Практико-ориентированные задания Химические реакции
учебно-методический материал по естествознанию (10 класс) на тему

Разработчик: Склярова Галина  Тимофеевна преподаватель биологии,

химии, естествознания.  ГБОУ СПО КГ и С №38

В основе практико-ориентированного обучения лежит деятельностный подход, при котором человек, личность выступает как активное творческое начало. Взаимодействуя с миром, человек учится строить самого себя. Именно через деятельность и в процессе деятельности человек становится самим собой, происходит его саморазвитие и самоактуализация личности.

В связи с этим действенным средством влияния на учебный процесс и ориентации его в нужном направлении является организация преподавателем практико-ориентированных учебных ситуаций. Существенным препятствием для перехода к практико-ориентированному обучению является отсутствие общераспространенных методик, по которым следовало бы разрабатывать соответствующие учебные формы. В массовом образовании практически отсутствуют учебники и учебно-методические материалы, обеспечивающие практико-ориентированное обучение.

Цель исследования – выявить средства реализации практико-ориентированного обучения учащихся и его образовательные возможности.

Практико-ориентированный подход в рамках курса «Естествознание» реализуется мной  по трем основным направлениям:

1. практико-ориентированные задачи;
2. практико-ориентированные мини-проекты;
3. интегрированные практико-ориентированные уроки

Хочу поделиться опытом проведения Практико-ориентированных задач.

Практико-ориентированные задачи

В курсе «Естествознание» в разделе «Химия» для профессии 100116.01  Парикмахер проведен урок по теме: «Физические и химические процессы. Химическая реакция. Скорость реакции и факторы, от которых она зависит».

Разработаны специальные практико-ориентированные карточки, связанные со специальностью. Выдаются инструктивные карточки – одна на каждый стол, и ребята стараются ответить на вопросы, поставленные в них. На решение дается по 25 минут, затем идет обсуждение ответов.

Инструктивная карточка (выдается без ответов).

При окраске волос протекают разнообразные физические и химические процессы, и результат окраски зависит от нашего умения управлять ими. Но для парикмахера и в этом непростом деле не должно возникать проблем – ведь даже самые сложные и многоступенчатые химические и физические процессы подчиняются изученным вами закономерностям.

Все красители для волос можно разделить на пять групп:

1. Отбеливающие (обесцвечивающие) вещества.

2. Химические красители, которые вступают в реакцию с кератином волос. Их называют также окислительными, так как они окрашивают волосы только после окисления пероксидом водорода.

3. Физические красители (подкрашивающие шампуни), которые воздействуют на волосы лишь поверхностно, не вступая в химическую реакцию с кератином.

4. Красители естественного происхождения – хна, басма (действуют и физически и химически).

5. Металлсодержащие красители, в состав которых входят соли металлов: висмута, серебра. В настоящее время такие красители практически не используют.

6. В окраске волос исключительную роль играет пероксид водорода Н2О2. Его используют и для осветления волос, и как окислитель в составе окислительных красителей.

Осветляющие красители на основе Н2О2 – самые распространенные среди красителей для волос, и чтобы правильно пользоваться ими, надо знать химические свойства Н2О2. Чистый пероксид водорода (85–90 %) – сиропообразная прозрачная жидкость – взрывоопасен. В продажу как химический реактив поступает 25–30 % пероксида водорода (пергидроль).

В быту чаще пользуются не пергидролем, а твердыми перекисными препаратами. В таблетках гидроперита Н2О2 содержится в виде комплекса с мочевиной: (NH2)2CO·Н2О2.

Пероксид водорода – очень нестойкое соединение и быстро разлагается по схеме: Н2О2 → Н2О + О. Этим и объясняется его окисляющее действие.

Скорость разложения Н2О2 значительно возрастает с повышением температуры, на свету и в присутствии щелочей, поэтому во все обесцвечивающие растворы добавляют NH4OH.

Химические и физические свойства кожи и волос определяются свойствами кератинов. У каждого вида животных кератин имеет некоторые особенности, поэтому это слово употребляют во множественном числе.

Кератины – нерастворимые в воде белки позвоночных, образующие их волосы, шерсть, роговой слой кожи, ногти. Под действием воды кератин кожи, волос, ногтей размягчается, разбухает, а после испарения воды снова затвердевает. Основная химическая особенность кератина заключается в том, что в его составе до 15 % содержащей серу аминокислоты цистеина. Атомы серы, присутствующие в цистеиновой части молекулы кератина, легко образуют связи с атомами серы соседней молекулы, возникают дисульфидные мостики, которые соединяют эти макромолекулы.

А теперь попробуйте самостоятельно выполнить задания.

Задание 1.

Почему все виды укладки волос обычно выполняют с помощью нагревания?

