств узкого назначения, а их производство стало важной отраслью химической промышленности.

Учитель. Итак, необходимость ухода за кожей очевидна. Давайте вспомним строение кожи (используем рисунок) и ответим на вопрос: “Почему на поверхности кожи создаются благоприятные условия для развития бактерий?”. Рисунок “Строение кожи” выполнен на листах желтого цвета. Желтый цвет ассоциируется с солнцем и интуицией, стимулирует нервную систему, укрепляет печень и сердце, повышает аппетит. Лечение цветом называется хромотерапией.

Ученица. Во внутреннем слое кожи находятся потовые железы, волосяные луковицы, сальные железы. Выделяемый железами пот через протоки потовых желез выводится на поверхность кожи.

Сальные железы выделяют секрет – кожное сало (жир).

Кислоты, входящие в состав пота, разлагают жир на поверхности кожи, что приводит к образованию жирных (органических) кислот с характерным запахом.

Кожное сало и органические вещества создают на поверхности кожи благоприятные условия для развития бактерий.

Ученик. На 1 см² кожи здорового человека находится от 100 тыс. до 3 млн. микроорганизмов. При загрязнении кожи резко снижается ее способность к выделению защитных веществ, убивающих возбудителей болезней.

Кожа детей значительно нежнее, чем кожа взрослых, поэтому она более ранима. Проникающие через трещины или царапины, особенно при грязной коже, микроорганизмы иногда вызывают нарывы и тяжелые заболевания – рожистое воспаление. При загрязнении ран землей могут проникнуть возбудители столбняка – одного из тяжелых заболеваний. Вот почему так важна забота о чистоте кожи.

Специальными опытами отечественного микробиолога В.Л.Троицкого подтверждено, что на чистой коже микробы гибнут. Как уже было сказано, кожа выделяет особые защитные вещества, которые разрушают белки бактерий.

В обычных условиях достаточно мыть тело 1-2 раза в неделю горячей водой с мылом и мочалкой, а руки – несколько раз в день и обязательно перед едой. Во время мытья с кожи удаляется до 1,5 млрд. микробов. Уже из этого вытекает необходимость содержать кожу в чистоте.

Ученик.

Кожа – зеркало здоровья!
Все не даром говорят.
Ты запомни это точно.
Это важно для ребят.

Учитель. Ребята, а с помощью чего мы удаляем с поверхности микробы?

Ученик. Самый простой способ очистки кожи и волос – мытье водой и мылом или современными моющими средствами.

Учитель. Действительно, вода и мыло – основные средства для ухода за кожей.

С момента рождения за кожей младенца ухаживают родители. Потом постепенно за гигиеной кожи начинает следить сам ребенок и жизненным гимном для него становятся слова “Да здравствует мыло душистое!”. Для большинства из вас – главное, чтобы мыло приятно пахло и хорошо выполняло свою работу. Попробуем разобраться с принципом работы обыкновенного мыла.

Сегодня на урок вы принесли мыло. Посмотрите и скажите, как по агрегатному состоянию можно классифицировать это моющее средство. Запишите схему:

Учитель. Прочитайте состав мыла на его упаковке и назовите основную составную часть, которая записана на первом месте.

Ученик. В состав мыла входят: натрий таловат, натрий кокоат, натриевые натриевые (калиевые) соли жирных кислот.

Учитель. Следовательно, в состав мыла входят натриевые и калиевые соли каких-то кислот. Что это за соли?

Ученик. Я считаю, что основой мыла являются соли высших карбоновых кислот.

Учитель. Давайте попробуем выяснить, какие соли – натриевые или калиевые – входят в состав твердого мыла.

Ученик. В состав твердого мыла входят натриевые соли высших карбоновых кислот.

Учитель. А какие соли входят в состав жидкого мыла?

Ученик. Главным компонентом жидкого мыла являются калиевые соли высших карбоновых кислот.

Учитель. Итак, мы выяснили, что существуют два вида мыла (твердое и жидкое), причем основная часть мыла – натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот. Ребята, а умываемся мы только мылом?

Ученик. Конечно, нет. Для умывания используется мыло в сочетании с водой.

Учитель. Обратите внимание на схемы (пакет информации) “Модель молекулы пальмитиновой кислоты” и “Моющее действие мыла”, выполненных на листах красного цвета. Красный цвет – цвет жизни, помогает бороться со стрессом, выводит яды и стимулирует чувственность, возвращает жизненную силу.

