Исследовательская работа «Естественные индикаторы. Презентация - Исследовательский работа «Природные индикаторы Индикаторы в быту исследовательская работа по химии

МОУ «Берсеневская СОШ». Руководитель: ,

Химические и естественные индикаторы имеют большое значение, так как очень важно знать рН - среду в любом биологическом и химическом процессах. Например, для роста растений, для получения питьевой соды или моющего средства нужна определенная кислая или щелочная среда. В организме животных и человека кровь и желудочный сок имеет постоянную рН, а при ее изменении происходит нарушение процессов жизнедеятельности. Исследования в сфере индикаторов помогают регулировать величину рН.

В химических лабораториях, в том числе и в школьных, имеется множество различных видов и типов индикаторов. Всем нам известны лакмус, метиловый-оранжевый, фенолфталеин и другие. Кроме химических индикаторов существуют биологические.

Цель данной исследовательской работы - научиться готовить вытяжки индикаторов из растений нашей местности и применять их на практике.

Задачи работы:

1. Познакомиться с историей открытия некоторых кислотно-основных индикаторов.

2. Рассмотреть принцип биологической индикации на примерах водорослей , мхов, лишайников, высших растений и ознакомиться с биоиндикаторами гидросферы, атмосферы, кислотности и химического состава почв.

3. Изучить методику приготовления природных индикаторов.

4. Исследовать экспериментальным путем возможность использования природных индикаторов для определения среды бытовых растворов (мыла, шампуня, стирального порошка, чая, почвенной вытяжки.)

5. Совершенствовать экспериментальные умения и навыки.

Объекты исследования:

1.Природные вещества, которые можно использовать для приготовления кислотно-основных индикаторов: соки ярко окрашенных плодов и ягод, клеточный сок лепестков цветков разных растений.

2. Растворы веществ, которые используются в повседневной жизни (чай), почвенная вытяжка с пришкольного опытного участка.

В данной исследовательской работе изучена история открытия некоторых индикаторов, их классификация, рассмотрен принцип биологической индикации на примерах водорослей, мхов, лишайников, высших растений. В процессе работы были приготовлены природные индикаторы и экспериментальным путем исследована возможность использования природных индикаторов для определения среды некоторых бытовых растворов (мыла, шампуня, стирального порошка, чая, почвенной вытяжки.).

В результате анализа полученных результатов работы сделаны следующие выводы:

Моющие средства для посуды «Миф», «Fairy», «AOS», «Pril», имеют щелочную и слабощелочную среду, поэтому при их применении необходимо использовать резиновые перчатки для защиты кожи рук от негативного воздействия, так как щелочная среда разрушает кислотную мантию эпидермиса;

Мыло «Dove» и шампунь «Детский» обладают нейтральной средой, поэтому их можно использовать для нежной детской кожи;

Мыло «Чистая линия» не следует применять людям с сухой кожей, т. к. этот сорт мыла, обладая щелочной реакцией среды, будет сушить кожу;

Взятый для исследования стиральный порошок «Лотос» обладает ярко выраженными основными свойствами, поэтому работать с ним нужно осторожно. Шерстяные и шелковые вещи в таком порошке лучше не стирать.

Сорт чая « Майский чай, фруктовый» имеет кислую среду, поэтому его не надо пить людям с повышенной кислотностью желудка.

Почва, взятая для исследования с пришкольного опытного участка, обладает кислотными свойствами, поэтому следует проводить работу по её известкованию, т. к. кислая почва неблагоприятно влияет на развитие растений.

В результате исследований мы убедились, что естественные индикаторы окружают нас повсюду и всегда находятся под рукой. Они определяют как рН-среду химических и биологических процессов, так и состояние нашей планеты в целом.

Изучение растений-индикаторов является интересной и полезной темой. Тем более дорогостоящие индикаторы не всегда можно купить или заказать, а приготовить самостоятельно совсем не сложно. Естественные индикаторы из природного сырья можно применять на уроках химии в школах, если существует проблема обеспечения школы химическими индикаторами, на занятиях факультативных и элективных курсов.

Возможно, развитие исследований в данном направлении поможет вывести нашу планету из экологического кризиса и в какой-то мере улучшить ее экологическое состояние.

