Исследовательская компетенция/компетентность, ее место в системе образовательных компетенций

Проблемный вопрос: Как сделать мыло не только моющим, но и полезным для кожи?

Необходимо  помимо жирных кислот включать в состав мыла лечебные экстракты. Например, душистое полезное мыло со свежим мёдом, с маслом оливы и цветками календулы. Действие: максимально увлажняет кожу, делает её гладкой и бархатистой, запах мёда действует успокаивающе на нервную систему.

В домашних условиях можно  сварить хорошее мыло на основе детского или хозяйственного.

В рабочей тетради  вам предлагается рецепт «апельсинового» мыла.

Рецепт «полезного»  мыла

Возьмем сок 3-х  апельсинов. Цедру нарежем мелко  на квадратики. Мыло (детское или  хозяйственное) натрем на терке.

На водяную  баню размещаем емкость, в которую  заливаем 150 мл воды, добавляем 3-4 столовые ложки оливкового масла, мыло и цедру. Аккуратно перемешиваем,  вливаем в емкость тонкой струйкой сок апельсинов и добавляем 2-3- столовые ложки овсяных хлопьев. Перемешиваем, держим на бане 2-3-мин и снимаем с огня. В полученную массу добавляем 4 капли эфирного масла (на выбор) и разливаем по заготовленным формочкам.

Мыло должно вызреть в течение 2 недель.

Вы можете менять его состав в зависимости от вашей фантазии.

 

IV часть (ИТОГИ. РЕФЛЕКСИЯ)

Подведем итог нашей  работы. Проверьте и дополните, если это необходимо, стрелочки логико-смысловой модели (ЛСМ) Мы ставили перед собой проблемный вопрос «Почему мыло моет?». Какие варианты ответов на него вы сейчас можете предложить?

Ответы:

• За счет гидролиза молекул с образованием щелочной среды.
• За счет уменьшения поверхностного натяжения воды молекулами мыла.
• За счет способности молекул мыла обволакивать частички грязи и перемещать их с поверхности субстрата.

И еще несколько проблемных вопросов.

• Почему во все лосьоны для очистки кожи лица, помимо веществ, растворяющих кожное сало и удаляющих загрязнения, обязательно добавляют слабые кислоты?

При гидролизе  мыла образуется щелочной раствор, неблагоприятно влияющий на кожу. Для его нейтрализации  используют слабые кислоты.

• Где расходуется больше мыла: в мягкой или жесткой воде?

Больше мыла расходуется в жесткой воде, т.к. при взаимодействии с ионами кальция образуются нерастворимые соли.

• Почему людям с повышенной жирностью кожи лица и головы врачи-дерматологи рекомендуют умываться и мыть голову жидким мылом или «зеленым мылом»?

Калиевые соли высших карбоновых кислот по сравнению  с натриевыми лучше растворяются в воде и поэтому обладают более  сильным моющим действием.

• Почему мыло плохо мылится в морской воде?

Морская вода в большом количестве содержит ионы магния и кальция, которые образуют нерастворимые соли карбоновых кислот.

Вопрос № 5 вам предлагается рассмотреть дома. Отвечая на него дома, дополните стрелочку «Химические свойства» ЛСМ.

Мы хорошо с вами потрудились. (Анализ работы)

Рефлексия: Английский писатель Марк Твен сказал: «Мыльный пузырь – самое изысканное чудо природы». Предлагаю немного почудить. Если у вас хорошее настроение, если вам понравилось наше исследование, пускайте мыльные пузыри.

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Изучение содержания аскорбиновой кислоты в некоторых плодах яблок, районированных на территории Мичуринского района Тамбовской области

Ушакова Александр, ученик 10 класса МОУ СОШ № 18 им. Героя  Советского Союза Э.Д. Потапова

Ушакова О.В., учитель химии МОУ СОШ № 2 г. Мичуринска Тамбовской области

(Финал Всероссийского  конкурса им. В.И. Вернадского,  Москва, 2009 г.)

 

Введение

В Тамбовской области  на долю яблони приходится 80% территории садов, что объясняется обширным видовым и сортовым составом этой плодовой породы и ее производственно – биологическими особенностями.

