Скачать 6.3 Mb.
|
Заключение.Таким образом, работая над проектом, изучил классификацию комнатных растений и их требования к среде обитания по научной литературе. Разделил по группам, согласно классификации, комнатные растения школы. Составил список комнатных растений Эммаусской СОШ. Проверил наличие в школе опасных для здоровья и лекарственных комнатных растений. Представил свои выводы и рекомендации по выполненной работе. Оформил проект и сделал презентацию. Источники информации.1.В.В.Воронцов. Уход за комнатными растениями. Практические советы любителям цветов. – М.: ЗАО «Фитон+», 2002. – 192 с., илл. 2. Б. М. Макуни, Т. М. Клевенская. Сенполии. Практические советы по выращиванию, уходу и защите от вредителей и болезней. – М.: ЗАО «Астрель», 2002 г. 3. Д. Г. Хессайон. Все о комнатных растениях. – М.: ЗАО «Кладезь», 1996. 4.Комнатное цветоводство. Иллюстрированная энциклопедия комнатных растений / Пер. с фр. И. Крупичевой. – М.: Изд-во Эксмо, 2004. – 400 с., илл. Приложение 1.Опасные комнатные растения
Авакян Флора Артуровна ученица 9 «б» класса МОУ «Лихославльская средняя общеобразовательная школа №2» Тверской области Руководитель: Абрамова Светлана Ивановна Растения – индикаторы В окружающем нас мире существует множество видов растений, которые были помощниками человека в начале развития химии – именно из них были получены первые индикаторы. Изо дня в день мы имеем дело с индикаторами, как на уроках химии и биологии, так и в жизни: реакция чая на лимон, черноплодной рябины на кожу человека, изменение цвета черничного сока под действием сока красной смородины, исследования в области медицины и другие. Раньше люди писали индикаторами на лепестках цветов, и мне стало интересно, почему так происходит, откуда произошли индикаторы, какие растения могут использоваться в качестве индикаторов, можно ли дома их получить. Узнав о том, что сок некоторых растений изменяет свой цвет в зависимости от характера среды, было решено исследовать некоторые растения на предмет получения индикаторов. При изучении кислот и оснований стало известно, что соки ярко окрашенных ягод, плодов и цветков обладают свойствами кислотно-основных индикаторов, т.е. изменяют свою окраску при изменении кислотности среды. Возникают вопросы: какие растения можно использовать в качестве индикаторов? Можно ли самостоятельно приготовить индикаторы? Пригодны ли самодельные индикаторы для использования в домашних условиях, например, для определения характера среды моющих средств с целью выявления их негативного влияния на кожу рук? Цели: Изучить возможность использования отваров цветов растений в качестве индикаторов. Задачи исследования: 1.Углублённое теоретическое изучение индикаторов: истории открытия, строения, видов, применения и получения. 2. Приготовление водных отваров растительного сырья и получения спиртовых растворов индикаторов для исследования на изменение цвета в различных средах. 3. Исследовать изменение цвета растительных индикаторов в растворах моющих средств. Сделать выводы о влиянии характера среды моющих средств на организм человека. 4. Определить, какие растения можно использовать в качестве индикаторов. Что такое индикатор? ИНДИКАТОРЫ (от лат. indicator – указатель) – вещества органического происхождения, изменяющие свой цвет в зависимости от реакции раствора, позволяющие следить за составом среды или за протеканием химической реакции. Индикаторы химические – это вещества, введение которых в анализируемый раствор позволяет установить конец химической реакции или концентрацию водородных ионов по легкозаметному признаку. Это изменение цвета, появление или исчезновение мутности, свечение и другие. Кислотно-основные индикаторы – вещества, изменяющие свою окраску при изменении водородного показателя среды (pH). Одни из самых распространенных – кислотно-основные индикаторы, которые изменяют цвет в зависимости от кислотности раствора. Происходит это потому, что в кислой и щелочной среде молекулы индикатора имеют разное строение. Примером может служить распространенный индикатор фенолфталеин, который раньше использовали также в качестве слабительного средства под названием пурген. В кислой среде это соединение находится в виде недиссоциированных молекул, и раствор бесцветен, а в щелочной – в