Работа заняла второе место в районном конкурсе «Первые шаги», третье место - в республиканском конкурсе «Интеллектальное будущее Мордовии »

Исследовательская работа размещена на школьном сайте: http://www. bersen. *****

Смотреть похожие

Код для вставки

ВКонтакте

Одноклассники

Телеграм

Рецензии

Добавить свою рецензию


Аннотация к презентации

Презентация на тему "Индикаторы" по химии содержит исчерпывающую информацию о том, что являют собой индикаторы. В краткой и доступной форме изложена история открытия индикаторов. Вы узнаете информацию о классификации и методике изготовления индикаторов.

  1. Задачи
  2. Из истории индикаторов
  3. Природные индикаторы

    Формат

    pptx (powerpoint)

    Количество слайдов

    Салахова Г.Ф.

    Аудитория

    Слова

    Конспект

    Присутствует

    Предназначение

    • Для проведения урока учителем

МОУ « Сатламышевская СОШ»

Учитель химии: Салахова Г.Ф.

Слайд 2

  • Цель работы
  • Задачи:
    • изучить литературные источники по теме;
    • рассмотреть классификацию индикаторов;
    • изготовить растворы индикаторов из природного сырья;
    • провести исследование по определению среды растворов моющих средств для посуды.
  • Слайд 3

    • Объект исследования:
    • Предмет исследования:растворы растительных индикаторов.
    • Гипотеза:
  • Слайд 4

    Из истории индикаторов

    • 1640 год - гелиотроп
    • 1663 год – лакмус Роберт Бойль
    • 1871 год – синтез фенолфталеина Адольф фон Байер
  • Слайд 5

    Природные индикаторы

    • Ягоды малины
    • Лепестки мальвы
    • Ягоды клубники
    • Ягоды черноплодной рябины
    • Кора крушины
    • Краснокочанная капуста
  • Слайд 6

    Методика изготовления индикаторов

    • Для приготовления растительных индикаторов необходимо взять по 50 г сырья, измельчить, залить 200 мл воды и прокипятить в течении 1-2 минут. Полученные отвары охладить и профильтровать. С целью предохранения от порчи, в полученный фильтрат необходимо добавить спирт в соотношении 2:1.
  • Слайд 7

    • Изменение окраски природных индикаторов
  • Слайд 8

    Реакция среды растворов моющих средств

    • Растительный индикатор
      • Отвар краснокочанной капусты
      • Отвар краснокочанной капусты
      • Отвар клубники
      • Отвар ягод черноплодной рябины
    • Окраска индикатора
      • Бледно-зеленая
      • Зеленая
      • Бледно-желтая
      • Бледно-розовая
    • Среда раствора
      • Слабощелочная
      • Щелочная
      • Слабощелочная
      • Слабокислая
  • Слайд 9

    • многие природные растения обладают свойствами кислотно-основных индикаторов;
    • для изготовления растворов растительных индикаторов можно использовать природные растения;
    • растворы растительных индикаторов можно использовать в качестве кислотно-основных индикаторов как на уроках химии, так и в домашних условиях;
    • моющие средства для посуды «Миф», «Fairy», «AOS» имеют щелочную и слабощелочную среду и при их применении необходимо использовать резиновые перчатки для защиты кожи рук от негативного воздействия, так как щелочная среда разрушает кислотную мантию эпидермиса;
    • самодельные индикаторы из природного сырья можно применять на уроках химии в сельских школах, если существует проблема обеспечения школы химическими индикаторами.
  • Слайд 10

    Спасибо за внимание!

    Посмотреть все слайды

    Конспект

    �PAGE � �PAGE �7�

    В мире индикаторов

    Салахова Гулина Фаритовна

    Введение стр. 3

    Из истории индикаторов стр. 4

    Природные индикаторы стр. 6

    Заключение стр. 9

    Список литературы стр. 10

    Приложение стр. 11-12

    Введение

    Цель работы : приготовление растворов растительных индикаторов из природного сырья и определение с их помощью среды растворов моющих средств для посуды.

    задачи:

    Объект исследования: природные растения, обладающие свойствами индикаторов.

