Приведем пример одного из занятий химического кружка.
Занятия эффективно строить по такому типу:
- заранее определяется тема занятия (в соответствии с программой работы);
- один из кружковцев /или группа соавторов/ готовят сообщение по теме занятия;
- подготавливается практическая часть;
- проводится опыт, обсуждаются результаты опыта;
- оформляется отчет о проведении исследования.
Сообщение кружковцев. «Наш рассказ о шикше – ягоде туристов, путешественников, охотников. Шикша (вороника, водяника, водяница) Empetrum nigrum L. - хорошо утоляет жажду, снимает усталость, переутомление и головную боль, оказывает успокаивающее и тонизирующее действие. Этнографы Севера отмечают, что шикша - спасительница тундровиков от жестокой цинги. «О шикше или водянице пишет господин Стеллер, что она от цинги немалое лекарство», - сообщает С.П.Крашенинников. Ягода очень «вынослива» - не страшны ей ни засуха, ни морозы. Круглый год питаются ею северяне. Как только растает снег в тундре, можно лакомится шикшой, удивляешься ее свежести, словно и не лежала она зиму под снегом. Любят шикшу и олени.
Прекрасно сохраняется, благодаря наличию дубильных веществ, предохраняет от сбраживания и другие ягоды. Добавление нескольких ягод в голубику способствует сохранению последней. От чего же зависит сила этой невзрачной на вид ягоды тундры, почему она так благотворно влияет на организм человека? Все объясняет химический состав шикши.
Это прежде всего, витамин С - по меткому выражению американского химика, лауреата двух Нобелевских премий, Л.Полинга, - «лучший, безвредный и чудодейственный препарат, способный излечивать простудное заболевание», обладает антицинготным, общеукрепляющим действием. Витамин С содержит аскорбиновую кислоту - бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Она синтезируется всеми хлорофилл содержащими растениями, пресмыкающимися и земноводными. Человек утратил способность к ее биосинтезу из глюкозы в результате потери в ходе эволюции способности вырабатывать ряд ферментов, поэтому вынужден получать его извне, с пищей. Хотя шикша и уступает шиповнику, княженике по содержанию микроэлементов, но наличие 90 мг витамина С на 100г веса объясняет ее чудодейственное антицинготное действие. Старые люди вспоминали, что главное было дожить до таянья снега, чтобы можно было добыть шикшу - и от цинги они были спасены. В шикше содержится немаломарганца. Марганец - биогенный элемент, входит в состав ферментов пероксидазы и о-аминофенолоксидазы, т.е. участвует в окислительно-восстановительных процессах в организме человека, в реакциях, связанных с превращением кислорода - вещества, без которого немыслима сама жизнь. Химический состав шикши включает в себя также фитонциды, флавониды, сапонины, каротины, танниды.
Фитонциды - оружие, убивающее практически все виды болезнетворных бактерий-возбудителей чумы, тифа, холеры и туберкулеза, проникая во все складки тканей, хорошо дезинфицируют раны, способствуя их быстрому заживлению. Сложные органические вещества, состав которых полностью еще не изучен.
Флавоноиды - биологически активные вещества, входящие в состав многих северных лекарственных растений, таких как, княженика, шикша, толокнянка. Защищают растение от вредного действия УФ лучей. В чистом виде - желтые, кристаллические вещества, растворяются в воде, спирте. У них удивительные способности: убивают бактерий, обладают желчегонным действием, и, главное, удаляют из организма человека радиоактивные вещества и могут применяться для лечения лучевой болезни. По химическому составу относятся к гликозидам /сложные органические вещества, молекулы которых состоят из углевода и не углеводного компонента-агликона/.
Сапонины - широко распространенные в растениях вещества. Они играют важную роль в жизни растения, т.к. являются биологически активными веществами. Растения, имеющие эти замечательные вещества в своем составе, используются в медицине как отхаркивающие, желчегонные, рвотные, общеукрепляющие, понижающие кровяное давление, антисклеротические гормональные средства. Сапонины хорошо растворяются в воде и при взбалтывании образуют долго не проходящую пену. Кроме шикши их можно найти в таких северных растениях, как щавель, папоротник.