По мнению таких ученых, как Л. И. Вигоров, С. И. Исаев и  др., сорта яблони очень разнообразны по химическому составу плодов. Они могут рассматриваться как богатейший источник жизненно важных для человека биологически активных соединений (биофлавоноидов, катехинов, фолиевой и аскорбиновой кислоты) [3; 11]. Хотя среднее содержание аскорбиновой кислоты в яблоках сравнительно невысокое (6—16 мг/100 г), учитывая, что потребление яблок в свежем виде возможно почти в течение круглого года, следует признать, что они являются источником аскорбиновой кислоты [2].

Аскорбиновая кислота  помимо своего непосредственного значения является синергистом – веществом, усиливающим действие катехинов  и полифенолов, содержащихся в плодах. По количественному содержанию аскорбиновой кислоты сорта яблони различаются очень сильно, поэтому важно изучить ее уровень в плодах разных сортов.

Мы выдвинули гипотезу: группа сортов селекции И. В. Мичурина и новых, выведенных в условиях Центрально – черноземной зоны, не уступают зарубежным по биохимическим показателям плодов, в частности, по содержанию аскорбиновой кислоты.

Цель нашей работы заключалась в определении наилучших по содержанию аскорбиновой кислоты сортов яблони, используемых в природно – климатических условиях Мичуринского района Тамбовской области.

В соответствии с целью мы сформулировали задачи:

• изучить научную литературу по данному вопросу;
• рассмотреть характеристику наиболее распространенных в Центрально – Черноземной зоне сортов яблони селекции И. В. Мичурина, современных НИИС и зарубежных производителей.
• ознакомиться с методикой определения витамина С;
• исследовать содержание аскорбиновой кислоты в рассмотренных плодах иодометрическим методом.

Методы исследования:

• анализ научной и методической литературы;
• постановка химического эксперимента по изучению содержания аскорбиновой кислоты в плодах яблонь некоторых сортов И. В. Мичурина;
• анализ полученных данных.

Объектом нашего исследования служили восемь сортов яблони, районированных в Ц – Ч зоне и наиболее востребованных потребителями: сорта, выведенные И. В. Мичуриным: Пепин шафранный, Бессемянка Мичурина, Бельфлер китайка, Антоновка 600 – граммовая; сорта селекции отечественных ВНИИС: Ренет Черненко и Северный Синап; сорта селекции зарубежных ученых: Уэлси и Мелба (рис. 1-8). Все указанные сорта относятся к 1 разряду качества и имеют схожие сроки созревания (середина – конец сентября) [7; 9].

Рис. 1 Пепин шафранный	Рис. 2 Бессемянка Мичурина	Рис. 3 Бельфлер-китайка	Рис. 4 Антоновка 600 - граммовая
Рис. 5 Ренет Черненко	Рис. 6 Северный Синап	Рис. 7 Уэлси	Рис. 8 Мелба

Предмет исследования – содержание аскорбиновой кислоты в указанных сортах яблок. Исследование проводилось на базе кафедры химии Мичуринского государственного педагогического института (рис. 9) с десятикратным повтором каждого образца сока в три срока (сентябрь – ноябрь) 2007 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 9 Работа Ушакова  Александра в химической лаборатории  Мичуринского государственного педагогического института

Изучение содержания витаминов, в частности, аскорбиновой кислоты, в плодах наиболее распространенных районированных сортов на территории Мичуринского района Тамбовской области имеет большие перспективы, так как внедрение в производство биологически интенсивных высоковитаминных сортов позволит увеличить пищевую и лечебно-профилактическую ценность плодов без дополнительных затрат невосполнимых источников энергии.

 

1. Характеристика  аскорбиновой кислоты

Витамины образуют особую группу органических соединений, которые в очень небольших количествах необходимы животным организмам для здорового роста и функционирования [6].

Витамин С (аскорбиновая кислота) С₆H₈O₆ - производное углеводов. Она представляет собой 2,3- дидегидротрео-гексоно-1,4-лактон [6].

                               О

                О=                            СН(ОН)СН₂ОН

 

 

                   НО                ОН

Аскорбиновая кислота - кристаллическое вещество с температурой плавления 192 ⁰С, рК_а = 4,2 - содержится в плодах цитрусовых, зеленых овощах, картофеле и ряде и фруктов, в том числе и яблоках. Витамин С относится к водорастворимым витаминам.