Ученик. Я попытаюсь рассказать о работе мыла. Молекулу мыла можно представить в виде змеи с маленькой головой и длиннющим хвостом. Голова такой молекулы очень любит воду и с удовольствием цепляется за молекулы воды, не давая им притягиваться друг к другу. Хвост нашей змеи, напротив, терпеть не может воду, но зато очень любит жир. Если бы мы смогли посмотреть на поверхность мыльной воды под микроскопом, то увидели бы смешную картину: из воды наружу торчат хвост молекулы мыла, а голова находится в водной толще. При попадании такого водного мыльного раствора на руки, мыльные хвостики с удовольствием обволакивают молекулы жира и утаскивают их с собой. Если посмотреть в микроскоп, раствор оставшийся после мытья рук, то можно рассмотреть в нем много шариков (молекулы), внутри которых находится жир, вокруг него собрались хвосты молекул мыла, а наружу торчат мыльные головы. Таким образом, частички жира из грязи перетаскивается мылом с загрязненной поверхности в воду и уносятся в известном направлении. Моющее свойство мыла обусловлено его эмульгирующем действием. Мыло растворяет кожное сало (жир) на поверхности кожи и освобождает прилипшую грязь.

Учитель. А что же происходит с точки зрения химии с натриевыми и калийными солями высших карбоновых кислот в воде?

Предоставляется слово химии.

Химия. Я попытаюсь объяснить. Соли мыла образованы сильными основаниями (гидроксидами натрия и калия) и слабыми высшими карбоновыми кислотами. Эти соли при растворении мыла в воде гидролизуются. Запишем уравнение гидролиза стеарата натрия в молекулярном виде:

С₁₇H₃₅COONa + H₂O C₁₇H₃₅COOH + NaOH,

в ионном виде:

C₁₇H₃₅COO^- + Na⁺ + H₂O C₁₇H₃₅COOH + Na⁺ + OH^-

В результате гидролиза образуются слабые высшие карбоновые кислоты и щелочь.

Учитель. Тогда можно сказать, что основная характеристика мыла – его щёлочность. А есть ли щёлочь в составе мыла, которое вы принесли на урок?

Ученик. Судя по составу, приведенному на упаковке, щёлочь при изготовлении мыла не используется.

Учитель. Вижу, вы удивлены. Тогда от чего же зависит эффективность действия мыла?

Ученик. Я считаю, что чем больше щелочную реакцию имеет раствор мыла, тем лучше оно удаляет жир.

Учитель. Хорошо. А что же будет тогда с нашей кожей, если раствор мыла имеет щелочную реакцию?

Ученик. Я думаю, что образовавшаяся щелочь в результате гидролиза мыла будет сушить кожу.

Учитель. Как же тогда правильно подобрать мыло? Обратимся за помощью опять к химии.

Химия. Сегодня торговая сеть изобилует косметическими средствами, так же как их рекламными роликами телевидение. Одну из таких реклам предлагаю Вам посмотреть сейчас.

Постановка проблемы

Рекламный ролик: “Обычное мыло сушит кожу, а вот мыло “Dove” кожу не сушит, так как на 1/4 состоит из крема".

Учитель. Что же получается? Мыло необходимо применять для мытья тела, но в то же время оно сушит кожу? Какие у вас возникли вопросы по тексту рекламы?

Ученик. Вопрос первый: почему мыло “Dove” кожу не сушит? Вопрос второй: при гидролизе мыло образует щелочь, как при этом правильно выбрать туалетное мыло?

Поиск решения.

Выдвижение гипотез.

Учитель. Чтобы ответить на поставленные вопросы, нам необходимо экспериментально доказать, что основной характеристикой мыла является щелочность, научиться выбирать правильно туалетное мыло для ухода за своей кожей, чтобы она была здоровой и красивой.

Провека гипотез.

Учитель. Перед химиками и косметологами стоит задача добиться высокой эффективности очистки кожи и в тоже время избежать ее повреждений, т.е. подобрать оптимальный уровень щелочности косметического средства. Сегодня мы проверим щелочность предложенного мыла и выясним, какое мыло не сушит кожу, т.е. определим сорта мыла, которые можно использовать для ухода за кожей, не повредив ей.

