Конспект интегрированного занятия по физике и химии по теме: " Влияние поверностно-активных веществ на здоровье человека"

Конспект интегрированного по физике и химии занятия по внеурочной деятельности « Исследование влияния поверхностно-активных веществ на здоровье человека»

Цели занятия:
Образовательная : - физические явления – основа для правильного понимания биологических процессов в организме человека; - выяснить, наносит ли и какой вред  использование моющих средств на здоровье человека, определить значение правильного выбора средств.

• воспитательные:

Воспитывать культуру поведения при фронтальной и индивидуальной работе, формирование положительной мотивации.

способность к самооценке на основе критерия успешности учебной деятельности.

• развивающие:

- Регулятивные УУД: оценивать правильность выполнения действия на уровне адекватной ретроспективной оценки;

планировать своё действие в соответствии с поставленной задачей;

высказывать своё предположение.

- Коммуникативные УУД: умение оформлять свои мысли в устной форме; слушать и понимать речь других.

- Познавательные УУД: умение ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного с помощью учителя;

добывать новые знания: находить ответы на вопросы, используя свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке.

Развивающая- развивать навыки исследовательской работы.
Воспитательная- воспитывать бережное отношение к своему здоровью.

План:

1. Организационный момент;

2. Физические явления, объясняющие загрязнение кожи, причину применения ПАВов. ( презентации)

3. Краткая классификация ПАВов по химическим свойствам. ( сообщение учителя химии)

4. Виды ПАВов.

5. Рекомендации Елены Малышевой по выбору шампуня. ( отрывок из фильма)

5. Исследовательская практическая работа по определению безопасного для здоровья и качественного по составу шампуня.

По данным экспертов Организации Здравоохранения здоровье каждого конкретного человека определяется индивидуальным образом жизни - на 50%, наследственностью - на 20%, условиями внешней среды - на 20% и работой медиков - всего на 10%. Иными словами, здоровье человека на девяносто процентов зависит от него самого, то есть от того, насколько осознанно он подходит к системе естественного оздоровления своего организма.

Современный человек ни дня своей жизни не может провести без моющих средств, содержащих ПАВы. К ним относится и мыло. Умываясь, принимая душ задумывался ли кто-то над вопросом, а зачем мы используем мыло, шампунь - какую функцию они играют? Физика – это наука о природе, которая может объяснить все происходящее в окружающем мире. Мы постараемся ответить на этот вопрос, посмотрев презентации, которые в качестве отчета приготовили ученицы 8 класса, проведя исследовательскую работу по установлению связи изученных в данном учебном году физических явлений и проблемой использования ПАВов.

1 презентация.

2 презентация

Опыт с каплей воды и простой бумажкой и бумажкой, покрытой парафином.

1. Взять салфетку, капнуть на нее каплю воды.

2. Взять бумажку, покрытую слоем парафина, капнуть на нее каплю воды.

Сделать вывод.

Так зачем же мы используем мыло?

ПАВы, входящие в состав мыла, растворяют слой жира, частички которого вместе с частичками грязи смываются водой.

ПАВы входят в состав всех моющих средств – шампуни, мыло, гели для душа, средство для мытья посуды.

Каждая девушка, женщина хочет быть привлекательной, а грязные и неухоженные волосы красоты никому не прибавили.

Сейчас в магазинах изобилие разной продукции, от которой разбегаются глаза. Очень много продается фальсификата и чтобы данные средства не нанесли вред нашему

здоровью ( пример - девушка осталась без волос, купив некачественный шампунь), нужно знать основные правила, как правильно нужно выбирать моющие средств. Сегодня речь пойдет о шампуне.

Выбор темы занятия.

Постановка целей занятия.

Учитель химии:

 Как ПАВ влияют на здоровье человека?

