Цель урока: изучить химический состав, свойства и механизм действия СМС.
Задачи:
- Расширение и углубление знаний.
- Развитие познавательной деятельности.
- Выработать умение работать в группах.
- Выработать навыки проведения исследования.
Используемое оборудование:
- мультимедийный проектор, ноутбуки;
- разбавленные растворы синтетических моющих средств;
- индикаторы, хозяйственное мыло, коллекция СМС.
Урок состоит из теоретической и практической части. Учащиеся работают в группе.
Ход урока
Урок начинается с показа видеоролика о СМС.
Все мы являемся свидетелями того, что в наших магазинах появился огромный ассортимент синтетических моющий средств, в котором мы уже можем потеряться. А рекламодатели постоянно твердят о высоком качестве СМС. (Демонстрация видеоролика. Приложение 1.)
Вы наверное догадались, что мы с вами будем говорить о СМС.
Значит тема сегодняшнего занятия «Синтетические моющие средства».
- А что вы узнали из этой рекламы? (О свойствах порошка.)
Чтобы убедиться в правильности рекламы мы с вами должны:
Цель: изучить химический состав, свойства и механизм действия СМС при стирке, влияние на организм и окружающую среду.
Для достижения поставленной цели мы с вами будем работать группами.
1 группа изучает «Исследователи» изучают «Что там внутри?»
На столе коллекция стирального порошка. Состав стирального порошка группа изучает по коробке, а также с выходом в Интернет.
Слайд 2
Состав. Характеристика каждого компонента.
Слайд 3
1. ПАВ-поверхностно-активные вещества – изменяют поверхностное натяжение, например, натрий – сульфоновый эфир цетилового спирта.
Как вы знаете из курса физики, что вода имеет высокое поверхностное натяжение.
- А что называется поверхностным натяжением?
Поверхностное натяжение воды препятствует соприкосновению моющего вещества с поверхностью грязевой частицы.
- Какие изменения происходят с поверхностным натяжением при добавлении в жидкость детергентов? Под действием детергентов поверхностное натяжение уменьшается и поверхность материала легко смачивается мыльным раствором.
2. Комплексообразователи (полифосфаты) – повышают активность ПАВ, снижают жесткость воды за счет образования прочных, но растворимых в воде соединений с ионами магния и кальция, например натрий – трифосфат.
3. Отбеливающие вещества, например перборат натрия NaBO2 *Н2O2 *3Н2О, оптические отбеливатели – главным образом производные пиразолана, кумарина, бензимидазола.
4. Отдушки.
5. Ферменты – протеаза или протеаза в сочетании с амилазой.
6. Пенообразователи, смягчители.
Что представляет собой ПАВ?
Слайд 4
- Какое строение они имеют?
Слайд 5
Отчет 1 группы: что вы можете сказать о составе стирального порошка?
Современный порошок – это сложная смесь, состоящая из 15-20 химических веществ.
Вывод. Стиральный порошок – смесь различных химических веществ, конечная цель которых – помочь нам с вами обеспечить чистоту ткани.
2 группа «Экспериментаторы» рассматривает моющие способности стирального порошка.
Проводится лабораторная работа с целью изучения свойств стирального порошка. Изучается растворимость порошка в комнатной температуре и при температуре 60 градусов, также в жесткой воде. Также растворение грязевой частички в растворах с разными порошками.
Отчет 2 группы: каким же образом идет процесс удаления грязевой частицы?
- Почему СМС сохраняют свое действие в морской воде?
Большую роль в процессе удаления загрязнений с поверхности различных тел – будь то текстильный материал или наши руки – является одной из основных функций ПАВ.
Схема действия СМС.
Слайд 6
- Растворение в воде и соприкосновение с грязевой частицей.
- Отрыв грязевых частиц от материала.
- Перевод грязевых частиц в моющий раствор и их удержание в нем.
