Урок-конференция "Химия и повседневная жизнь человека"

Эпиграф: «Разве вы не видите, что перед вами весы, на одной чаше которых ваше могущество, на другой – ваша ответственность». (В. Гюго)

Цель: показать положительную и отрицательную роль химии в жизни общества, влияние химических веществ на живую и неживую природу.

Оборудование:

• Карточки-задания для учащихся.
• Демонстрационный материал: крем, духи, зубная паста, помада, пудра, лосьон, шампунь, консервированные огурцы, помидоры.

ХОД УРОКА

I. Вступительное слово учителя

• Озвучивание темы урока
• Постановка цели урока

II. Постановка проблемы

Химия – добро или зло?

Результаты опроса одиннадцатиклассников

III. Защита исследовательских работ учащимися:

Группа №1

Тема: «Чистота и здоровье человека» (материал в разделе «Химик в парикмахерской»)

Цели:

• Изучить состав и свойства как современных, так и старинных средств гигиены.
• Показать, как знание химии позволяет более грамотно выбирать средства гигиены

Задачи:

•  Провести опрос среди одиннадцатиклассников что они знают о средствах гигиены.
• Провести исследование состава и свойств различных средств гигиены.

Гипотеза

• Средства гигиены позволяют сохранить здоровье человека.

Проблема:

• Средства гигиены – польза или вред?

Исследование проблемы

Опрос одиннадцатиклассников:
Что вы знаете о средствах гигиены и  правильном  их использовании?

Приложение 1

Вывод:

Группа №2

Тема: «Салон красоты»

Цели:

•  Изучить состав и свойства некоторых препаратов гигиенической, лечебной и декоративной косметики
• Научиться грамотно использовать препараты гигиенической, лечебной и декоративной косметики

Задачи:

• Провести опрос среди одиннадцатиклассников. что они знают о средствах гигиены.
• Провести исследование состава и свойств различных средств гигиены.
• Изучить приемы грамотного использования препаратов гигиенической, лечебной и декоративной косметики

Гипотеза:

• Средства гигиены позволяют сохранить здоровье человека.

Проблема:

• Косметические средства приносят пользу или вред?

Исследование проблемы

Задание №1

Представьте, что вы решили заняться производством губной помады. Основу губных помад составляют природные воски или их синтетические аналоги. Воски относятся к классу липидов и являются сложными эфирами высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов. Имеющееся у вас сырье позволяет изготовить помаду одного из двух составов. В основе первого – пчелиный воск – природная смесь, основной компонент которой – эфир пальмитиновой кислоты С₁₅Н₃₁СООН, и миристинового спирта СН₃(СН₂)₁₂СН₂ОН, второго – синтетические эфиры пальмитиновой кислоты и цетилового С₁₆Н₃₃ОН и стеарилового С₁₇Н₃₅ОН спиртов. Себестоимость производства помады по каждой из рецептур примерно одинакова. Какой рецепт вы выберете, если предполагается основной объем продукции реализовывать в южных районах?

Ответ:

Очень важное свойство помады – достаточно высокая температура плаления, чтобы помада не размазывалась на губах и не размягчалась при хранении. Это особенно важно в условиях жаркого климата, где помада может плавиться и терять товарный вид при хранении. Поэтому следует предпочесть те компоненты, у которых более высокие температуры плавления. В соответствии с изменениями свойств органических соединений одного класса в гомологических рядах у состава на основе цетилового и стеаринового спиртов более высокая температура плавления.

Задание №2

Известно, что ацетон хорошо растворяет все лаки и эмали для ногтей, и с его помощью легко удалить лак с ногтей. Но, разбавляя ацетоном засохший лак, мы замечаем, что после этого он ложится на ногти неровно. Почему. Ответ вам подскажет информация о составе лака, указанная на флакончике.

Ответ:

Чтобы лак ровно ложился на ногти, он должен иметь оптимальную вязкость и время высыхания. Поэтому в состав лака входит смесь растворителей, чаще всего этилацетат, бутилацетат, изопропиловый спирт. У ацетона очень низкая температура кипения – 35^оС, поэтому он очень быстро испаряется, и лак, разбавленный ацетоном, ложится неровно. Поэтому, если вам жалко выбросить пузырек с засохшим лаком, разбавьте его специальной жидкостью для снятия лака с ногтей.