виде однозарядных анионов, и раствор имеет малиновый цвет. К сожалению, почти у всех природных индикаторов есть серьезный недостаток: их отвары довольно быстро портятся – скисают или плесневеют (более устойчивы спиртовые растворы). Другой недостаток – слишком широкий интервал изменения цвета. При этом трудно или невозможно отличить, например, нейтральную среду от слабокислой или слабощелочную от сильнощелочной. Поэтому в химических лабораториях используют синтетические индикаторы, резко изменяющие свой цвет в достаточно узких границах рН. История открытия индикаторов. Индикаторы в природе. История индикаторов начинается в XVII в. В 1640 г. ботаники описали гелиотроп – душистое растение с тёмно-лиловыми цветками, из которого было выделено красящее вещество. Этот краситель наряду с соком фиалок стали широко применять химики в качестве индикатора. Об этом можно прочитать в трудах знаменитого физика и химика XVII в. Роберта Бойля. В 1663 г. Был открыт лакмус – водный настой лишайника, растущего на скалах в Шотландии. Роберт Бойль приготовил водный настой лакмусового лишайника для своих опытов. Склянка, в которой он хранил настой, понадобилась для соляной кислоты. Вылив настой, Бойль наполнил склянку кислотой и с удивлением обнаружил, что кислота покраснела. Заинтересовавшись этим, Бойль на пробу добавил несколько капель настоя лакмуса к водному раствору гидроксида натрия и обнаружил, что в щелочной среде лакмус синеет. Так был открыт первый индикатор для обнаружения кислот и оснований, названный по имени лишайника лакмусом. Синтез фенолфталеина впервые осуществил в 1871 г. Немецкий химик Адольф фон Байер. Фенолфталеин, который применяют в виде спиртового раствора, в щелочной среде приобретает малиновый цвет, а в нейтральной и кислотной среде бесцветен. Что касается индикатора метилового оранжевого, он действительно оранжевый в нейтральной среде. В кислотах его окраска становится розово-малиновой, а в щелочах – жёлтой. Кислотно-щелочные индикаторы весьма разнообразны; многие из них легкодоступны и потому известны не одно столетие. Это отвары или экстракты окрашенных цветов, ягод и плодов. Так, отвар ириса, анютиных глазок, тюльпанов, черники, ежевики, малины, черной смородины, красной капусты, свеклы и других растений становится красным в кислой среде и зелено-голубым – в щелочной. Это легко заметить, если помыть кастрюлю с остатками борща мыльной (т.е. щелочной) водой. С помощью кислого раствора (уксус) и щелочного (питьевая, а лучше – стиральная сода) можно также сделать надписи на лепестках различных цветов красного или синего цвета. Обычный чай – тоже индикатор. Если в стакан с крепким чаем капнуть лимонный сок или растворить несколько кристалликов лимонной кислоты, то чай сразу станет светлее. Если же растворить в чае питьевую соду, раствор потемнеет (пить такой чай, конечно, не следует). Чай же из цветков («каркаде») дает намного более яркие цвета. Водородный показатель. pH среды Вода как слабый электролит в незначительной степени диссоциирует на ионы H+ и OH-, которые находятся в равновесии с недиссоциированными молекулами. Концентрацию ионов устанавливают в молях ионов в 1 литре. Опытом установлено, что в одном литре воды при комнатной температуре диссоциации подвергается 10-7 моль воды и образуется столько же ионов водорода и гидроксид-ионов. Произведение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов в воде называется ионным произведением воды, которое равно 10-14. Для чистой воды [ H+ ] = [ О H- ] = 10-7 моль /л. Если в неё добавить кислоту, то концентрация ионов водорода станет больше, а если щёлочь, то меньше, а гидроксид-ионов больше. Кислотность и щёлочность раствора можно выразить через концентрацию водородных ионов, но пользоватьсь числами с отрицательным показателем степени неудобно, поэтому принято выражать концентрацию водородных ионов через pH. Водородный показатель – это отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов (pH = - lg [H+ ] ) Понятие «водородный показатель» было введено датским химиком Сёренсеном в 1909 году. С помощью этого показателя реакция растворов характеризуется так: нейтральная - pH = 7 , кислая. pH < 7 , щелочная pH > 7 . Чем меньше pH , тем выше кислотность среды, и, наоборот, чем больше pH , тем выше щёлочность среды. Исключительно велика роль pH в самых различных явлениях и процессах – и в природе, и в технике. Знание pH необходимо для нормального развития сельскохозяйственных культур и получения высоких урожаев, для определения кислотности почв, применения моющих средств для стирки, мытья посуды, косметических средств уходы за кожей лица и рук, продуктов питания для предупреждения заболеваний органов пищеварения и т.