Химия и повседневная жизнь человека. Химия вокруг нас.

Мастер-класс по технологии проектно-исследовательской деятельности
Макарова Наталья Михайловна учитель химии, биологии.
Девиз мастер-класса «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие…
»
М.В. Ломоносов

Оборудование: цифровая лаборатория Архимед или лаборатории L-микро (датчик РН), компьютер, необходимые реактивы и оборудование, инструкции, тесты для самопроверки.
   
Актуализация знаний 
Мастер:
Тема  мастер-класса «Химия и повседневная жизнь человека. Химия вокруг нас».
В  любой  профессиональной  деятельности, человек соприкасается с веществами. Химия, обладая огромным возможностями, создаёт невиданные ранее материалы, умножает плодородие, облегчает труд человека, экономит время, одевает, сохраняет здоровье, создает комфорт и еду, изменяет внешность людей. 
Использование нами достижений химии требует высокой общей культуры, ответственности, знаний.
Именно с этой целью я провожу этот мастер-класс
Надеюсь, что он будет полезен и интерес не только химикам, но и тем кто считает химию наукой скучным и бесполезным предметом. Объять необъятное невозможно, поэтому решение данного вопроса  разбили на несколько тем.

Организационный момент: организовать работу, направленную на формирование исследовательских умений участников.
Формирование групп, выбор координатора.
Распределение обязанностей между членами группы:
•	работа над проектом,
•	представление результатов работы,
•	подведение итогов.
Сегодня вы работаете в группах. Каждая группа выполняет собственное  исследование, согласно инструкциям, которые находятся на столах.

Подготовительная работа:
Организация  и формирование групп по профессиональному  самоопределению. Работа каждой группы направлена на получение новых знаний путем проведения исследовательской работы 
 Оборудование :образцы моющих средств, отбеливателей,  образцов тканей, средств гигиены, дисперсных систем, домашняя аптечка, медиа проектор, реактивы, инструкции и памятки, материал для стенда.

Объект исследования: вещества, используемые в быту
Предмет исследования: свойства и назначение данных веществ

Инструктивная карта №1
(медицинское направление)
Тема: Домашняя аптечка.

Цель:  научить участников анализировать строение молекул лекарственных препаратов и предсказывать на основе этого анализа химические свойства их.
Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, держатель, ступка с пестиком, стеклянная палочка.
Реактивы: аспирин , вода, этанол, хлорид железа (III),карбонат натрия, соляная кислота.
Гипотеза; В повседневной жизни человек применяет огромное количество веществ, и многие из них не по назначению. Примером может служить использование аспирина в качестве консервирующей добавки.  В процессе консервирования, аспирин долгое время нагревается в присутствии воды, используемые продукты могут придавать рассолу кислотный характер. Так ли это?
Аспирин – сложный эфир, образованный уксусной и салициловой кислотами в процессе консервирования он нагревается, используемые продукты придают кислый вкус.

Задача: Изучите свойства аспирина и превращения, происходящие в процессе консервирования, и выясните как эти превращения отразятся на химических свойствах препарата.
Опыт №1 .
Растереть таблетку аспирина в  ступке, перенести его в две пробирки.  В одну добавить  воду, в другую этанол.  Отметить растворимость лекарства в воде, спирте. Нагреть пробирку до полного растворения осадков.
Одинакова ли растворимость лекарств. Как она изменяется при нагревании? Сравнить растворимость аспирина  в воде и спирте.
Добавить несколько капель раствора хлорида железа (III).к водному раствору аспирина 
Записать наблюдения. 
Прокипятить порошок аспирина с раствором карбоната натрия. Добавить раствора соляной кислоты. Смесь нагреть. Что наблюдаете?
Сделать вывод, написать уравнение реакции  гидролиза аспирина ,  продукта гидролиза с хлоридом железа(III).(Уравнения втом случае, если участниками являются преподаватели химии). Изменяется ли окраска раствора  при действии на них раствора хлорида железа? Почему?
Какие должны быть условия хранения аспирина.  Почему?