Задание №3

Лосьоны для очистки кожи лица – один из самых распространенных косметических препаратов. Производители, рекламируя свой товар, уверяют нас, что он содержит уникальные вещества, обладающие особыми очищающими свойствами. В действительности основной компонент любого лосьона – спирт, и приготовить лосьоны можно самим. Состав простого лосьона для жирной кожи:

Спирта – 20%
Лимонной кислоты – 2%
Ацетата алюминия – 0,3%, несколько капель духов или одеколона и кипяченой воды до 100%. Спирт можно заменить водкой.

Задание №4

В старинных рецептах для очистки кожи лица рекомендуют применять отруби, так как в настоящее время установлено, что в них содержатся кератолитические ферменты. Как по вашему мнению, эффективнее пользоваться этим старинным средство: размешать в теплой воде и нанести на лицо или сначала заварить кипятком и только после этого наносить на кожу?

Ответ:

Очищающее действие отрубей заключается в ферментативном разрушении кератина, из которого состоят слущивающиеся частички кожи. Поскольку ферменты действуют при температурах, не превышающих температуру теплокровных животных, а при сильном нагревании разрушаются, заваривать отруби кипятком не следует.

Задание №5

В одном из учебников химии, изданных для школьников в Великобритании («Солтеровская химия»), приводится информация о составе косметических средств, применяемых женщинами в древности: белила для лица – свинцовые белила 2PbCO₃* Pb(OH)₂, румяна – красный фосфор Р; губная помада – киноварь HgS; тени для век – аурипигмент A₂S₃; тушь для ресниц  – стибнит Sb₂S₃. Что вы можете сказать об этих рецептах с точки зрения современных знаний о свойствах перечисленных в списке соединений?

Ответ:

Соединения ртути, свинца, сурьмы можно отнести к ядовитым, при длительном использовании они накапливаются в организме и могут вызывать серьезные отравления. Красный фосфор может вызывать ожоги кожи.

Задание №6

Выражение «сурьмить брови», «насурьмленные брови» наверняка встречались вам в книгах, описывающих жизнь русских дворян и аристократии прошлых веков. Как вы думаете, каково происхождение этих выражений?

Ответ:

В те времена для подкрашивания бровей использовали мягкий природный минерал – сурьмяный блеск Sb₂S₃, который имее цвет от серого до черного с синевой или радужной побежалостью и чем-то напоминает современные тени с перламутровым отливом.

Приложение 2

Вывод:

Группа №3

Тема: «Капитальный ремонт»

Цели:

• Изучить состав и свойства некоторых строительных материалов.
• Научиться использовать знания для решения бытовых проблем и извлекать прикладную информацию из дополнительной литературы, Интернет.

Задачи:

•  Провести опрос среди одиннадцатиклассников. что они знают о строительных материалах.
•  Провести исследование состава и свойств и применения различных строительных материалов.

Гипотеза:

• Разнообразие строительных материалов делает жизнь человека более комфортной.

Проблема:

• Умеем ли мы грамотно использовать строительные материалы?

Исследование проблемы

Приложение 3

Вывод:

Группа №4

Тема: «Папа купил автомобиль»

Цели:

• Познакомиться с химическими процессами, протекающими при эксплуатации автомобиля.
• Исследовать проблемы автомобилиста глазами химика.

Задачи:

• Провести исследование проблем обслуживания автомобиля.

Гипотеза:

• Автомобиль делает жизнь человека более комфортной.

Проблема:

• Владельцу автомобиля надо ли знать химию?

Исследование проблемы

Задание №1

Накачивание автомобильных камер – процесс чисто физический. Но мы изучили проблему: почему желательно в мороз сильнее накачивать камеры, а с наступлением теплой погоды немного их спускать.

Ответ:

Воздух, как и все газы, расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении.

Задание №2

Во время длительного автопробега по лесным дорогам нам необходимо залить в радиатор свежую воду. Природная вода в этой местности только родниковая и колодезная, очень жесткая. Как можно смягчить воду для радиатора в походных условиях, не имея под рукой никаких реактивов?

Ответ:

Сначала воду надо прокипятить на костре, затем собрать золу от костра и добавить в воду. Профильтровать через ткань или просто осторожно слить верхний слой после отстаивания. Зола содержит значительное количество карбоната калия, который осаждает соли кальция и магния.

Задание №3

Заполнение радиатора автомобиля водой на первый взгляд кажется очень простым делом, но в нем есть немало тонкостей. Например, тосолом нельзя заполнять радиатор доверху. В радиатор необходимо периодически добавлять дистиллированную воду. Почему?

Ответ:

В состав тосола входит двухатомный спирт – этиленгликоль, который при нагревании расширяется сильнее воды, поэтому нельзя заливать радиатор доверху. Температура кипения этиленгликоля 197,6^оС, поэтому при нагревании тосола из него удаляются пары воды, и ее необходимо периодически доливать.