Аскорбиновая кислота  необходима для поддержания здорового  состояния кожи и способствует быстрому заживлению порезов и ссадин. Имеются данные о влиянии аскорбиновой кислоты на функциональное состояние коры надпочечников. Быстрое и резкое обеднение надпочечников аскорбиновой кислотой наблюдается при различных стрессорных воздействиях: охлаждении, ожогах, кровотечениях, высоком парциальном давлении кислорода, эфирном наркозе и др.

Функция этого витамина в организме связана главным  образом с получением энергии из продуктов питания. Кроме того, витамин С – кофактор гидроксилаз пролина и лизина. Витамин С участвует в функционировании ферментов, катализирующих гидроксилирование лизина и пролина, которое играет важную роль в образовании коллагена; в гидроксилировании дофамина с образованием при этом норадреналина; в метаболизме холестерина, катехоламинов и стероидных гормонов; в предохранении от окисления SH- группы белков [15].

Установлено, что аскорбиновая кислота способствует восстановлению трехвалентного железа в двухвалентное, которое легче всасывается в кишечнике.

Наличие в аскорбиновой кислоте двух сопряженных двойных  связей обусловливает ее способность к обратимому окислению, продуктом которого является дегидроаскорбиновая кислота (ДАК), что обуславливается наличием в молекуле редко встречающейся в природе эндиольной группировки.

Это дает повод предполагать участие витамина С в электронотранспортных системах [5].

Этот процесс может  осуществляться и в анаэробных условиях под влиянием таких окислителей, как йод, перманганат калия, нитрат серебра, 2,6-дихлорфенолиндофенол, и других соединений, которые сами восстанавливаются. Витамин С легко теряет активность под действием света и тепла, поэтому плоды, содержащие его, лучше хранить в темном прохладном месте.

Суточная норма потребления  аскорбиновой кислоты для взрослого  человека – 60 - 80 мг в сутки. Недостаток витамина С в организме может привести к заболеванию цингой. Наиболее часто встречаются С-гиповитаминозные состояния. Люди с гиповитаминозом С более подвержены заболеваниям, причем эти заболевания протекают, как правило, более длительно и тяжело.

Особенно часто С-гиповитаминозные состояния возникают в период повышенной потребности организма в витамине С: при беременности, кормлении, усиленной физической и умственной работе, при инфекционных заболеваниях. Чаще гиповитаминозы можно наблюдать в весенние месяцы, когда, с одной стороны - уменьшается употребление овощей, а с другой - содержание в них витаминов вследствие длительного хранения.

 

2. Исследование  содержания аскорбиновой кислоты  в разных сортах яблок иодометрическим методом

По мнению таких ученых как А. В. Верзилин, И. С. Исаев, Е. Н. Седов, З. А. Седова и др. [2; 4, 11-13; 16], количества витаминов, в том числе аскорбиновой кислоты, в плодах большинства сортов яблок невелико. Высоким содержанием витамина С (более 20%) характеризуется небольшая группа сортов. Содержание аскорбиновой кислоты зависит от места расположения участка относительно уровня моря, средней температуры, влажности и районированности сорта. В годы с прохладным и влажным летом, как правило, накапливается больше этого витамина, чем в годы с сухим и жарким летом.

 

Методика исследования

Метод определения аскорбиновой кислоты основан на ее способности  восстанавливать свободный иод до иодид-ионов (1), которые в присутствии кислоты восстанавливают иодат калия до свободного иода (2), количество которого определяют по реакции с крахмалом [1]:

I₂ + C₆H₈O₆ → C₆H₆O₆ + 2I^- + 2H⁺ (1)

IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ = 3I₂ + 3H₂O (2).

Оборудование и  реактивы:

• весы с разновесами, ступка фарфоровая, колбы мерные ёмкостью 100 мл, колбы конические ёмкостью 100 мл, микробюретки, пипетки градулированные, воронка, мерный цилиндр;
• 1% раствор соляной кислоты, 2% раствор метафосфорной кислоты или 1% - 2% раствор щавелевой кислоты, кристаллики йодида калия, 1% раствор крахмала, 0,1% раствор аскорбиновой кислоты, 0,001 Н раствор иодата калия [6; 10].