Химия волос
методическая разработка по химии (11 класс) по теме

МЕТАПРЕДМЕТНЫЙ УРОК – ИССЛЕДОВАНИЕ

ПО ТЕМЕ «ХИМИЯ ВОЛОС»

ЦЕЛЬ УРОКА:

расширение у обучающихся знаний о строении, структуры и свойств волос; изучение влияния на их свойства и структуру различных растворов.

ЗАДАЧИ:

1. Познакомить учащихся со строением, структурой, свойствами волос. На основе материала органической химии о строении белковых молекул и видах химической связи научить их рассуждать об изменении структуры волос, о воздействии на волосы разных растворов. Дать учащимся такие понятия, как кутикула, микрофибриллы, кератин.
2. Развить у учеников логическое мышление на основе выводов о взаимосвязи строения и свойств волос, о следствии воздействия на волосы определенных растворов. Развить у обучающихся уже имеющиеся навыки обращения с химической посудой.
3. Сформировать у учащихся экологическое восприятие мира, взаимосвязь всех химических процессов природы с организмом человека. Воспитать грамотное поведение и отношение к своему телу и организму.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ:

Конспект, мел, доска, модель микрофибрилл и модель волоса. На столах: химические стаканчики с растворами соляной кислоты (НСl) и гидроксида калия (КОН), древесные щепки, резинки, пучки волос, ножницы, методички для лабораторной работы, таблицы.

ХОД УРОКА

Вводная беседа

Рассматривая вопросы химии организма человека, мы не можем не остановиться на одной очень важной части тела человека. Согласитесь, что чистота тела не только придает приятный внешний вид, но и является непременным условием здоровья. За поддержанием чистоты и приятного внешнего вида стоят определенные химические процессы. Уделяя внимание своему внешнему виду, мы, в первую очередь, обращаем внимание на волосы – наш «золотой венец».

СЛАЙД 1. Тема урока: «Химия волос».

1.        Начнем со строения.

СЛАЙД 2. Схема структуры волоса

Каждый волос растет из маленького глубокого мешочка- фолликулы.

Хотя волос- неживой фибриллярный белок, рост его начинается в клетках кожи. Они появляются на дне сумки и двигаются наружу, но, не достигнув поверхности, они погибают, а их аминокислотная цепь добавляется снизу к материалу волоса.

Вспомнить функции жира кожи (РАБОТА С ИНТЕРАКТИВНОЙ ДОСКОЙ - дописать):

а)        предохраняет от высушивания;

б)        предохраняет от влияния бактерий и грибков.

Жир волос, выделяющийся из сальных желез, выполняет такие же функции.

Перхоть - соединившиеся мертвые клетки эпидермиса, следовательно, лечить перхоть противогрибковыми шампунями бесполезно. Лучшие шампуни против перхоти содержат вещества, предотвращающие соединение клеток эпидермиса и замедляющие скорость их отмирания СЛАЙД 3.

2.        Структура волос достаточно сложна

СЛАЙД 4.

Модель

Структурной единицей служит белковая цепь- альфа-кератин.

Каждый волос состоит из множества микрофибрилл (11 скрученных нитей по 3 кератина). Микрофибриллы окручены кутикулой - несколько слоев клеток, лежащие как солома на крыше. (3 кератин)  — микрофибрилла.

n микрофибрилл

                                                    волос

 кутикула

3. Естественно, рассмотреть свойства волос можно только во взаимосвязи со строением.

Проблемные вопросы: СЛАЙД 5

1. Чем обусловлена гибкость волос?
2. Чем обусловлены здоровье и форма волос?

РАБОТА С ИНТЕРАКТИВНОЙ ДОСКОЙ

Гибкость волос обусловлена тем, что белковые цепи в кутикуле отделены и смещены друг относительно друга. А здоровье и форма волос зависят от связей, находящихся между белковыми молекулами.

 Н----О      НО---NH4+     R---R          S----S

Водородные         ионные                   свободно-           дисульфидные

       радикальные              мостики

Здоровые волосы имеют уже известную вам структуру. Кожный жир и природные кислоты защищают эту структуру. Многие вещества могут удалить жир, разрушить кислоты и саму структуру.