д. Виды индикаторов Универсальные индикаторы. В лабораториях нередко используются универсальные индикаторы – смесь нескольких индивидуальных индикаторов, подобранных так, что их раствор поочередно меняет окраску, проходя все цвета радуги при изменении кислотности раствора в широком диапазоне рН (например, от 1 до 11). Раствором универсального индикатора часто пропитывают полоски бумаги, которые позволяют быстро (хотя и с не очень высокой точностью) определить рН анализируемого раствора, сравнивая окраску полоски, смоченной раствором, с эталонной цветовой шкалой. Самые распространённые индикаторы. Одни из самых распространённых – кислотно-основные индикаторы, которые изменяют цвет в зависимости от кислотности раствора. Происходит это потому, что в кислотной и щелочной среде молекулы индикаторов имеют разное строение. Примером может служить фенолфталеин. В кислотной среде это соединение находится в виде недиссоциированных молекул (раствор бесцветен), а в щелочной среде – в виде ионов (раствор имеет малиновый цвет). Помимо кислотно-основных, применяют и другие типы индикаторов. Так, окислительно-восстановительные индикаторы изменяют свой цвет в зависимости от того, присутствует в растворе окислитель или восстановитель. Например, окисленная форма дифениламина фиолетовая, а восстановленная – бесцветная. Некоторые окислители сами могут служить индикатором. Например, при анализе соединений железа (II) в ходе реакции 10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 = 5Fe2 (SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O добавляемый раствор перманганата обесцвечивается, пока в растворе присутствуют ионы Fe2+. Как только появится малейший избыток перманганата, раствор приобретает розовую окраску. По количеству израсходованного перманганата легко рассчитать содержание железа в растворе. Аналогично в многочисленных анализах с использованием метода иодометрии индикатором служит сам иод; для повышения чувствительности анализа используют крахмал, который позволяет обнаруживать малейший избыток йода. Комплексонометрические индикаторы. Широкое распространение получили комплесонометрические индикаторы – вещества, образующие с ионами металлов (многие из которых бесцветны) окрашенные комплексные соединения. Примером может служить эриохром черный Т; раствор этого сложного органического соединения имеет синий цвет, а в присутствии ионов магния, кальция и некоторых других образуются комплексы, окрашенные в интенсивный винно-красный цвет. Анализ ведут так: к раствору, содержащему анализируемые катионы и индикатор, добавляют по каплям более сильный, по сравнению с индикатором, комплексообразователь, чаще всего – трилон Б. Как только трилон полностью свяжет все катионы металлов, произойдет отчетливый переход от красного цвета к синему. По количеству добавленного трилона легко вычислить содержание катионов металла в растворе. Получение индикаторов. В химических лабораториях то и дело пользуются индикаторами - иногда для определения тех или иных веществ, а большей частью, чтобы узнать кислотность среды, потому что от этого свойства зависят и поведение веществ, и характер реакции. Как получить индикатор? Исходным сырьем будут служить растения: многие цветки, плоды, ягоды, листья и корни содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. И, попадая в кислую (или, напротив, в щелочную) среду, они наглядным образом сигнализируют нам об этом. Так как растворы индикаторов получают отвариванием (отвар - это нечто вроде бульона), то они, естественно, быстро портятся - скисают, плесневеют. Их надо готовить непосредственно перед опытом. Нужно взять немного запасенного сырья (точное количество не имеет значения), положить в пробирку, налить воды, поставить на водяную баню и нагреть до тех пор, пока раствор не окрасится. Каждый раствор после охлаждения профильтровать