«ИЗМЕРЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ (ВОДОРОДНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ РН) РАЗЛИЧНЫХ НАПИТКОВ, УПОТРЕБЛЯЕМЫХ В ПИЩУ»
Цель: показать различие кислотности (водородного показателя рН) распространенных напитков с помощью универсальных индикаторов и датчиков цифровой лаборатории RELAB.
Оборудование: цифровая лаборатория ТР «Научные развлечения»: датчик рН, USB кабель, стакан на 25 мл., стакан для слива, вода дистиллированная, штатив с лапкой и муфтой.
Ход мероприятия:
Добрый день, уважаемые гости, ребята! Рада вас видеть на занятии внеурочной деятельности. Я начну наше мероприятие со стихотворения, эти строки написали студенты химического факультета после проведения ряда экспериментов .
Сей напиток уникальный-
Вообще универсальный:
Он желудки прожигает
И монеты растворяет,
Унитазы отмывает,
Саранчу уничтожает!
Можно двигатель отмыть,
Пятна крови удалить.
Можно стёкла протирать,
И одежду постирать.
В общем, это вам не квас
Сей напиток губит нас.
-Как вы думаете о каком напитке идет речь?
Эти строки они посвятили современным газированным напиткам, которые многие из нас просто обожает ежедневно употреблять в пищу. Что же такое должно содержаться в этих вкуснейших, утоляющих жажду напитках, что ими можно очищать чайники и унитазы? К ответу на этот вопрос мы ещё вернёмся.
Мир, окружающий нас, полон разнообразных по строению и свойствам веществ. Познание их позволит нам познать самих себя.
Самым оптимальным и емким способом познания является исследование. Сегодня я предлагаю нам представить себя не учениками и учителем, а сотрудниками научно-исследовательского института, учеными-исследователями химии. В нашем институте 4 лабораторий, занимающихся исследованиями напитков употребляемых в пищу, а именно: газированные напитки, сок, вода, чай.
-Какие напитки вы чаще всего употребляете? Почему?
-Всегда ли вкусный напиток оказывается полезным для вашего здоровья?
Каждый напиток имеет свою кислотность, которая влияет на пищеварительную систему.
-Что такое кислотность раствора?
-Как можно определить кислотность?
Итак, тема нашего занятия - исследования «Измерение кислотности различных напитков употребляемых в пищу»
Цель исследования: определите кислотность напитков с помощью оборудования цифровой лаборатории ТР.
Важнейшим этапом любого исследования является выдвижение гипотезы. Гипотеза - это предположение, которое вы бы хотели доказать или опровергнуть в ходе исследования. Смотря на образцы выданных вам веществ, мы можем сразу сказать опасны они или нет
( однозначно НЕТ)
Что же мы с вами сможем выяснить в результате исследования и к какому выводу прийти?
Итак, наша гипотеза: среди выданных образцов есть такие, которые имеют повышенную или пониженную кислотность, а значит могут нанести вред здоровью.
Как проверить гипотезу? - Исследованием.
Наш великий соотечественник М. В. Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением». Поэтому подвергнем экспериментальной проверке нашу гипотезу.
Водородный показатель представляет собой взятый с обратным знаком показатель степени концентрации (моль/л) ионов водорода в растворе. В алгебре величину показателя степени называют логарифмом. Таким образом,
В нейтральных водных растворах рН = 7
в кислотных рН меньше 7
в щелочных рН больше 7
Чем больше в растворе ионов водорода, тем меньше рН и тем более кислотную среду имеет раствор. Сильнокислотные растворы характеризуются значениями от 0 до 3, сильнощелочные — от 11до14 .
Кислотность желудочного сока: 0,9-1,5
Индикаторы- вещества, которые изменяют свою окраску в зависимости от характера среды раствора.
Окраска индикаторов в различных средах
|
Среда |
Окраска индикатора |
|
Фенолфталеин |
Метилоранж |
Лакмус |
|
Кислая (рН < 7) |
Бесцветный |
Розовый |
Красный |
|
Нейтральная (pH = 7) |
Бесцветный |
Оранжевый |
Фиолетовый |
|
Щелочная (pH > 7) |
Малиновый |
Желтый |
Синий |
Сравнивая цвет полоски с эталонным (приведённым на упаковке) можно приблизительно оценить величину водородного показателя.
