Метод проекта на уроках химии и внеурочное время

Одним из наиболее распространенных видов исследовательского труда школьников в процессе учения сегодня является метод проектов.

Цель данного обучения состоит в том, чтобы создать условия, при которых учащиеся самостоятельно и охотно приобретали недостающие знания из различных источников, учились пользоваться приобретёнными знаниями для решения познавательных и практических задач, приобретали коммуникативные умения. Работая в группах, обучающиеся развивали у себя исследовательские умения (умения выявления проблем, сбора информации, наблюдения, проведения эксперимента, анализа, построения гипотез, обобщения), развивали системное мышление. Проектно-исследовательское обучение всегда ориентировано на самостоятельную деятельность учащихся – индивидуальную, групповую, парную, которую учащиеся выполняют в течение определённого отрезка времени.

Темы проектов продумываются учителем заранее и включаются в календарно-тематическое планирование уроков по химии, предусмотрены также уроки-защиты проектов. Часть проектов выполняется в рамках внеклассной и внеурочной деятельности.

Этапы работы над проектом:

• выбор темы, формулирование варианта проблем;
• распределение задач по группам, групповая иди индивидуальная разработка проекта;
• защита и экспертиза проекта.

«Метод проектов» используется в том случае, когда в учебном процессе возникает какая-либо исследовательская, творческая задача, для решения которой требуются интегрированные знания из различных областей, а также применение исследовательских методик. Метод проектов один из примеров педагогических технологий имеющий богатый творческий потенциал. Он позволяет создать условия для развития познавательного интереса школьников к химии; позволяет осуществить личностно-ориентированный подход к обучению. Преимущество этого метода в том, что он хорош как для ученика с высокой мотивацией к предмету, так и для повышения мотивации слабоуспевающих учащихся. Создаются проекты самой разнообразной тематики и жанров.

Темы учебных проектов:

• «Азотная кислота и ее свойства».
• «Щелочные металлы».
• «Моё любимое химическое вещество».
• Метапредметные проекты: «Красота кристаллов», «Великие химики» ...

Темы исследовательских проектов:

• «Витамины и здоровье».
• «Губительное действие табака».
• «Дмитрий Иванович Менделеев – учёный с мировым именем».
• «Тайна жевательной резинки».
• «Кристаллы – не только чудо природы».
• «Завод мой – гордость моя ...».

Темы информационных проектов:

• «Проблемы загрязнения окружающей среды».
• «Металлургия».
• «Химия и пища».
• «Химия и сельское хозяйство».
• «Домашняя аптечка».
• «Химия и повседневная жизнь человека».
• «Металлы жизни» и т.д.

Проект «Богаты ли фрукты и овощи витамином С в зимний период?»

Гипотеза: Витамины – знакомые незнакомцы?

Введение в проблему исследования. В литературных источниках мы нашли отдельные разрозненные данные о содержание витамина С в некоторых фруктах, овощах, сухих плодах. Однако сравнительного определения содержания аскорбиновой кислоты в свежевыжатых натуральных соках мы не встретили. Такое исследование не может охватить все разнообразие образцов, тем более, что содержание аскорбиновой кислоты несколько варьируется в зависимости от сорта тех или иных фруктах и овощей, района их произрастания и условии хранения. Мы ограничили рамки нашего исследования определенным набором фруктов и овощей, используемые нами в зимний период.

Объект исследования – витамин С (аскорбиновая кислота). Работа представляет определенный практический интерес так как аскорбиновая кислота, или витамин С является биологическим активным веществом играющим очень главную роль в организме человека. Она увеличивает эластичность сосудов, способствует созданию запасов гликогена в печени и повышает ее антитоксическую функцию, усиливает защитные механизмы и сопротивляемость организма. При недостатке витамина С могут возникнуть различные заболевания: цинга, некоторые виды аллергии.

В организме человека аскорбиновая кислота не образуется. Человек и животные получают ее с пищей. Суточная потребность взрослого человека в витамине С 50-100мг.

Наиболее быстро витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щелочной среде при нагревании. Поэтому при различных видах кулинарной обработки пищи часть витамина С теряется. Аскорбиновая кислота обычно разрушается также и при изготовлении овощных и фруктовых консервов. Особенно быстро витамин С разрушается в присутствии следов солей тяжелых металлов (железо, медь).