и слить в приготовленную заранее чистую склянку с этикеткой. В лабораториях широко используют индикатор фенолфталеин. Можно приготовить его из аптечных таблеток того же названия. Одну-две таблетки растереть и растворить примерно в 10 мл водки (в крайнем случае, просто в теплой воде). В любом случае таблетки растворятся не полностью, потому что кроме основного вещества, фенолфталеина, в них есть еще наполнитель - тальк или мел. Отфильтровать полученный раствор через промокательную бумагу и перелить в чистую склянку с этикеткой "фенолфталеин - индикатор". Этот бесцветный раствор со временем не портится. Он пригодится, и не раз, для определения щелочной среды: в ней он мгновенно становится малиновым. И последнее о растительных индикаторах. Некогда было в моде писать приглашения на лепестках цветов; а писали их в зависимости от цветка и желаемого цвета надписи раствором кислоты или щелочи, пользуясь тонким пером или заостренной палочкой. Можно попробовать это сделать, но не стоит забывать, что слишком концентрированный раствор нельзя брать, потому что он может повредить нежный цветок. Методики исследования Методика №1. Подготовка сырья Для определения среды растворов можно успешно применять самодельные индикаторы из природного сырья. Исходным сырьём могут служить цветки полевых и комнатных растений, ягоды, соки, листья, плоды и кора различных растений. Эти природные материалы содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. Можно летом засушить лепестки цветов, ягоды, листья, кору различных растений, можно воспользоваться свежими цветками комнатных растений, ягодами или соками. Желательно, чтобы цвет лепестков или плодов был яркий, насыщенный. Собирают сырьё в сухую погоду. Цветы и ягоды должны быть засушены в тени при температуре 25-30 ° С. Для данного исследования были выбраны цветки ромашки лекарственной, календулы, розы каркадэ, листья мяты горной (Армения) , ягоды шиповника, листья зелёного чая «Ахмад». Методика №2. Получение отваров растительных индикаторов Для приготовления растительных индикаторов берут по 50 г сырья, измельчают, помещают в колбу, заливают 200 мл воды и кипятят в течение 10 - 12 минут. Полученные отвары охлаждают и фильтруют. С целью предохранения от порчи в полученный фильтрат добавляют спирт в соотношении 2:1 Методика №3 Приготовление растворов кислоты и щелочи для исследования Для проведения исследований были приготовлены растворы соляной кислоты и гидроксида натрия различной молярной концентрации с использованием фиксаналов соляной кислоты(См =0,1 моль/л, pH= 1) и гидроксида натрия (См =0,1 моль/л, pH= 13). Молярная концентрация приготовленных растворов рассчитывалась по формуле См = m / M* V. Были приготовлены растворы со следующими значениями водородного показателя: 4-5, 6-7, 9-10. Полученные растворы проверялись с помощью универсальной индикаторной бумаги. Изменение цвета бумаги соответствовало цвету шкалы, которая прилагается к универсальной индикаторной бумаге. Методика №4.Исследование растительного сырья. Получив растворы индикаторов, кислот, щелочей и взяв дистиллированную воду, необходимо проверить, какую окраску они имеют в различных средах. Для этого берут пипеткой несколько капель самодельного индикатора и добавляют их поочерёдно в нейтральный, кислый и щелочной раствор. В таблице №1 фиксировалось изменение цвета растительного сырья в нейтральной, кислой и щелочной среде. Методика №5. Использование самодельных индикаторов для определения среды растворов моющих средств Самодельные индикаторы можно использовать в домашних условиях для определения реакции среды растворов моющих средств. Для этого необходимо приготовить растворы выбранных моющих средств, а затем испытать их на действие всех приготовленных индикаторов. Пипеткой вносить индикаторы в пробирки с растворами моющих средств. Результаты исследования занести в таблицу №2. Результаты исследований Таблица 1 Изменение цвета отвара лепестков цветов и ягод различных растений в кислой, нейтральной и щелочной средах
Выводы: В данном исследовании использовались отвары засушенных цветков, плодов и листьев 6 видов растений. В результате исследований было установлено, что практически все исследованные отвары изменяют цвет в зависимости от характера среды (см. таблицу 1).