Задание №4

У вас возникло подозрение, что работники автозаправочной станции, где вы постоянно заправляетесь, добавляют в бензин воду. Как проверить свои подозрения?

Ответ:

Можно приобрести гашеную и негашеную известь. Если бензин содержит воду, при добавлении негашеной извести образуется Са (ОН)2, раствор приобретает щелочную реакцию, что можно обнаружить с помощью индикатора, например лакмуса.

Задание №5

Автомобилисты на практике нередко заправляют автомобили более дешевым бензином добавляют в бензин различные ароматические вещества, повышающие их устойчивость к детонации. Но при этом у автомобилистов появляются проблемы. Чем они могут выть обусловлены?

Ответ:

При нагревании и неполном сгорании ароматических углеводородов происходит образование полициклических соединений, нелетучих и термически устойчивых. Эти соединения образуют нагар в головке блока цилиндров, на свечах и на поршне.

Приложение 4

Вывод:

Группа №5

Тема: «Химия в консервной банке»

Цели:

• Познакомиться с химическими процессами, происходящими при хранении и переработке сельскохозяйственного сырья?

Задачи:

• Провести исследование особенностей домашнего консервирования.

Гипотеза:

• Консервированные продукты  – замечательные продукты питания.

Проблема:

• Как разнообразить питание без ущерба для здоровья?

Исследование проблемы:

Задание №1

Почему при заквашивании капусты с большим количеством соли она иногда значительно хуже сохраняется, чем при добавлении очень малых количеств соли, – ведь соль является консервантом?

Ответ:

Бактерии, вызывающие молочнокислое брожение, могут, как и все живые организмы, развиваться только в определенных условиях. Например, кислотность среды должна соответствовать рН 3,5. Губительно действует на многие микроорганизмы, в том числе и на молочнокислые бактерии, и избыток поваренной соли в растворе. Поэтому при избытке соли процесс молочнокислого брожения подавляется и в капусте не образуется достаточного количества консерванта – молочной кислоты.

Задание №2

Некоторые хозяйки перед варкой варенья обрабатывают кислые яблоки, например, антоновские, слабым раствором пищевой соды. Это делается для того, чтобы яблоки не потемнели и не разварились. Как это отразится на пищевой ценности варенья?

Ответ:

Этого делать не следует, так как при обработке содой разрушаются витамины, прежде всего аскорбинова кислота – витамин С. Нейтрализуются и другие органические кислоты, содержащиеся в яблоках, – яблочная, лимонная, виноградная, янтарная. Наличием таких кислот в большей степени и объясняется пищевая ценность фруктов, а обработка  содой ее значительно снижает.

Задание №3

Самой лучшей посудой для варки варенья издавна считаются неглубокие медные тазы. Какими свойствами меди – химическими или физическими – это объясняется?

Ответ:

Рассмотрим, в какой посуде можно варить варенье. В эмалированной этого делать нельзя, так как варенье подгорает и кастрюля может быть после первого же раза безнадежно испорчена. Алюминий (и оксидная пленка на его поверхности) может взаимодействовать с органическими кислотами, содержащимися в ягодах и фруктах. Медь не только достаточно устойчива химически, но еще и обладает уникальными физическими свойствами – высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Эти свойства меди  позволяют обеспечить равномерное распределение и сохранение тепла по всей поверхности посуды даже при нагревании на источнике тепла небольшого размера (горелках обычной газовой плиты).

Задание №4

В быту для удаления накипи применяют специальное средство – адипиновую кислоту НО–ОС–(СН₂)₂–СО–ОН, но если ее нет, пользуются уксусной кислотой. Многие хозяйки знают, что накипь хорошо растворяется с помощью перекисших хлебного кваса, чайного гриба, соков красной смородины, крыжовника, отвара щавеля. Можно использовать для этой цели и маринад, который остался в банке от консервированных томатов. При этом маринад быстрее и эффективнее удалил накипь, чем уксусная кислота, хотя концентрация уксуса в маринаде небольшая. Как можно объяснить эффективность этих природных «антинакипинов»? Какое еще применение в быту можно найти для перечисленных жидкостей?

Ответ:

Эти природные растворители содержат двухосновные органические кислоты – щавелевую, яблочную, которые слабее уксусной кислоты, но благодаря наличию двух карбоксильных групп намного прочнее связывают катионы металлов. С их помощью можно отчистить от ржавчины и накипи ванны, раковины.

Приложение 5

Вывод:

Приложение 6