    Предмет исследования

    Гипотеза: растворы растительных индикаторов можно приготовить самостоятельно и применять в домашних условиях для определения среды растворов моющих средств для посуды.

    Из истории индикаторов

    Классификация индикаторов

    индикаторы называются адсорбционными .

    флуоресцентные индикаторы

    Природные индикаторы

    Сырье для приготовления

    индикатора

    Естественный цвет индикатора

    Окраска в

    кислой

    среде

    Окраска в

    щелочной среде

    Ягоды малины

    Коричневый

    Коричневый

    Темно-коричневый

    Ягоды черноплодной рябины

    Красно-коричневый

    Бледно-розовый

    Темно-зеленый

    Ягоды клубники

    Красно-оранжевый

    Оранжевый

    Темно-желтый

    Кора крушины

    Темно-желтый

    Краснокочанная капуста

    Сине-фиолетовый

    Лепестки мальвы

    Темно-зеленый

    Заключение

    Список литературы

    Интернет-ресурсы.

    Приложение

    Цветок мальвы Крушина

    Черноплодная рябина Малина

    Клубника Краснокочанная капуста

    �PAGE � �PAGE �7�

    В мире индикаторов

    учитель химии МОУ «Сатламышевская СОШ»

    Салахова Гулина Фаритовна

    Введение стр. 3

    Из истории индикаторов стр. 4

    Классификация индикаторов стр. 5

    Природные индикаторы стр. 6

    Методика изготовления индикаторов из природного сырья стр. 7

    Определение среды моющих средств для посуды с помощью

    растительных индикаторов стр. 8

    Заключение стр. 9

    Список литературы стр. 10

    Приложение стр. 11-12

    Введение

    Индикаторы – это органические и неорганические вещества, изменяющие свою окраску в зависимости от реакции среды. Название «индикаторы» происходит от латинского слова indicator, что означает «указатель».

    В химической лаборатории или на заводе индикаторы в наглядной форме расскажут о том, прошла ли до конца химическая реакция или нет, достаточно добавлено одного реактива к другому или нужно еще добавлять. (5)

    При изучении кислот и оснований на уроках химии я узнала, что соки ярко окрашенных ягод, плодов и цветков обладают свойствами кислотно-основных индикаторов, то есть изменяют свою окраску при изменении кислотности среды.

    Меня заинтересовал вопрос: какие растения могут использоваться в качестве индикаторов? Можно ли приготовить растворы растительных индикаторов самостоятельно? Пригодны ли самодельные индикаторы для использования в домашних условиях, например, для определения среды моющих средств для посуды с целью выявления их негативного влияния на кожу рук?

    Цель работы : приготовление растворов растительных индикаторов из природного сырья и определение с их помощью среды растворов моющих средств для посуды.

    Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

    Изучить литературные источники по теме;

    Рассмотреть классификацию индикаторов;

    Изготовить растворы индикаторов из природного сырья;

    Провести исследование по определению среды растворов моющих средств для посуды.

    Объект исследования: природные растения, обладающие свойствами индикаторов.

    Предмет исследования : растворы растительных индикаторов.

    Гипотеза: растворы растительных индикаторов можно приготовить самостоятельно и применять в домашних условиях для определения среды растворов моющих средств для посуды.

    Из истории индикаторов

    История индикаторов начинается в XVII веке. Еще в 1640 году ботаники описали гелиотроп – душистое растение с темно-лиловыми цветками, из которого было выделено красящее вещество. Этот краситель, наряду с соком фиалок, стал широко применяться химиками в качестве индикатора. Об этом можно прочитать в трудах знаменитого физика и химика XVII века Роберта Бойля.

    В 1663 году был открыт лакмус – водный настой лишайника, растущего на скалах 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. (1)

    Фенолфталеин, который применяется в виде спиртового раствора, приобретает в щелочной среде малиновый цвет, а в нейтральной и кислой он бесцветен. Синтез фенолфталеина впервые осуществил в 1871 году немецкий химик Адольф фон Байер, будущий лауреат Нобелевской премии.(5)

    Что касается индикатора метилового оранжевого, он действительно оранжевый в нейтральной среде. В кислотах его окраска становится розово-малиновой, а в щелочах – желтой.