Большая часть влаги человеческого тела имеет также жировую основу. Т.е. например защитный слой кожи (липиды — жиры, которые защищают кожу от попадания в организм различных бактерий) является жировой пленкой и естественно разрушается ПАВ. А зараза нападает на то место, которое наименее защищено, что конечно же вредно для здоровья человека. ПАВ также разрушают клетки организма (активность разрушения зависит от типа ПАВ).
Специалисты утверждают, что после применения моющего средства, защитный слой кожи должен успеть восстановиться в течение 4 часов до, как минимум 60%. Это установленные ГОСТом нормы гигиены. Однако далеко не все моющие средства обеспечивают такую восстановимость кожи. Обезжиренная и обезвоженная кожа быстрей стареет. Кроме того, ПАВ могут накапливаться в мозге, печени, сердце, жировых отложениях (особенно много) и продолжать разрушение организма длительное время. А поскольку без моющих средств практически никто не обходится, то ПАВ постоянно пополняются в нашем организме обеспечивая непрерывный вред телу. ПАВ также влияют на репродуктивную функцию у мужчин, аналогично радиоактивному излучению. Проблема усугубляется тем, что наши очистные сооружения плохо справляются с удалением ПАВ. Поэтому вредные ПАВ возвращаются через водопровод к нам почти в той же концентрации, в которой мы их выливаем в сток. Исключение составляют только средства с биоразлагаемыми ПАВ.