Каротины - природные пигменты желтого или оранжевого цвета, по химической природе - изопреноиды, ненасыщенные углеводороды. В организме человека из каротинов образуется витамин А /ретинол/, необходимый для нормального обмена веществ. При недостатке ретинола развиваются куриная слепота и ксерфтальмия /от греч. Xeros - сухой, ophthalmos- глаз/ - сухость слизистой оболочки и роговицы глаза.
Дубильные вещества /танниды или таннины от франц. tanner - дубить кожу/ - фенольные неядовитые соединения с вяжущими свойствами. Эти вещества применяются внутрь как противовоспалительное, противопоносное, наружно- как вяжущее и бактерицидное средство. Их используют при воспалениях в полости рта и глотке, ожогах и кровотечениях, отравлениях тяжелыми металлами и алкалоидами».
После сообщений кружковцы переходят к химическим опытам с шикшей в школьной лаборатории.
Обнаружение витамина С в ягоде шикши.
а)Растереть промытые ягоды шикши кварцевым песком, постепенно добавляя 2% раствор соляной кислоты /10мл/. Профильтровать. Добавить при взбалтывании фильтрат к 5 мл раствора KMnO4 /сильно разбавленный/. Происходит обесцвечивание «марганцовки», что указывает на наличие витамина С.
б) К 1мл сока ягоды водяники добавить по 2 капли раствора KOH, K3[Fe(CN)6] энергично встряхнуть. Затем по каплям (8-10 капель) прилить 10% раствора НCl и 1-2 капли FeCl3 до выпадения синего или зеленовато-синего осадка берлинской лазури(K4[Fe(CN)6]).
Выделение каротина из ягод шикши.
Чтобы выделить каротин из ягод водяники, надо предварительно залить растертую ягоду спиртом, плотно закрыть сосуд и оставить на сутки /приготовить спиртовую вытяжку/. Опустить полоску фильтровальной бумаги в спиртовую вытяжку. На бумаге появится желтая полоска - наличие каротина.
Определение сапонинов.
Промытые ягоды шикши растереть в фарфоровой ступке. 3г приготовленной кашицы из ягод шикши поместить в 10мл смеси концентрированной серной кислоты и этилового спирта/1:1/. Появляется желтое окрашивание, переходящее в красное при наличии сапонинов. При добавлении1-2 капель раствора хлорида железа (III) окраска становится коричнево-голубой /или коричневатой/.
Определение дубильных веществ.
Промытые ягоды шикши растереть в ступке, многократно обработать горячей водой для полного извлечения дубильных веществ. Отфильтровать полученный раствор, к фильтрату добавить по каплям 1% раствора хлорного железа до появления синего окрашивания/наличие пирогалловой группы /или зелено-черного/ наличие пирокатехиновой группы/.
Оформление результатов исследования:
| исходные вещества | реагенты |
наблюдения |
результат опыта |
вывод |
|
|
|
|
|
Краска из ягод шикши.
Материала и реактивы:
- ягоды шикши (100г), квасцы (5г), поташ (10г),
- спиртовка,
- лабораторный штатив с кольцом,
- фарфоровая ступка,
- фарфоровая чашка,
- флакон для полученной краски,
- фильтровальная бумага.
Ход работы
1. Поместить 100г ягод в фарфоровую ступку, выжать из них сок.
2. В полученный сок добавить 5г квасцов и 10г поташа, хорошо размешать.
3. Смесь нагревать в фарфоровой чашке до кашицеобразного состояния.
4. Полученную густую массу просушить в сушильном шкафу.
Полученную краску можно долго хранить в закупоренном сосуде.
Путешествуя по Камчатке, Степан Петрович Крашенинников обратил внимание на разное использование шикши аборигенами: «Жители красят ею в вишневую краску всякие полинялые материи; а обманщики вареною шикшою с квасцами и с рыбьим жиром подчернивают морских бобров и плохих соболей весьма изрядно и наводят на них такой лоск, что можно скоро глазами заиграться, и причиною быть несколька рублей убытка».