    В настоящее время химики часто пользуются индикаторной бумагой, пропитанной смесью разных индикаторов – универсальным индикатором.

    Классификация индикаторов

    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 индикаторов имеют разное строение. Примером может служить общеизвестный индикатор фенолфталеин. В кислой среде это соединение находится в виде недиссоциированных молекул и раствор бесцветен, а в щелочной среде – в виде ионов и раствор имеет малиновый цвет.

    Помимо кислотно-основных применяют и другие типы индикаторов.

    Окислительно-восстановительные индикаторы изменяют свой цвет в зависимости от того, что присутствует в растворе окислитель или восстановитель. Такими индикаторами служат вещества, которые сами подвергаются окислению или восстановлению, при чем окисленная и восстановленная формы имеют разные окраски. Например, окисленная форма дифениламина имеет фиолетовую окраску, а восстановленная – бесцветная.(2)

    Широкое распространение получили комплексонометрические индикаторы – вещества, образующие с ионами металлов окрашенные комплексные соединения.

    Некоторые вещества, адсорбируются на поверхности осадка, изменяя его окраску; такие индикаторы называются адсорбционными .

    При определении среды мутных или окрашенных растворов, в которых практически невозможно заметить изменение окраски обычных кислотно-основных индикаторов, используют флуоресцентные индикаторы . Они светятся (флуоресцируют) разным цветом в зависимости от рН раствора. При этом важно, что свечение индикатора не зависит от прозрачности и собственной окраски раствора.(5)

    Природные индикаторы

    Если нет настоящих химических индикаторов, то для определения среды растворов можно успешно применять самодельные индикаторы из природного сырья.

    Исходным сырьем могут служить цветы герани, лепестки пиона или мальвы, ирис, темные тюльпаны или анютины глазки, а также ягоды малины, черники, черноплодной рябины, соки вишни, смородины, винограда, плоды крушины и черемухи.

    Эти природные индикаторы содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. И, попадая в кислую или щелочную среду, они наглядным образом сигнализируют об этом.(6)

    Находясь летом в отпуске, можно засушить лепестки цветов и ягоды, из которых по мере необходимости готовить растворы, и таким образом обеспечить себя индикаторами.

    Методика изготовления индикаторов из природного сырья

    Для проведения исследовательской работы я использовала высушенные лепестки мальвы, ягоды малины, черноплодной рябины, клубники, кору крушины, краснокочанную капусту.

    Для приготовления растительных индикаторов взяла по 50 г сырья, измельчила, залила 200 мл воды и прокипятила в течение 1-2 минут. Полученные отвары были охлаждены и профильтрованы. С целью предохранения от порчи, в полученный фильтрат добавила спирт в соотношении 2:1.(8)

    Получив таким образом растворы индикаторов, я проверила, какую окраску они имеют в разных средах.

    Брала пипеткой несколько капель самодельного индикатора и добавляла их поочередно в кислый или щёлочной растворы. Результаты всех этих опытов записывала в таблицу.

    Таблица 1. Изменение окраски природных индикаторов в различных средах.

    Сырье для приготовления

    индикатора

    Естественный цвет индикатора

    Окраска в

    кислой

    среде

    Окраска в

    щелочной среде

    Ягоды малины

    Коричневый

    Коричневый

    Темно-коричневый

    Ягоды черноплодной рябины

    Красно-коричневый

    Бледно-розовый

    Темно-зеленый

    Ягоды клубники

    Красно-оранжевый

    Оранжевый

    Темно-желтый

    Кора крушины

    Темно-желтый

    Краснокочанная капуста

    Сине-фиолетовый

    Лепестки мальвы

    Темно-зеленый

    Определение среды растворов моющих средств для посуды с помощью растительных индикаторов

    На уроках биологии я узнала, что внешняя поверхность эпидермиса покрыта микроскопически тонким слоем – кислотной мантией.