Виды ПАВ, особенности и какие из них биоразлагаемые

Согласно химической природе гидрофильной группы (растворимой в воде) ПАВ делятся на четыре больших класса:
Анионные ПАВ —   в водном растворе распадаются с образованием отрицательно заряженных ионов. Основным достоинством является относительно невысокая стоимость, эффективность и хорошая растворимость. Но они наиболее агрессивны по отношению к организму человека.
Катионные ПАВ --  в водном растворе распадаются с образованием положительно заряженных ионов, обладают бактерицидным свойством.  Среди катионных ПАВ наибольшее значение имеют четвертичные аммониевые соединения (ЧАС), имидазалины, жирные амины.
Неионогенные ПАВ — в водном растворе не образуют ионов.  Основным достоинством является благоприятное действие на ткань и главное — 100% биоразлагаемость.
Амфотерные ПАВ — в водном растворе, в зависимости от рН среды, могут проявлять катионные (в кислой среде рН7) свойства.
Хорошей биоразлагаемостью (на 80-98%) обладают некоторые из анионоактивных (анионных) ПАВ, например, алкилсульфонаты. Но наиболее полной (100%) биоразлагаемостью обладают неионогенные ПАВ. Включение в рецептуру моющих средств неионогенных ПАВ приводит к более низкому содержанию анионактивных веществ на коже. Аналогичный эффект, а именно снижение накопления анионных ПАВ на коже и тканях, был установлен при введении в композиции моющих средств ферментов биологического происхождения.
Одним из основных критериев экологической безопасности средств бытовой и профессиональной химии является биоразлагаемость ПАВ, которые входят в их состав. Компания "Виюса Бел" использует исключительно анионные и неионогенные ПАВы.
Различают первичную биоразлагаемость, которая подразумевает структурные изменения (трансформацию) ПАВ микроорганизмами, приводящие к потере поверхностно-активных свойств. Под полной биоразлагаемостью имеют ввиду конечную биодеградацию ПАВ до диоксида углерода и воды.
Основное применение ПАВ — в качестве активного компонента моющих и чистящих средств (в том числе, применяемых для дезактивации), мыла, для ухода за помещениями, оборудованием, инструментами, посудой, одеждой, вещами, автомобилями и пр. В настоящее время самым распространенным ПАВ в синтетических моющих средствах является алкилбензосульфонат. К группе анионных ПАВ также принадлежат алкансульфонат (SAS), алкилсульфат (FAS) и летучий алкилсульфат (FAES). FAS может быть получен из растительного сырья, например рапсового масла, или масла кокоса. В катионных ПАВ гидрофильная группа представлена положительно заряженной, азотосодержащей группой. В качестве отрицательно заряженного противовеса выступает ион хлора, или метилсульфат.
Зачем нужен Со-ПАВ?
Поскольку собственно моющее действие формируют в основном анионные ПАВ, они составляют основу любого моющего средства.
Самым распространенным в производстве жидкого мыла является оксиэтилированный натрий лаурет сульфат. Более мягкое, но дорогое вещество - оксиэтилированный магний лаурет сульфат - обычно применяют в детской косметике и продуктах для чувствительной кожи. Оксиэтилированный аммоний лаурет сульфат часто используют в моющих средствах производства США. В европейских продуктах он встречается реже, поскольку в этих странах его дерматологические свойства считаются недостаточно высокими.
К сожалению, на отечественном рынке все еще широко распространены средства, содержащие в качестве моющей субстанции только натрий лаурет сульфат. Это очень жесткие продукты, и какие бы полезные добавки (чаще всего растительные экстракты) ни были включены в их рецептуру, ситуацию они не исправляют.
Для наилучшего удаления грязи, растворения избыточного кожного сала, восстановления защитного липидного слоя при дерматологической мягкости и хорошем пенообразовании необходимо использовать смеси ПАВ. Поэтому в рецептуру моющего средства помимо основного ПАВ всегда добавляется Со-ПАВ. Именно это помогает создать оптимальную сбалансированную композицию.
В качестве Со-ПАВ используются различные амфотерные, неионогенные, анионные и криптоанионные ПАВ. Соотношение ПАВ и Со-ПАВ составляет обычно 1:3, 1:4. На практике разработчикам приходится отрабатывать такие соотношения с учетом требуемых косметических и технических характеристик. Иногда при сочетании абсолютно безопасных ПАВ смесь проявляет нежелательные дерматологические эффекты.
Высокие требования к чистоте окружающей среды побуждают к созданию биодеградируемых ПАВ (биосурфактантов). Дело в том, что синтетические моющие средства практически не подвержены естественным процессам разложения, поэтому способны накапливаться в окружающей среде, нанося немалый вред природе. Биодеградируемые ПАВ - это продукты метаболизма бактерий или компоненты мембран, то есть вещества, которые во внешней среде распадаются на исходные нетоксичные составляющие. Попытка создания биосурфактантов была осуществлена за рубежом. Их получают биотехнологическим путем в процессе выращивания различных микроорганизмов: бацилл, грибов, псевдомонад. По химическому строению они весьма разнообразны, но имеют общее преимущество - безопасны с экологической точки зрения.
На упаковках с моющими средствами ЕСТЬ ИМЕННО ЭТИ ТРИ ЗНАКА БЕЗОПАСНОСТИ:
«Знак круговорот в природе».   В качестве упаковки используется безопасные материалы. Упаковка может быть переработана и использована снова. Кроме того, в природе она разлагается, не образуя опасных химических соединений, например, диоксина. Таким образом, сохраняется чистота почвы и воды.
«Яблоко» – «Safety conscious formula». Используется состав безопасный для нашего здоровья и окружающей среды. Такой знак ставится на упаковках кремов, средств личной гигиены, шампунях и т.д. В лаках для волос, на которых стоит этот знак, не используются такие газы, как пропан и бутан. Лаки распыляются за счет механического действия, а не за счет давления, которое создают в герметично закрытом баллончике пропан, бутан или др. газы. При распылении лака мы не вдыхаем эти газы, и они не попадают в окружающую среду.
«Зайчик» – «No animal testing». Не тестируется на животных. В этом нет необходимости, фирма-изготовитель использует только безопасные компоненты. И тем самым не наносится вред животным. Обычно тест на животных нужен для того, чтобы выбрать ту концентрацию химических компонентов, которая не приведет к опасным последствиям для животного, а значит и для человека.

 Практическое исследование выбора безопасного и качественного шампуня по плану:

1. внешний вид флакона;

2. читаемость состава и фирмы изготовителя;

3. пенообразование;

4. запах;

5 смывемость.