Лабораторная работа «Химия волос» СЛАЙД 6

Цель работы: исследовать влияние двух растворов на структуру волос и некоторые характеристики волос.

Оборудование: пучок волос, резиновое кольцо, деревянная щепка, химические стаканчики с растворами, фильтровальная бумага, ножницы, линейка.

Вещества: раствор щелочи (NaOH), раствор соляной кислоты (HCl), вода.

Порядок проведения работы

Часть 1. Действие различных растворов на волосы.

1. Получите пучок волос. С помощью резинового кольца аккуратно прикрепите волосы к концу деревянной щепки.
2. Поместите щепку с волосами в химический стакан с раствором кислоты (I вариант) или щелочи (II вариант) на 10 минут.
3. Начните выполнять вторую часть опыта, пока волосы находятся в растворах.
4. По прошествии указанного времени удалите пучок из стакана и положите на фильтровальную бумагу. Легко промокните, чтобы убрать избыток влаги. Дайте волосам высохнуть.
5. Когда волосы высохнут, снимите резиновое кольцо, и осторожно снимете пучок. Будьте аккуратны, чтобы не разрушить их форму. Запишите изменение формы в каждом опыте.
6. Исследуйте волосы в другом варианте и запишите результаты,  (отметьте степень закручености).
7. Выньте шесть волосков из пучка. Возьмитесь за коны одного из волосков и потяните, пока не порвется. Проделайте опыт с пучком из пяти  волос. Запишите наблюдения.

Часть 2. Исследование свойств волос.

Изучение структуры.

1. Срежьте ножницами небольшой 15 - сантиметровый пучок волос со своей головы.
2. Зажмите волос между большим и указательным пальцем одной руки и ногтями большого и указательного другой. Плотно держа пальцы, проведите ногтями вдоль длины волоса.
3. Теперь возьмите прядь за оба конца и мягко растяните волосы. Держите растянутыми около 15 секунд, потом опустите и рассмотрите. Если завивка исчезла, то у ваших волос слабая структура. Степень сохранения завивки показывает относительную устойчивость структуры ваших волос. Запишите наблюдения.

Тест на растяжение.

1. Срежьте второй пучок со своей головы. Зажмите за концы между большим и указательным пальцами обеих рук и легко растяните. Не дергайте их. Здоровые волосы растягиваются на 30%, иногда как резиновые. Нездоровые волосы растягиваются плохо или не растягиваются совсем. Запишите результаты.
2. Возьмите еще одну прядь. Смочите водой. Повторите опыт с мокрыми волосами.

Исследование кутикул.

1. Зажмите маленькую прядь волос большим и указательным пальцами на расстоянии 3 см от головы.
2. Крепко возьмите эту прядь выше большим и указательным пальцами другой руки и потяните вдоль пряди по направлению к голове. Отметьте, собрались ли ваши волосы возле пальцев или остались лежать ровно.

Выводы:

1. Изменение прически - это разрыв связей между одними белковыми молекулами и образование других. (Если новые связи не образуются, то цепи разъединяются - расщепление концов волос.

2. Вода разрушает связи между молекулами, делая волосы более ломкими, но при высыхании связи восстанавливаются, (процесс обратимый).
3. Слишком кислые растворы могут ослабить волосы. Даже после сушки некоторый избыток Н+ остается в соседних цепях, мешая образованию новых связей.
4. Щелочные растворы удаляют кожное сало, имеющее кислую среду и даже разрушают белковые молекулы

Вопросы для закрепления:

1.        Почему для растягивания толстых волос нужна большая сила, чем для растягивания тонких?

(Чем больше число микрофибрилл, тем толще волосы).

2.        Какие растворы более опасны: кислые или щелочные?

(Щелочные. Потому что они могут разрушить структуру).

3.        Какая комбинация условий создает наибольшую угрозу волосам? (Щелочной раствор + повышенная температура).

4. Как можно защитить волосы после плавания или перед солнечными ваннами? (Мокрые волосы необходимо обтереть, защитить от солнца светлой повязкой)