    В эпидермисе протекает множество биохимических процессов. В результате образуются кислоты – молочная, лимонная и другие. Плюс к этому: кожное сало и пот. Все это и составляет кислотную мантию кожи. Следовательно, нормальная кожа имеет кислую реакцию, рН кожи составляет в среднем 5,5. (2)

    При использовании моющих средств для посуды, имеющих щелочную среду, мы нарушаем нормальную кислотную среду кожи рук.

    Для предохранения кожи рук от негативного воздействия моющие средства для посуды должны иметь значение рН, соответствующее значению рН кислотной мантии эпидермиса.

    С помощью приготовленных растворов природных индикаторов я проверила, какую среду имеют различные моющие средства для посуды.

    Таблица 2. Реакция среды растворов моющих средств для посуды.

    Заключение

    Проведя научно-исследовательскую работу, я пришла к следующим выводам:

    Многие природные растения обладают свойствами кислотно-основных индикаторов, способных изменять свою окраску в зависимости от среды, в которую они попадают;

    Для изготовления растворов растительных индикаторов можно использовать следующее природное сырье: ягоды малины, клубники, черноплодной рябины, кору крушины, лепестки мальвы, краснокочанную капусту;

    Растворы растительных индикаторов можно использовать в качестве кислотно-основных индикаторов для определения среды растворов моющих средств для посуды в домашних условиях;

    Моющие средства для посуды «Миф», «Fairy», «AOS» имеют щелочную и слабощелочную среду и при их применении необходимо использовать резиновые перчатки для защиты кожи рук от негативного воздействия, так как щелочная среда разрушает кислотную мантию эпидермиса;

    Самодельные индикаторы из природного сырья можно применять на уроках химии в сельских школах, если существует проблема обеспечения школы химическими индикаторами.

    Список литературы

    Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2002.

    Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. Книга для учащихся, учителей и родителей. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1999.

    Оганесян Э.Т. Руководство по химии для поступающих в вузы. – М.: Высшая школа, 1998.

    Савина Л.А. Я познаю мир. Детская энциклопедия. Химия. – М.: АСТ, 1996.

    Новый энциклопедический словарь. – М.: Большая Российская энциклопедия. Ринол Классик, 2000.

    Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1982.

    Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002.

    Интернет-ресурсы.

    Приложение

    Растения – природные индикаторы

    Цветок мальвы Крушина

    Черноплодная рябина Малина

    МКОУ Маршанская средняя школа

    Исследовательская работа по химии

    «Индикаторы в нашей жизни».

    Работу выполнили ученицы 8 класса

    Сидорова Лариса

    Курышко Анастасия

    Бурматова Светлана

    Руководитель: Синицина Маргарита

    Анатольевна - учитель химии

    2016 год

      Введение

      История открытия индикаторов

      Классификация индикаторов.

      Природные индикаторы

      Экспериментальная часть.

      Заключение.

      Список используемой литературы.

    1. Введение

    В природе мы встречаемся с различными веществами, которые нас окружают. В этом году мы начали знакомиться с интересным предметом - химия. Сколько же в мире веществ? Какие они? Зачем они нам нужны и какую пользу приносят?

    Нас заинтересовали такие вещества, как индикаторы. Что такое индикаторы?

    На уроках при изучении темы «Важнейшие классы неорганических соединений» мы использовали такие индикаторы как лакмус, фенолфталеин и метилоранж.

    Индикаторы (от английского indicate-указывать) - это вещества, которые изменяют свой цвет в зависимости от среды раствора. С помощью индикаторов можно определить среду раствора

    Мы решили выяснить: можно ли в качестве индикаторов использовать те природные материалы, которые есть дома.

    Цель работы:

    Изучить понятие об индикаторах;

    Ознакомиться с их открытием и выполняемыми функциями;

    Научиться выделять индикаторы из природных объектов;

    Исследовать действие природных индикаторов в различных средах;

    Методы исследования :

      Изучение научно-популярной литературы;