Класс разбивается на 3 группы, им предлагается такая информация:

• инструктивная карта к практической работе “Исследование реакции раствора мыла” (с помощью универсальной индикаторной бумаги);
• схема “Взаимосвязь концентрации ионов водорода [Н⁺], величины рН и реакции раствора”;
• таблицы для заполнения результатов исследования.

Инструктивная карта к практической работе “Исследование реакции раствора мыла”
(с помощью универсальной индикаторной бумаги)

Выполняется в группах по два человека

Ваша задача – приготовить раствор мыла определённой концентрации (указана в задании) и исследовать с помощью универсальной индикаторной бумаги его реакцию. Тексты заданий, необходимые реактивы и оборудование для проведения исследования находятся на столах. Работу необходимо выполнить в течение 10 минут.

Задания

1. Приготовьте раствор принесённого вами мыла:

а) 5%-й, массой 50 г (в случае твёрдого мыла);

б) 5%-ё, объём 50 мл (в случае жидкого мыла, считайте плотность мыльного раствора = 1 г/мл).

(Предварительно в рабочих тетрадях сделайте необходимые расчёты для приготовления раствора мыла заданной концентрации)

2. С помощью универсальной индикаторной бумаги исследуйте реакцию раствора мыла. (Опустите полоску индикатора в мыльный раствор)

3. Определите реакцию раствора мыла с помощью цветовой эталонной шкалы на упаковке индикаторной бумаги и цифровой шкалы (схема).

4. Результаты исследований занесите в таблицу.

Таблица

5. Сравните значения pH приготовленных растворов мыла со значением pH рогового слоя кожи, которое, по данным физиологов, составляет 5,5.

6. Обобщите результаты исследования по плану, занесите их в таблицу.

Учитель. Для исследования мыла используется значение водородного показателя рН. Водородным показателем называется десятичный логарифм концентрации водородных ионов, взятых с обратным знаком:

pН = - lg[H⁺] или [H⁺] = 10^-pН , где [H⁺] – концентрация ионов водорода в растворе моль/л.

Понятие “водородный показатель” было введено датским химиком С.Серенсеном в 1909 г.: буква “Р” - начальная буква датского слова “potent” - математическая степень, буква “Н” - символ водорода.

С помощью рН реакция растворов характеризуется так: нейтральная – рН =7, кислая – рН<7, щелочная рН>7. Обратите внимание на схему, выполненную на листе синего цвета.

Взаимосвязь концентрации ионов водорода [Н⁺], величины рН и реакции раствора

Синий цвет ассоциируется со спокойствием и умом, создает атмосферу умиротворения, снимает раздражительность, понижает высокую температуру при болезни.

Анализ результатов исследования.

Ученик – руководитель каждой группы – собирает результаты исследований в форме таблицы (проецируется на экран). Идет презентация мыла каждой группы.

Результаты исследования реакции раствора жидкого мыла.

I группа

II группа

III группа

Результаты исследования реакции раствора твердого мыла.

I группа

II группа

III группа

Обобщение результатов исследования проводиться по плану:

1. Сколько видов мыла исследовали?
2. Какие это виды?
3. Какой вид мыла по назначению pH наиболее подходит для ухода за кожей? Почему?
4. Что можно сказать о мыле “Dove”, почему оно не сушит кожу?
5. Какие исследуемые сорта мыла можно рекомендовать для ухода за кожей?

Общий вывод:

1. Для ухода за кожей можно использовать жидкое мыло, т.к. реакция раствора у исследованных нами сортов жидкого мыла – нейтральная, близкая к значению pH рогового слоя кожи.
2. Твердое мыло “Dove” кожу не сушит, т.к. имеет нейтральную реакцию раствора, pH=7.
3. Твердое мыло “Молочное”, “Детское” имеют реакцию среды нейтральную, поэтому не будут сушить кожу, также как и мыло “Dove”.

Использование результатов исследования.

Учащиеся получают задание на листах зеленого цвета. Зелёный цвет – цвет природы, успокаивает при болезненных состояниях.

Вопросы для обсуждения:

1. Одинаковая ли у нас у всех кожа по свойствам и внешнему виду?

2. О каких типах кожи вы слышали?