Ответ. Взаимодействия между белковыми цепями – химическая реакция, скорость которой возрастает с повышением температуры.

Задание 2.

Если после нанесения красящего шампуня на волосы вы повяжете голову платком или наденете резиновую шапочку, ограничив, таким образом, доступ воздуха к волосам, повлияет ли это на результат окраски?

Ответ. Нет, не повлияет, так как физические красители не вступают в химическое взаимодействие с кератином и в окислительно-восстановительные реакции, а только адсорбируются поверхностным слоем волоса.

Задание 3.

Вы собираетесь обработать волосы оттеночным шампунем, предварительно вымыв голову. Подруга советует вам просушить волосы после мытья феном, чтобы убрать остатки влаги и таким образом создать более высокую концентрацию красителя на поверхности волос для интенсивного окрашивания. Поможет ли ее совет?

Ответ. Нет, это неверно. При высушивании волос феном они полностью теряют влагу и верхний слой сильно затвердевает за счет образования дополнительных водородных связей в молекуле кератина. Это помешает проникновению красителя в верхний слой волос и его адсорбции. Лучше просто высушить волосы на воздухе.

Задание 4.

По собственному опыту многие знают, что при окраске волос красящими шампунями и пенками окраска получается тем интенсивнее, чем более длительное время выдерживали краситель на волосах. Распространяется ли это правило на химические красители?

Ответ. Нет, не действует. Шампуни и пенки окрашивают волосы за счет физического процесса – адсорбции красителя поверхностным слоем волос, а процесс адсорбции обычно протекает во времени. Один из примеров – очистка питьевой воды адсорбентами, которая протекает тем эффективнее, чем медленнее протекает вода через адсорбент.

Время протекания химических реакций при окраске химическими красителями зависит от количества и соотношения компонентов красителя. Когда все исходные компоненты прореагируют между собой, а это время обычно указано в инструкции, дальнейшее выдерживание состава на волосах не только бесполезно, но и вредно, так как компоненты красителя могут вызвать раздражение  кожи.

Задание 5.

Иногда в сельской местности женщины совмещают окраску волос хной с мытьем в русской бане. Почему при этом окраска получается более интенсивной?

Ответ. Хна действует и как физический, и как химический краситель. Под действием воды и пара в бане разрушаются водородные связи и солевые мостики между белковыми цепями кератина, разрыхляется верхний слой волоса, и краситель лучше проникает в толщу волоса. При повышенной температуре ускоряется и химическое взаимодействие кератина с компонентами красителя.

Задание 6.

Если после нанесения на волосы осветляющего красителя посидеть с непокрытой головой на ярком солнечном свете, повлияет ли это на эффективность окраски?

Ответ. Зная свойство Н2О2 ускоренно разлагаться под действием тепла и света, можно предположить, что при таком способе осветления скорость разложения Н2О2 будет слишком высокой  и пигмент волос не успеет обесцветиться.

Задание 7.

Женщины, которые постоянно осветляют волосы, знают, что труднее всего бороться с отрастающими у корней темными волосами. Однако если осветление волос производится первый раз, то осветляющий раствор наносят на корни волос в последнюю очередь.

Как это можно объяснить, зная химические свойства пероксида водорода?

Ответ. Скорость разложения Н2О2 возрастает с повышением температуры, поэтому непосредственно на коже головы он будет разлагаться намного быстрее, чем на концах волос, и при первичном обесцвечивании этот участок волос может получиться значительно светлее, чем остальные.

По результатам работы были сделаны следующие выводы. Задания активизируют познавательную деятельность ребят, но найти полные ответы на данные вопросы самостоятельно они не могут. Требуется больше времени на выполнение работы и помощь преподавателя даже в осознании теоретического материала. Задания требуют доработки, более компактной упаковки и их и теории или уменьшения их количества на данной уроке и перенесения идентичных на следующий урок при проверке. Возможно организация групповой работы: 7 групп в каждой по 1 заданию. Положительной стороной является вовлеченность в процесс решения всех ребят. Большая часть запоминает конечный результат для будущей работы, так надо делать или не надо.

В результате неудовлетворительных оценок нет:

- удовлетворительно – 6 чел.

- хорошо – 13 чел.

- отлично – 1 чел.

Отличная оценка выставлена самому активному участнику

Решение практико-ориентированных задач направлено на освоение учащимися приёмов, способов действия, которыми можно воспользоваться для выхода из нестандартной ситуации не только при решении задач, но и в домашних условиях.

Решение практико-ориентированных задач позволяет установить взаимосвязь содержания курса химии и явлений окружающего мира, помочь учащимся применять химические знания в конкретной ситуации, осознать их прикладной характер.