Планируемый результат работы: Использование аспирина в качестве консервирующей добавки недопустимо.

Инструктивная карта № 2 
Цель: изучить состав домашней аптечки и правила пользования лекарственных препаратов
Задача: Проанализировать состав аптечки
Опыт №1
Рассмотрите образцы лекарственных препаратов: нитроглицерин, валериановая настойка, муравьиный спирт, перманганат калия,  перекись водорода, дёготь березовый (фенол плюс ксилол), нашатырный спирт, йодная настойка. Составьте формулы этих веществ, определите их класс  и назначение,  используя справочную литературу и учебник стр. 316
Какие из них обладают основными, кислотными свойствами?
Укажите среди них окислители, восстановители, степень окисления.
В органических веществах укажите и назовите функциональные группы.
Основной компонент валидола- ментол (1- метил-3гидрокси-4изоприлциклогексан) . напишите структурную формулу ментола.

Заполните первую колонку таблицы, выбрав наименования из следующего списка: раствор сульфацила натрия, валидол, уголь активированный, нитроглицерин, раствор йода спиртовой (5%), корвалол, раствор бриллиантовой зелени (1-2%), анальгин, раствор аммиака.

Наименование лекарственного средства	Инструкция по применению	
	Как обезболивающее средство при ушибах, головных болях, переломах по 1-2 таблетки, запивая водой	
	По 1-2 капли в глаз как средство при поражении глаз (при попадании инородных тел или веществ)	
	Как обеззараживающее средство при ссадинах и царапинах. Смазывают края ран	
	При острых болях в области сердца по 1-2 таблетки под язык	
	Как раздражающее и отвлекающее средство для вдыхания при обмороке	
	Для дезинтоксикации при отравлениях пищей и т.д.	
	При стрессовых реакциях или болях в области сердца 25-30 капель, разбавленных водой	

Планируемый результат работы: умение классифицировать вещества, по составу и строению, определять их свойства. 

Инструктивная карта №3
(менеджеры, продавцы-консультанты, домохозяйки)
Тема: Химчистка на дому

Цель:  познакомиться с правилами выведения пятен, показать как можно использовать химические вещества для практического выведения пятен.
Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, держатель, спички, лампа настольная.
Реактивы:  хлорид железа (III), гидроксид  натрия или свежеприготовленный гидроксид железа (III), лимонная кислота, бензин, растительное масло, стиральный порошок, персоль,  раствор йода, чай., глицерин, нашатырный спирт, этанол.

Задача №1: Как вывести пятна различного происхождения?

Опыт №1
На выданные вам образцы тканей нанесите пятна: ржавчиной, растительным маслом, чаем, йодной настойкой.
Пользуясь инструкцией и соблюдая правила по ТБ, приступите к выведению пятен.
В вашем  распоряжение следующие вещества: персоль, стиральный порошок, лимонная кислота, бензин,  настойка йода
Записать свои наблюдения. Составьте памятку для выведения пятен в домашних условиях.

Сделайте вывод.  И для участников-химиков:Запишите  формулу растительного масла и уравнение  реакции щелочного гидролиза , взаимодействие  ржавчины (гидроксида железа  (III)) с кислотой.
На каких свойствах основано удаление йодного , чайного пятен?
На чём основано действие персоли? Для удаления йодного пятна используют тиосульфат натрия, на каких свойствах  основано его применение. Используйте стр 316 учебника.
 
Планируемый результат работы: умение применять свойства веществ на практике.

Инструктивная карта №4
(менеджеры, продавцы-консультанты, домохозяйки)
Тема: Моющие средства.
Цель: изучить состав и химические процессы при использовании моющих средств, правила обращения с ними.
Оборудование: штатив с пробирками, индикаторы.
Реактивы: образцы моющих средств, фенолфталеин, хлорид магния, кальция.

Задача №1: Проанализировать состав  (по этикеткам) моющих средств «Пемос»,  «Лотос»  и сравнить  их основность.