      Получение растворов индикаторов и работа с ними

    2. История открытия индикаторов

    Впервые индикаторы обнаружил в 17 веке английский физик и химик Роберт Бойль. Бойль проводил различные опыты. Однажды, когда он проводил очередное исследование, зашел садовник. Он принес фиалки. Бойль любил цветы, но ему необходимо было проводить эксперимент. Бойль оставил цветы на столе. Когда ученый закончил свой опыт он случайно посмотрел на цветы, они дымились. Чтобы спасти цветы, он опустил их в стакан с водой. И – что за чудеса- фиалки, их темно- фиолетовые лепестки, стали красными. Бойль заинтересовался и проводил опыты с растворами, при этом каждый раз добавлял фиалки и наблюдал, что происходит с цветками. В некоторых стаканах цветы немедленно начали краснеть. Ученый понял, что цвет фиалок зависит от того, какой раствор находится в стакане, какие вещества содержатся в растворе. Лучшие результаты дали опыты с лакмусовым лишайником. Бойль опустил в настой лакмусового лишайника обыкновенные бумажные полоски. Дождался, когда они пропитаются настоем, а затем высушил их. Эти хитрые бумажки Роберт Бойль назвал индикаторами, что в переводе с латинского означает «указатель», так как они указывают на среду раствора. Именно индикаторы помогли ученому открыть новую кислоту - фосфорную, которую он получил при сжигании фосфора и растворении образовавшегося белого продукта в воде. В настоящее время на практике широко применяют следующие индикаторы: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый.

    2. Классификация школьных индикаторов и способы их использования

    Индикаторы имеют различную классификацию. Одни из самых распространенных – кислотно-основные индикаторы, которые изменяют цвет в зависимости от кислотности раствора. В наше время известны несколько сот искусственно синтезированных кислотно-основных индикаторов, с некоторыми из них можно познакомиться в школьной химической лаборатории.

    Фенолфталеин (продается в аптеке под названием "пурген") - белый или белый со слегка желтоватым оттенком мелкокристаллический порошок. Растворим в 95 % спирте, практически не растворим в воде. Бесцветный фенолфталеин в кислой и нейтральной среде бесцветен, а в щелочной среде окрасится в малиновый цвет. Поэтому фенолфталеин используется для определения щелочной среды.

    Метиловый оранжевый - кристаллический порошок оранжевого цвета. Умеренно растворим в воде, легко растворим в горячей воде, практически нерастворим в органических растворителях. Переход окраски раствора от красной к желтой.

    Лакмоид (лакмус) - порошок черного цвета. Растворим в воде, 95 % спирте, ацетоне, ледяной уксусной кислоте. Переход окраски раствора от красной к синей.

    Индикаторы обычно используют, добавляя несколько капель водного или спиртового раствора, либо немного порошка к исследуемому раствору.

    Другой способ применения - использование полосок бумаги, пропитанных раствором индикатора или смеси индикаторов и высушенных при комнатной температуре. Такие полоски выпускают в самых разнообразных вариантах - с нанесенной на них цветной шкалой - эталоном цвета или без него.

    3. Природные индикаторы

    Кислотно-основные индикаторы бывают не только химическими. Они находятся вокруг нас, только обычно мы об этом не задумываемся. Это растительные индикаторы, которые можно использовать 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 столового уксуса или лимонной кислоты. 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.

    В качестве природных индикаторов чаще всего используют соки или отвары ярко окрашенных плодов или других частей растений. Такие растворы необходимо хранить в темной посуде. К сожалению, у природных индикаторов есть серьезный недостаток: их отвары довольно быстро портятся – скисают или плесневеют (более устойчивы спиртовые растворы). 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.

    Экспериментальная часть

    Какие же индикаторы можно использовать дома? Для ответа на этот вопрос мы исследовали растворы соков плодов и цветков растений, таких как каланхоэ (оранжевые, красные и белые цветы), морковь, синий и желтый лук (шелуха и сама луковица), тюльпан (цветы красного цвета и зеленые листья), герань (цветы розовые и белые), одуванчик, анютины глазки,черная смородина и малина (ягоды). Мы готовили растворы отжатых соков этих растений и плодов, так как растворы быстро портятся, то мы готовили их непосредственно перед опытом следующим образом: немного листьев, цветов или плодов растирали в ступке, затем добавляли немного воды. Приготовленные растворы природных индикаторов исследовали раствором кислоты (соляная кислота) и щелочи (гидроксид натрия). Все взятые для исследований растворы меняли или не меняли свой цвет в зависимости от среды. Результаты полученных исследований были занесены в таблицу