Таблица 2 Реакция среды растворов моющих средств, исследованная с помощью самодельных растительных индикаторов
Выводы: самодельные индикаторы были использованы для определения реакции среды растворов моющих средств. Для испытания были взяты средство для мытья посуды «Fairy» (г. Новомосковск, Тульская область) и стиральный порошок «Tide super plus» (г. Москва)
Заключение В результате проведённого исследования я углублённо изучила историю открытия индикаторов, их состав, виды, применение и получение. Я считаю, что проделанная мною работа позволила мне узнать много нового об индикаторах. Кроме того, в результате работы сделаны выводы о её практической значимости:
ЛИТЕРАТУРА
Учениц 9А классаМОУ Сонковская СОШ: Осинкиной Марии, Мельниковой Анастасии Научный руководитель: Шкварцева В.А Влияние синтетических моющих средств на экосистемы водоёмов |
Перечень методических разработок Составители: М. Ю. Ярославцева, заведующая лабораторией педагогической диагностики | Анализ работы по здоровьесбережению по мбоу «Верхнеошминская сош» за 2012-2013 учебный год Основной целью здоровьесберегающего сопровождения являлось сохранение и укрепление здоровья детей через обучение, и воспитание, формирование... | ||
Ольга Геннадьевна Алехина учитель логопед Ольга Владимировна Гридина... Муниципальное казенное специальное (коррекционное) образовательное учреждение для обучающихся, воспитанников с ограниченными возможностями... | Учебно-методический комплекс дисциплины инновационные аспекты теории... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы | ||
Программа школьного курса и календарно-тематическое планирование факультатива «Религии мира» Авторы: Яшина О. Н., к ист н., зав лабораторией истории и культуры религий мира | Основная профессиональная образовательная программа Тского возраста (заведующая кафедрой д м н., проф. Р. З. Уразова), ортопедической стоматологии (заведующая кафедрой д м н., проф.... | ||
Квалификации работников народного образования. К нам в гимназию приехали... «Вокруг тебя мир…» и «Международное гуманитарное право» в образовательный процесс. Во встрече также приняла участие научный руководитель... | Пример оформления оглавления ПСихолого-педагогические аспекты проектирования школьного Web-сайта | ||
Инновационные формы работы на уроках музыки. Цель современного музыкального... Цель: познакомить учащихся со значением устно – поэтического и музыкального творчества русского народа (на примере «Снегурочки» А.... | I. Портфолио документов: Эссе Вова Перякин- начальник по строительству в Чувашии; Света Пальчёнкова, Ирина Вдовёнкова, Ольга Чекашкина в Москве; Марина Панкова... | ||
Анкета на выявление особенностей психологического сопровождения кууд уважаемый психолог! Просим вас ответить на вопросы, касающиеся сопровождения коммуникативных ууд в сош | Фгу «нниито» Минздравсоцразвития России «инновационные аспекты научно-исследовательских разработок в области вертебрологии, травматологии и ортопедии, нейрохирургии, нейроонкологии»,... | ||
Программа учебного курса для основной школы. Пояснительная записка Коренное обновление школьного образования, осуществляемое в стране, затронуло все аспекты преподавания истории. Процесс этот усложняется... | Проект эколого- просветительского лагеря «Шаг в XXI век» Плотникова Ольга Антоновна, учитель биологии моу сш п. Шапша, руководитель Школьного лесничества «Муравей» | ||
Тезисы, регистрационную форму участника, рефераты «инновационные аспекты научно-исследовательских разработок в области вертебрологии, травматологии и ортопедии, нейрохирургии, нейроонкологии»,... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Литература — один из важнейших предметов в системе школьного образования, в котором органически сочетаются интеллектуальные, эстетические... |