Природные индикаторы. Практическая работа "Действие кислот и щелочей на индикаторы"

В своей жизни мы встречаемся с различными веществами, которые нас окружают. Многие растения обладают свойствами индикаторов, способных изменять свою окраску в зависимости от среды, в которую они попадают.

Немного из истории: самым первым стал известен кислотно-основной индикатор лакмус - водный настой лакмусового лишайника, растущего на скалах Шотландии. В дальнейшем настоем лакмуса стали пропитывать фильтровальную бумагу. Для определения кислотности среды можно использовать природные индикаторы: полевые и садовые цветы, сок многих ягод, например, вишни и смородины.

Окрашенные пищевые соки впервые использовались учеными позднего средневековья для оценки кислотности среды. Английский химик Роберт Бойль использовал экстракты фиалки в качестве кислотно-щелочного индикатора.

Пигменты многих растений способны изменять цвет в зависимости от кислотности клеточного сока. Поэтому растительные пигменты являются индикаторами, которые можно применять для исследования кислотности других растворов. Накапливаются пигменты в основном в корнях, цветках, кожуре плодов и в листьях растений. Особенно богаты ими листья чая, цветы и листья гречихи, плоды цитрусовых, шиповника и черноплодной рябины (эти растения служат сырьем для производства медицинских препаратов). Значительные количества содержатся также в красном перце, черной смородине, землянике, малине, вишне, облепихе, некоторых сортах яблок, слив и винограда.

Возникает вопрос: можно ли в качестве индикаторов использовать те природные материалы, которые есть дома? Для ответа на данный вопрос проведем практическую работу.

Цель: изучить природные индикаторы и как их можно использовать в повседневной жизни.

Задачи урока:

Образовательные:

• обобщить знания и практические умения по теме «Действие кислот и щелочей на индикаторы».

Коррекционно-развивающие:

• развивать умения и навыки практической работы;
• корригировать внимание при выполнении практической работы;
• активизировать познавательную деятельность обучающихся с помощью эксперимента и обобщения увиденного;
• способствовать положительному отношению обучающихся к предмету химия.

Воспитательные:

• учить аккуратности при выполнении практической работы;
• способствовать созданию благоприятного психологического климата, настойчивости в достижении поставленной цели;
• воспитывать бережное отношение к природе.

Тип урока: применение имеющихся знаний на практике.

Оборудование и реактивы: пробирки, штатив, воронка, стаканы, фильтр, индикаторы, листья краснокочанной капусты, лимонная кислота, раствор мыла.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, проблемный, частично поисковый.

Ход работы

Опыт №1. Приготовление настоя листьев краснокочанной капусты.

Мелко измельчите листья краснокочанной капусты и поместите ее в стакан, залив водой для приготовления настоя. Окрашенный водный раствор отфильтруйте с помощью бумажного фильтра. Чтобы отделить настой от частиц растения.

Опыт №2. Химическая реакция между  настоем листьев краснокочанной капусты и лимонной кислотой.

В пробирку налить раствор лимонной кислоты и прилить настой краснокочанной капусты.

Свои наблюдения оформить в тетради, используя таблицу:

Опыт №3. Химическая реакция между настоем листьев краснокочанной капусты и раствором мыла.

В пробирку налить раствор мыла и прилить настой краснокочанной капусты. Результаты проведенного опыта занести в таблицу:

Вывод: Запишите вывод после оформления работы, ответив на вопрос можно ли настой листьев краснокочанной капусты использовать в качестве растительного индикатора.

Проведем гимнастику для глаз.

А теперь, давайте обобщим наши знания о природных индикаторах. Природные индикаторы играют большую роль в народном хозяйстве и в быту. Например, сок столовой свеклы в кислой среде изменяет свой рубиновый цвет на ярко-красный, а в щелочной – на желтый. Зная свойство свекольного сока, можно сделать цвет борща ярким. Для этого к борщу следует добавить немного  лимонной кислоты.

В сельском хозяйстве применяют для оценки химического состава почвы, степени её плодородия, при разведке полезных ископаемых. При экологическом мониторинге загрязнений, использование растений содержащих природные индикаторы часто дает более ценную информацию, чем оценка загрязнения приборами. Кроме того такой способ мониторинга состояния окружающей среды проще и экономичнее.

За счет способности природных индикаторов менять свою окраску можно наблюдать, например изменение цвета клубней картофеля в зависимости от применения минеральных удобрений и ядохимикатов.

Растительные индикаторы можно использовать и в быту для определения среды растворов различных средств бытовой химии и косметических средств, удаление пятен растительного происхождения.

Но, к сожалению, почти у всех природных индикаторов есть недостаток: их отвары довольно быстро портятся – скисают или плесневеют. Другой недостаток – слишком широкий интервал изменения цвета, трудно отличить, например, нейтральную среду от слабокислой или слабощелочную от сильнощелочной.

Чтобы предохранить полученные растворы от порчи, можно их прокипятить 1-2 минуты, и к полученным охлажденным отварам добавить этиловый спирт (в соотношении 2:1).

Домашнее задание: С помощью приготовленных природных индикаторов исследовать среду шампуня, средства для мытья посуды, соблюдая правила техники безопасности. Полученные результаты сравнить с данными таблицы:

Шкала цветовых переходов настоев некоторых растений в различных средах