    Читайте также:

    Исследуемый объект

    Исходная окраска раствора в нейтральной среде

    Окраска в кислой среде

    Окраска в щелочной среде

    Каланхоэ (оранжевые цветы)

    бледно-желтая

    желтый

    бледно-желтый

    Каланхое (красные цветы)

    темно-бордовая

    розовая

    изумрудно-зеленая

    Каланхоэ (розовые цветы)

    сиреневая

    розовая

    зеленая

    Тюльпан (цветы красные)

    темно-бордовая

    темно-оранжевая

    желто-зеленая

    Тюльпан (листья)

    светло-зеленая

    без изменений

    зеленая

    Синий лук (шелуха)

    Синий лук (луковица)

    Желтый лук (шелуха)

    Желтый лук (луковица)

    Морковь (сок)

    оранжевая

    Свекла (сок)

    Одуванчик

    желто-зеленая

    светло-желтая

    темно-желтая

    Ягоды черной смородины

    Ягоды малины

    Герань (цветы ярко-розовые)

    ярко-розовая

    ярко-розовая

    светло-коричневая

    Герань (цветы белые)

    белая

    светло-желтая

    белая

    Анютины глазки (цветы фиолетовые)

    фиолетовая

    ярко-розовая

    изумрудно-зеленая

    Анютины глазки (цветы желтые с коричневой серединкой)

    Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

    «Средняя общеобразовательная школа № 22»

    с. Кневичи Артемовского городского округа

    Проектная работа

    Индикаторы вокруг нас

    Выполнила: Козлова Ксения

    ученица 8 «А» класса

    Руководитель: Клёц Елена Павловна

    учитель химии и биологии

    Артем, 2018

    Содержание

    Введение - - - - - - - - - - 3

    1. Литературный обзор. - - - - - - - 4

    1.1. История открытия индикаторов- - - - - - 4

    1.2. Индикаторы в природе- - - - - - - 5

    1.3. Индикаторы на уроках химии - - - - - 6

    2. Материалы и методы - - - - - - - - 8

    2.1. Эксперимент в школьной лаборатории- - - - - 8

    2.2. Обработка результатов - - - - - - 9

    Выводы - - - - - - - - - - 10

    Заключение - - - - - - - - - 10

    Список литературы - - - - - - - 11

    Введение

    Индикаторы широко используют в химии, в том числе и в школе. Любой школьник, скажет, что такое фенолфталеин, лакмус или метилоранж.

    Индикатор – прибор, устройство, вещество, отображающее изменения какого-либо параметра контролируемого процесса или состояния объекта. При добавлении того или иного индикатора в кислотную или щелочную среду, растворы меняют свою окраску. Поэтому индикаторы используются для определения реакции среды (кислая, щелочная или нейтральная). Ещё нам рассказали, что соки ярко окрашенных ягод, плодов и цветков обладают свойствами кислотно-основных индикаторов, т. к. тоже изменяют свою окраску при изменении кислотности среды.

    Меня заинтересовал вопрос: соки каких растений могут использоваться в качестве индикаторов? Можно ли приготовить растворы растительных индикаторов самостоятельно? Пригодны ли самодельные индикаторы для использования в домашних условиях, например, для определения среды продуктов питания?

    Актуальность темы: привлечение интереса школьников к популяризации органической химии посредством простых и безопасных опытов.

    Цель работы : Получить природные индикаторы из окружающих природных материалов. Изучить их свойства на примере использования в качестве индикаторов.

    Задачи:

    Изучить литературу об индикаторах;

    Ознакомиться с их открытием и выполняемыми функциями;

    Научиться выделять индикаторы из природных объектов;

    Исследовать действие природных индикаторов в различных средах.

    1. Литературный обзор

    1.1 История открытия индикаторов

    Впервые вещества, меняющие свой цвет в зависимости от среды, обнаружил в XVII веке английский химик и физик Роберт Бойль. Он провел тысячи опытов. Вот один из них.