3. На основании знаний, полученных на уроке, подберите по реакции раствора туалетное мыло для каждого типа кожи. Сделайте соответствующие записи в своих тетрадях.

Cхема

Учитель. А теперь послушаем рекомендации косметологов.

Косметолог (ученик). Мы познакомим Вас сегодня с типами кожи и правильного ухода за ней. Различают следующие типы кожи: нормальная, раздражительная, жирная, сухая, комбинированная. Главные причины увядания кожи – естественное старение и влияние окружающей среды. Чтобы сохранить кожу на долгие годы в хорошем состоянии, надо соблюдать три условия: правильно очищать, питать и защищать. Остановимся более детально на первом из них.

Косметолог (ученик). Нормальная кожа – чистая, гладкая, эластичная, без косметических дефектов. Для ухода за ней используют прохладную воду и любое туалетное мыло, т.к. она их хорошо переносит и более устойчива к атмосферным воздействиям. При нормальной коже лицо следует умывать два раза в день.

Раздражительная кожа быстро реагирует на самые разные раздражители: внешнюю среду, косметические средства, изменения состояния здоровья, эмоциональные “всплески”. Очищать такую кожу лучше туалетной водой или отварами лекарственных растений (крапива, череда, ромашка). К выбору туалетного мыла нужно подходить с позиции наименьшей щелочности, лучше всего использовать нейтральные косметические средства. По утрам, после умывания, следует протереть кожу льдинкой крепкого чая, а затем нанести слой крема.

Косметолог (ученик). Жирная кожа – это блестящая, рыхлая кожа. Для жирной кожи подходит любое туалетное мыло щелочной реакции, утром нужно умываться прохладной водой, вечером – попеременно теплой и прохладной.

Сухая кожа на вид нежная, гладкая, бархатистая. Но она тоньше кожи других типов и больше подвержена влиянию внешних факторов. Поскольку сухая кожа очень чувствительна к внешним воздействиям, утром и вечером надо умываться мягкой водой комнатной температуры. Умываться с мылом следует не чаще 1-2 раз в неделю. Сухую кожу очищают нейтральными косметическими средствами (мыло, крем, лосьон и др.), которые обеспечивают ее дополнительной влагой.

Комбинированная кожа сочетает участки разного типа. Как правило, на лбу, подбородке, крыльях носа она бывает жирная, а на щеках и веках – сухая. Уход за такой кожей должен быть соответствующим типу кожи на отдельно взятом ее участке.

Учитель. Мне остается добавить, что отныне вы будете следовать рекомендациям косметологов, чтобы сохранить свою кожу на долгие годы в хорошем состоянии и правильно использовать химические знания, полученные на уроке.

Для любого типа кожи
Мыло разное поможет.
Все умоемся и скажем
Мыло было, есть и будет!

Запишем вывод урока:

1. Основной характеристикой мыла является его щелочность. Чем более щелочную реакцию имеет раствор мыла, тем лучше он удаляет кожное сало, но при этом сушит кожу.
2. Косметическое средство должно соответствовать по реакции раствора типу кожи.
3. Чтобы правильно пользоваться косметическими средствами по уходу за кожей, необходимо уметь определять значение рН их водных растворов.

В заключение урока организуем процесс рефлексии.

На столы учащимся раздаются листы бумаги с заданными рифмами о мыле, которые необходимо дописать. В заключении читается стихотворение о мыле – результат творческой деятельности учащихся.

В ванне душистой стоит аромат,
Пена душистая – мыла наряд,
Нежно смывает всю копоть и грязь,
Коже – приятно, а свежесть - для нас.

Мыло пришло из древности к нам,
Шло по извилистым, длинным тропам,
Прочно теперь у нас прижилось –
Много любителей мыла нашлось.

Мыло привычным стало для нас,
Мы вспоминаем о нем каждый раз,
Если нам нужно вдруг срочно умыться,
Мыло поможет нам всем освежиться.

Мылу каждый теперь рад,
Мыло выше всех наград.
Славим мыло за работу
За уход и за заботу.

Мыло лечебное, мыло душистое
Твердое, жидкое, с пеной пушистой,
Желтое, красное, в полоску, прозрачное
И гигиена не кажется мрачной.

Задание на дом: подготовить сообщение на тему “Фитокосметика. Рецепты, дающие молодость, здоровье и красоту”.