Индикаторы позволяют визуально определить тип среды или изменение концентрации какого-либо компонента в растворе. Так, реакция между кислотой и щёлочью (реакция нейтрализации) не сопровождается видимыми признаками. Но если к раствору щёлочи добавить индикатор фенолфталеин, раствор станет малиновым, а после добавлении к нему кислоты — бесцветным. Изменение окраски индикатора свидетельствует о протекании химической реакции.
Желудочный этап переваривания пищи происходит с помощью ферментов , важнейшим из которых является пепсин, требующих обязательно кислой среды. Желудок условно можно разделить на кислотообразующую (верхнюю) и кислото-нейтрализующую (нижнюю) зоны, то есть зоной перехода от слабокислых pH (6,0-4,0) к резкокислым (pH менее 3,0).
|
Напиток |
PH |
|
|
|
1) Coca-cola |
2,72 |
|
2) Sprite |
3,25 |
|
3) Fanta |
3,04 |
|
4) Лаймон-фреш |
3,09 |
|
5) Pepsi |
2,72 |
|
Вода водопроводная |
6,10 |
В ходе исследования группы заносят данные в таблицу:
|
Исследуемое вещество |
рН ( по цифр лаборат) |
Цвет универсального индикатора |
Вывод |
|
Газированный напиток |
|
|
|
|
Сок |
|
|
|
|
Чай |
|
|
|
|
Вода |
|
|
|
Инструкция по выполнению исследования:
Приготовить четыре исследуемых образца напитков.
Погрузим электрод рН датчика в сосуд с исследуемой жидкостью.
Произведем замеры при стабилизации данных в каждом исследуемом сосуде
Занести данные в таблицу.
После проведения исследования и заполнения таблицы ответить на вопросы:
Какой напиток имеет самую высокую кислотность?
Какой напиток имеет самую низкую кислотность?
Какие напитки по показателю pH наиболее вредны для человека?
Применение знаний на практике.
Проблемные вопросы:
Как Вы думаете, какие жидкости не рекомендуется употреблять людям с язвенной болезнью желудка? Почему?
(Все слабо- и сильно кислые растворы (чай, лимонный, яблочный, томатный сок, газировка) могут вызвать обострение язвенной болезни из-за излишний кислотности).
Какие жидкости стоит полностью исключить из вашего рациона? Почему? (стоит исключить воду из-под крана, так как она содержит большое количество примесей и ее рН намного выше 7, а также газировку, которая содержит много кислоты, а значит может привести к язвенной болезни желудка или гастриту)
Так что же за вещество содержат современные газированные напитки, о которых так нелестно отозвались студенты-химики в начале урока (содержат кислоту фосфорную)
Да, мы действительно едим это вещество. Фосфорная (или ее правильное химическое название – ортофосфорная) кислота может использоваться как пищевая добавка и даже имеет свое обозначение в перечне таких добавок – Е338.
Вывод по результатам исследовательской работы.
- Вспомните о наших целях и гипотезе. Мы добились поставленных целей? (Да)
- Наша гипотеза подтвердилась? (Да. Действительно, средства для чистки унитазов, полов содержат кислоты, которые могут вызвать ожоги и поражение печени, почек, легких при попадании в организм. Средства для мытья посуды содержат растворы щелочей, которые поражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, раздражают кожу, вызывают аллергию).
- Какой вывод в заключение исследования вы можете сделать?
Вывод: Многие образцы не столь безопасны, как мы привыкли считать. Поэтому прежде, чем употреблять напитки, необходимо подумать стоит ли и учитывать индивидуальные особенности организма.
Учитель инициирует рефлексию учащихся по поводу своего эмоционального состояния, своей деятельности, взаимодействия с учениками и учителем, предлагая ответить на вопросы:
Что мы узнали сегодня нового?
Что было непонятно?
Что мы научились выполнять?
Какие были затруднения?
Что показалось самым интересным?
Что удивило вас?