При введении в водный раствор молекул ПАВ уменьшается поверхностное натяжение воды и раствор смачивает загрязнение, проникает в трещины и поры. Капли загрязнения стягиваются, снижается сцепляемость частиц загрязнения и в конце концов они переходят в раствор.
Сульфокислоты, входящие в СМС являются более сильными электролитами, поэтому их натриевые соли не подвергаются гидролизу и их растворы имеют нейтральную среду!!!
Стиральные порошки одинаково хорошо моют как в мягкой, так и в жесткой воде, т.к не образуют малорастворимых в воде солей кальция и магния. Действуют не только в горячей, но и в воде, при сравнительно низких температурах. Наконец, концентрация порошка даже а в мягкой воде может быть гораздо ниже, чем мыла.
Вывод. Моющие способности стирального порошка определяются ПАВ.
3 группа «Экологи» изучает влияние СМС на организм и на окружающую среду.
Группа работает на компьютере. Влияние СМС на организм и на окружающую среду находят через Интернет.
Слайд 7
- Грустно сознавать, но каждая стирка – отрава для природы. Объясните, почему?
Главный из них – это загрязнение окружающей среды. Основную опасность представляют полифосфаты. Сейчас стараются применять такие ПАВ, которые могли бы в природе подвергнуться естественному разложению. Полифосфаты, попадая в водоёмы, вызывают бурное размножение планктона, цветение воды. СМС оказывают неблагоприятное влияние на обитателей водоемов. Например, даже низкие концентрации ПАВ, заставляют пресноводных пиявок открепляться от своих мест, и их уносит течение. Таким образом, речные экосистемы утрачивают пиявок как важный компонент пищевых цепей. Этот пример показывает, какой ущерб экосистеме наносит даже не смертельные для биоса концентрации ПАВ. Однако ситуация не безвыходная. Вместо полифосфатов с равным успехом могут быть использованы цитраты – соли лимонной кислот. Цитрат натрия в сочетании с сульфатом натрия эффективно снижает жесткость воды и не загрязняет окружающую среду (цитраты в природе быстро подвергаются разложению), их можно использовать в меньших количествах. Чем полифосфаты, они создают при стирке менее щелочную среду. Основной сдерживающий фактор при использовании цитратов – их более высокая себестоимость. В стиральных порошках, кроме ПАВ, используют фосфаты.
На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения порошков, содержащие фосфатные добавки. Например, в Германии, Италии, Австрии, Норвегии, Швейцарии и Нидерландах применение фосфатных порошков запрещено законом. Во Франции, Великобритании, Испании содержание фосфатов в СМС строго регламентировано (не более 12%). Попадая после стирки вместе с восточными водами в водоёмы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. Водоросли начинают расти с неимоверной силой. Это приводит не только к засорению. Водоёмов, но и к дефициту воды и кислорода, а, следовательно, и к гибели гидробионтов.
Слайд 8
Вывод. СМС положительную и отрицательную сторону.
4 группа «Средства массовой информации» выясняет, каков рынок стирального порошка нашего поселка.
- Выяснить какой стиральный порошок предпочитают в семьях вашего класса?
- Какой порошок пользуется спросом? На что обращают ваши родители при покупке порошка?
Группа проводит письменный опрос учащихся.
Отчёт 4 группы: ознакомит с результатом опроса.
Самым популярным порошком является ................
Самыми мощными кампаниями по производству СМС являются ................
Слайд 9
На российском рынке СМС Отечественные производители занимают 31%. А предприятия с участием иностранных компаний – 69%.
Слайд 10
По данным социологов и медицинских работников уровень потребления моющих средств в различной товарной форме должен составлять не менее 7 кг в год.
А теперь подведём итог нашего занятия.
- Каким он должен быть?
Он должен быть высококонцентрированным, жидким, дозирующимся, гипоаллергенным, на биологической основе, высокоэффективным, работающим в нейтральной среде, с четкой инструкцией к применению.
Рефлексия (учащиеся дают краткую характеристику СМС).
Слайд 11
Желаю вам удачной стирки.