Опыт №1
Приготовить растворы различных моющих средств, для чего кусочки мыла помесить в пробирки, хорошо взболтать. Растворы испытать  универсальной индикаторной бумагой и фенолфталеином.
Свои наблюдения и результаты оформить в таблицу.
Сделать вывод, написать уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде, определить среду раствора.

Моющее средство	Изменение окраски  универсального индикатора	Изменение окраски фенолфталеина	рН	

Какое моющее средство можно использовать для стирки хлопчатобумажных и шерстяных тканей?
Что обозначают цифры на этикетках мыла или на самом куске мыла «70», «75»?
 Почему мыло моет? (стр.316)
Почему людям с повышенной жирностью  кожи лица и головы врачи дерматологи рекомендуют умываться и мыть голову жидким мылом?

Задача №2.  Установите отношение  мыла и моющих средств в жесткой воде.
Опыт № 2
Приготовить в трех пробирках по 2-3 мл воды, содержащей соли магния  и кальция. Добавить к ним по каплям растворы мыла и синтетических моющих веществ. Свои наблюдения и результаты оформить в таблицу.
Сделать вывод, о преимуществах различных моющих средств, написать уравнения реакций взаимодействия мыла с растворами хлорида кальция и магния.
Почему при стирке белья мылом в жесткой воде расход мыла значительно увеличивается?
Почему мыло плохо моется в морской воде?
Моющее средство	MgCl2	CaCl2	

Планируемый результат работы: 
Умение составлять уравнения реакции обмена в молекулярном и ионном виде.

Инструктивная карта №5
(продавцы- консультанты, работники сферы обслуживания, домохозяйки)
Тема: Дисперсные системы в быту.
Цель: раскрыть значение коллоидных систем в жизни 
Задача: составить коллекцию дисперсных систем, используемых в быту

Оборудование: коллекция

Планируемый результат работы: умение применять свойства веществ на практике

Подведение итогов:

Каждая группа докладывает о результатах и делает выводы

Рефлексия
Я попрошу вас ответить на вопрос «Химия приносит больше пользы или вреда?», 
 привести свои аргументы» за» или «против»

Приложения

Памятка по выведению пятен в домашних условиях
1.	Установите происхождение пятен
2.	Установите возраст пятна
3.	Пятновыводной препарат опробуйте на маленьком кусочке ткани.
4.	Смочите ткань вокруг пятна водой

Работайте в резиновых перчатках и в хорошо проветренном помещении.

Информация для стенда
Для чего нужен йод?
Лечебные свойства йода оказались при «деле» только во время крупных народных несчастий и бед. Это была римская военная компания 1853-1856 г.г., а потом русско-  японская война 1904. Военные врачи использовали вначале синий сухой порошок, им лечили даже дезинфекцию, позже русский военный врач Филончиков ввёл в практику  спиртовый раствор йода для обработки ран. Современная йодная настойка кроме йода содержит иодид калия, этиловый спирт и воду. Иодид калия образует с йодом хорошо растворимый буро- коричневый комплекс ( КJ+J2)KJ3

Перманганат калия (раствор марганцовки)
Перманганат калия в твёрдом виде- хорошо растворимые в воде кристаллы черно фиолетового цвета, разбавленные водные растворы розового цвета, они неустойчивы и под действием солнечного цвета разлагаются с образованием бурого осадка диоксида марганца и выделение кислорода. Первооткрывателем этого удивительного вещества был Карл Вильгельм Шелле- аптекарь. Перманганат калия сильный окислитель- это даёт возможность использовать его в лечебных целях-  для уничтожения всякой инфекции, для «прижигания и подсушивания» кожи и слизистых оболочек.
 Натуральная шерсть- белок, физические свойства, которого обусловлены наличием различных типов химических связей. Водородные связи и солевые мостики разрушаются под действием воды, уменьшая жесткость белковых цепей, поэтому во влажном состоянии все шерстяные вещи очень сильно растягиваются. изделия из целлюлозных волокон высыхают в результате физического процесса-испарения воды, а в случае с шерстью – обратимыми химическими превращениями.