Содержание витамина С в некоторых продуктах. Основными источниками витамина С являются растения. Особенно много аскорбиновой кислоты в перце, хрене, ягодах рябины, чёрной смородины, земляники, клубники, в апельсинах, лимонах, мандаринах, капусте (как свежей, так и квашенной), в шпинате. Картофель хотя и содержит значительно меньше витамина С, чем вышеперечисленные продукты, но, принимая во внимание значение его в нашем питании, его следует признать наряду с капустой основным источником снабжения витамином С.

Сколько же витамина С? Ответ на этот вопрос можно найти в различных справочниках. Но там говорится о фруктах или овощах вообще, а сколько витамина С в данном продукте? Для определения содержания аскорбиновой кислоты используют различные методы окислительно-восстановительного титрования. Наиболее часто в качестве окислителя применяют натриевую соль 2,6 дихлорфенолиндофенола (краску Тильманса), которая одновременно является индикатором. Реакция сопровождается переходом синей краски в розовую. Поскольку в школьном кабинете химии такой реактив отсутствует, можно использовать один из вариантов йодометрии.

Определение аскорбиновой кислоты методом йодометрии. В качестве рабочего раствора используется титрованный раствор йода, который готовится из 5% аптечной йодной настойки. Для получения надежных и достоверных результатов необходимо точно знать концентрацию йода в растворе. Ее определяют титрованием с использованием раствора тиосульфата натрия в присутствии крахмала.

Цель: исследовать содержание витамина С в овощах и фруктах, чаще используемых нами в зимний период.

Оборудование:

• овощи и фрукты, 5% раствор йода;
• вода, крахмал, 2% раствор HCl;
• пестик, ступка, нож, колба, воронка;
• химический стакан, пипетка.

Определение витамина С в свежевыжатом соке апельсина.

Рисунок 1	Рисунок 2	Рисунок 3

Определим наличие витамина С в свежевыжатом соке апельсина методом йодометрии.

Для этого:

1. Отмеряем 20 мл отжатого сока апельсина и разбавляем его водой до объёма 100 мл.
2. Добавляем 1 мл крахмального клейстера.
3. Добавляем по каплям 5% р-ра йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 сек.

Расчёты. Как узнать, сколько мы израсходовали йодной настойки? Капли – это не единицы измерения ... Мы воспользуемся вполне точным, методом, хотя и более долгим. С помощью той же пипетки посчитаем, сколько капель содержится в 1 мл (в 1 мл содержится 28 капель йода). Зная объём одной капли, можно довольно точно определить объём раствора йода, израсходованного на титрование аскорбиновой кислоты. Концентрация раствора йода нам известна:

1 мл его 5%-ного раствора соответствует 35 мг аскорбиновой кислоты,
1 мл р-ра йода – 28 капель р-ра йода,
Х мл р-ра йода – 35 капли р-ра йода.

Отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 1,25 мл йода.

1 мл 5% р-ра йода – 35 мг аскорбиновой кислоты,
1,25 мл 5% р-ра йода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 1,14 * 35 = 43,75 мг.

Определение витамина С в свежевыжатом соке яблока.

Рисунок 4	Рисунок 5	Рисунок 6

Здесь мы встречаемся с таким затруднением: в яблоках содержится фермент аскорбиноксидаза, в присутствии, которого аскорбиновая кислота быстро окисляется на воздухе. Чтобы этого не произошло, анализ нужно проводить в кислой среде.

1. Взвешиваем яблоко 260 г (до эксперимента).
2. Тонким ножом из нержавеющей стали вырезаем из предварительно взвешенного яблока пробу (30г) в виде ломтика, от кожуры до сердцевины с семечками.
3. Ломтик переносим в фарфоровую ступку с разбавленной соляной кислотой и тщательно растираем пестиком.
4. Определяем наличие витамина С в свежевыжатом соке яблока методом йодометрии.

Расчёты (аналогично).

1 мл р-ра йода – 28 капель р-ра йода,
Х мл р-ра йода – 4 капли р-ра йода.

Отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,14 мл йода.

1 мл 5% р-ра йода – 35 мг аскорбиновой кислоты,
0,14 мл 5% р-ра йода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 0,14 * 35 = 4,9 мг.

4,9 мг аскорбиновой кислот – 30 г яблока
Х мг аскорбиновой кислоты – 100 г яблока, тогда в 100 г яблока содержится 16,3 мг аскорбиновой кислоты, а в целом яблоке массой 260 г – 42,38 мг.

Определение витамина С в свежевыжатом соке лимона.

