Temat: Mydło w walce o czystość – właściwości mydeł

Adresat

Uczniowie liceum ogólnokształcącego i technikum

Podstawa programowa

Nowa podstawa programowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres podstawowy:

XVII. Estry i tłuszcze. Uczeń:

8) opisuje proces zmydlania tłuszczów; pisze odpowiednie równania reakcji;
9) wyjaśnia, w jaki sposób z glicerydów otrzymuje się kwasy tłuszczowe lub mydła; pisze odpowiednie równania reakcji.

Liceum ogólnokształcące i technikum – zakres rozszerzony:

XVII. Estry i tłuszcze. Uczeń:

9) opisuje proces zmydlania tłuszczów; pisze odpowiednie równania reakcji;
10) wyjaśnia, w jaki sposób z glicerydów otrzymuje się kwasy tłuszczowe lub mydła; pisze odpowiednie równania reakcji.

Stara podstawa programowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres podstawowy:

XVII. Estry i tłuszcze. Uczeń:

8) opisuje proces zmydlania tłuszczów; pisze odpowiednie równania reakcji;
9) wyjaśnia, w jaki sposób z glicerydów otrzymuje się kwasy tłuszczowe lub mydła; pisze odpowiednie równania reakcji.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń zdobywa wiedzę i umiejętności na temat zagadnień poruszanych na zajęciach

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• opisywać właściwości mydeł;

• klasyfikować mydła ze względu na stan skupienia, twardość, rozpuszczalność w wodzie i wymieniać przykłady mydeł;

• wyjaśniać, na czym polega proces zmydlania tłuszczów;

• omawiać, posługując się schematem (rysunkiem), mechanizm działania mydła na brud i zaznaczać fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach oraz modelach substancji powierzchniowo czynnych;

• wyjaśniać, na czym polega proces usuwania brudu z użyciem mydła;

• uzasadniać, w jaki sposób twardość wody wpływa na proces mycia, oraz proponować sposoby zbadania wpływu twardości wody na powstawanie podczas mycia związków trudno rozpuszczalnych.

Metody/techniki kształcenia

• aktywizujące

  • dyskusja.

• podające

  • pogadanka.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

• eksponujące

  • pokaz.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel stosuje metodę odwróconej lekcji. Uczniowie otrzymali zadanie przygotowania na zajęcia, z wykorzystaniem e‑podręcznika oraz internetu, informacji o mydłach: rys historyczny, klasyfikację ze względu na stan skupienia, twardość i rozpuszczalność w wodzie oraz właściwości. Wybrani uczniowie, w roli asystentów, prezentują opracowane treści.

2. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy i odwołuje ich do abstraktu, informując, że będą wykonywali zgodnie z instrukcją Doświadczenia 1 – „Otrzymywanie mydła z kwasu stearynowego i wodorotlenku sodu”. Prosi ich o sformułowanie pytania badawczego i hipotezy, a następnie zapisanie ich w formularzu w abstrakcie. Uczniowie przeprowadzają doświadczenie, obserwują zmiany, po czym dyskutują do otrzymania wniosków. Następnie zapisują na tablicy równanie reakcji otrzymywania mydła, omawiając jej mechanizm – nauczyciel nadzoruje ten etap, wyjaśnia niepewności, ewentualnie ponownie tłumaczy proces otrzymywania mydeł i podsumowuje informacje. Spostrzeżenia i wnioski uczniowie notują w formularzu w abstrakcie, równania reakcji zapisują także w zeszytach.

3. Prowadzący zajęcia zaznajamia uczniów z zagadnieniami substancji powierzchniowo czynnych i napięcia powierzchniowego wody. Prezentuje materiał, korzystając z galerii fotografii w abstrakcie. Następnie nauczyciel wyświetla film „Badanie utrzymania się igły na powierzchni wody i wody z płynem do mycia naczyń” z abstraktu. Po projekcji filmu nauczyciel zachęca uczniów do dyskusji, zadając pytanie: „Dlaczego nartniki utrzymują się na powierzchni wody, a czemu igła utonęła?”.

4. W celu utrwalenia zapisu równania reakcji zmydlania prosi uczniów o rozwiązanie ćwiczeń interaktywnych.

Faza podsumowująca

1. Wskazany przez nauczyciela uczeń podsumowuje lekcję, opowiadając, czego się nauczył i jakie umiejętności ćwiczył.

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Soap in the fight for cleanliness — obtaining and properties of soaps

Soaps are substances capable of foaming in water and removing dirt. Hard soaps used in households are sodium soaps with added fragrances and dyes. While potassium soaps are normally used as ingredients in other products, such as shaving creams and liquid cleaning products.
Soaps are metal salts of groups 1 and 2 (mainly sodium, potassium and magnesium salts), as well as salts of higher carboxylic (fatty) acids – most commonly of palmitic, stearic and oleic acid, for example:

• sodium palmitate ${\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}\mathrm{COONa}$,

• potassium stearate ${\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}\mathrm{COOK}$,

• sodium oleate ${\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{33}\mathrm{COONa}$.

Soap is a surface active substance. It works by lowering the surface tension of water. Look at the pictures and tell what is the surface tension.

The reaction of stearic acid with sodium hydroxide produces salt – sodium stearate (soap). The reaction proceeds according to the following equation:

The process of obtaining soap from fat, called fat saponification, can be presented as a following scheme:

$\text{fat + sodium hydroxide }\stackrel{\text{T}}{\to }\text{ sodium soap + glycerol}$
The reaction of producing soap from fat proceeds according to the following equation:

Fat saponification is used on an industrial scale to produce soap, mainly from saturated fats. This process involves the long‑term cooking of fats with concentrated sodium hydroxide solution. Glycerin produced alongside soaps is removed from the final product or sometimes left behind as it has a greasing effect. Currently, fatty acids obtained during the processing of crude oil are also used in soap production. Often, natural oils and fats, or a mixture of them, are used instead of pure fatty acids in soap production, which in the saponification process produce directly salts of the corresponding fatty acids.
Toilet soaps manufactured today are enriched with various additives – moisturizers, acidifying substances, antibacterial agents, fragrances, colouring agents, in order to enhance their skin care properties and make them more attractive to users.

• Soaps are obtained by neutralization of higher fatty acids with metal hydroxides of groups 1 and 2 (mainly sodium, potassium and magnesium hydroxides) and – on an industrial scale – by saponification of fats.

• Soaps are surface‑active substances. Their specific structure – the presence of hydrophilic head and hydrophobic tail – reduces the surface tension of water.

soaps, surface tension, surface‑active substance, hard water, fat saponification