Рисунок 7	Рисунок 8	Рисунок 9

1. Отмеряем 20 мл отжатого сока лимона и разбавляем его водой до объёма 100 мл.
2. Добавляем 1 мл крахмального клейстера.
3. Добавляем по каплям 5% р-ра йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 сек.

Расчёты.

1 мл р-ра йода – 28 капель р-ра йода,
Х мл р-ра йода – 45 капель р-ра йода.

Отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 1,6 мл йода.

1 мл 5% р-ра йода – 35 мг аскорбиновой кислоты,
1,6 мл 5% р-ра йода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 1,6 * 35 = 56 мг.

Определение витамина С в свежевыжатом соке картофеля.

Рисунок 10	Рисунок 11	Рисунок 12

1. Взвешиваем корнеплод картофеля 200 г (до эксперимента).
2. Тонким ножом из нержавеющей стали вырезаем из предварительно взвешенного картофеля пробу (30г) в виде ломтика, отделяем от кожуры.
3. Ломтик переносим в фарфоровую ступку с разбавленной соляной кислотой и тщательно растираем пестиком.
4. Определяем наличие витамина С в свежевыжатом соке картофеля методом йодометрии.

Расчёты.

1 мл р-ра йода – 28 капель р-ра йода,
Х мл р-ра йода – 3 капли р-ра йода.

Отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,11 мл йода.

1 мл 5%р-ра йода – 35 мг аскорбиновой кислоты,
0,11 мл 5% р-ра йода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 0,11 * 35= 3,85 мг.

3,85 мг аскорбиновой кислот – 30 г картофеля,
Х мг аскорбиновой кислоты – 100 г картофеля.

Тогда в 100 г картофеля содержится 12,8 мг аскорбиновой кислоты, а в целом корнеплоде картофеля массой 200 г – 25,6 мг.

Содержание витамина С в овощах и фруктах в зимний период ( в 100 г продукта).

Вывод. Наиболее богатыми витамином С являются: лимон (56 мг), далее апельсин(43,75 мг) и яблоки(16,3 мг) и затем картофель (12,8 мг).

Полученные данные хорошо согласуются с литературными данными.

Опрос-анкета для учащихся 10-11 классов.

1. Каки фрукты и овощи вы используете в зимний период для пополнения витаминов?
2. Какие из них богаты витамином С?
3. Что вы предпочитаете: фрукт или сок из этого фрукта?
4. Каким фруктам отдаёте предпочтение?
5. Как часто вы употребляете свежие фрукты? (см. Приложение 1)

Вывод. Для пополнения витаминов, которые быстро расходуются, дети предпочитают ежедневно употреблять в пищу свежие фрукты, причем наиболее любимым является апельсин, что является положительным моментом, т.к. именно в апельсине содержится наибольшее количество витамина С.

Вывод.

При исследовании своей работы мы узнали много важного о знакомых незнакомцах. На основании полученных данных исследования, можно сделать вывод о содержании витамина С в овощах и фруктах в зимний период:

- Наиболее богатыми витамином С являются: лимон (56 мг), далее апельсин(43,75 мг) и яблоки(16,3 мг) и затем картофель (12,8 мг).

- Полученные данные хорошо согласуются с литературными данными. Хотя содержание витамина С в лимоне и картофеле зимой ниже.

- А также мы выяснили, что учащиеся 10-11 классов предпочитают ежедневно употреблять в пищу свежие фрукты, причем наиболее любимым является апельсин.

Мы можем порекомендовать, чтобы в нашем рационе всегда присутствовали продукты, содержащие витамины, особенно витамин С.

Витамины – это молодость, жизненная энергия, питание организма, здоровый сон и так далее. Витамины очень важны особенно в подростковый период. Не забывайте о них особенно в период экзаменов, они активизируют память, снимают стрессы и боязнь. Вот и все о знакомых незнакомцах под названием витамины.

Список используемой литературы.

1. Ольгин О. Опыты без взрывов. Изд. 2-е, переработанное. - М.: Химия, 1986. -192 с.
2. В.И. Солодова, Л.А. Волкова, В.Н. Волков. «Определение витамина С в овощах и фруктах». Химия в школе, 2000 год.
3. Таранов Б.В., Таранова Е.А. «Садово-огородный участок». Третье издание «Колос», 1996.
4. Тутельян В.А. Витамины: 99 вопросов и ответов.- М.- 2000. - 47 с.
5. Энциклопедия для детей том 17, Химия, М. Аванта+, 200. -640 с.
6. Общая химия. 20-е издание, испр. Л., «Химия», 1978. 720 с.