    В лаборатории горели свечи, в ретортах что-то кипело, когда некстати зашел садовник. Он принес корзину с фиалками. Бойль очень любил цветы, но предстояло начать опыт. Он взял несколько цветков, понюхал и положил их на стол. Опыт начался, открыли колбу, из нее повалил едкий пар. Когда же опыт кончился, Бойль случайно взглянул на цветы, они дымились. Чтобы спасти цветы, он опустил их в стакан с водой. И – что за чудеса - фиалки, их темно-фиолетовые лепестки, стали красными. Ученый велел приготовить помощнику растворы, в каждый опустили по цветку. В некоторых стаканах цветы немедленно начали краснеть. Наконец, ученый понял, что цвет фиалок зависит от того, какие вещества содержатся в растворе [ 1 ].

    Бойль начал готовить настои из других растений: целебных трав, древесной коры, корней растений и др. Однако, самым интересным оказался фиолетовый настой, полученный из лакмусового лишайника. Кислоты изменяли его цвет на красный, а щелочи на синий.

    Бойль распорядился пропитать этим настоем бумагу и затем высушить ее. Так была создана первая лакмусовая бумага, которая имеется в любой химической лаборатории. Таким образом было открыто одно из первых веществ, которое Бойль уже тогда назвал « индикатором».

    Роберт Бойль приготовил водный раствор 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 явлением, Бойль на пробу добавил несколько капель к водному раствору гидроксида натрия и обнаружил, что в щелочной среде лакмус синеет. Так был открыт первый индикатор для обнаружения кислот и щелочей, названный по имени лишайника лакмусом. С тех пор этот индикатор является одним из незаменимых индикаторов в различных исследованиях в области химии [ 2 ].

    1.2 Индикаторы в природе

    Царство растений поражает многообразием красок. Цветовая палитра разнообразна и определяется химическим составом клеточного содержимого каждого растения, в состав которого входят пигменты. Пигменты – это органические соединения, присутствующие в клетках и тканях растений и окрашивающие их. Расположены пигменты в хромопластах. Известно более 150 видов пигментов.

    Если нет настоящих химических индикаторов, для определения кислотности среды можно успешно применять… домашние, полевые и садовые цветы и даже сок многих ягод - вишни, черноплодной рябины, смородины. Розовые, малиновые или красные цветы герани , лепестки пиона или цветного горошка станут голубыми, если опустить их в щелочной раствор. Так же посинеет в щелочной среде сок вишни или смородины . Наоборот, в кислоте те же "реактивы" примут розово-красный цвет. Растительные кислотно-основные индикаторы здесь - красящие вещества по имени антоцианы . Именно антоцианы придают разнообразные оттенки розового, красного, голубого и лилового многим цветам и плодам.

    Красящее вещество свеклы бетаин в щелочной среде обесцвечивается, а в кислой - краснеет. Вот почему такой аппетитный цвет у борща с квашеной капустой .

    Растения с повышенной концентрацией антоцианов популярны в ландшафтном дизайне.

    Каротиноиды (от латинского слова «морковь») – это природные пигменты от желтого до красно-оранжевого цвета, синтезируемые высшими растениями, грибами, губками, кораллами. Каротиноиды представляют собой полиненасыщенные соединения, в большинстве случаев содержат в молекуле 40 атомов углерода. Эти вещества неустойчивы на свету, при нагревании, при действии кислот и щелочей. Из растительных материалов каротиноиды могут быть выделены экстракцией органических растворителей.

    Естественные красители содержатся и в цветках, и в плодах, и в корневищах растений.

    К сожалению, почти у всех природных индикаторов есть серьезный недостаток: их отвары довольно быстро портятся – скисают или плесневеют. Другой недостаток – слишком широкий интервал изменения цвета. При этом трудно или невозможно отличить, например, нейтральную среду от слабокислой или слабощелочной .

    1.3 Индикаторы на уроках химии

    Индикаторы - значит "указатели". Это вещества, которые меняют цвет в зависимости от того, попали они в кислую, щелочную или нейтральную среду. Больше всего распространены индикаторы лакмус, фенолфталеин и метилоранж .

    Фенолфталеин (продается в аптеке под названием "пурген") - белый или белый со слегка желтоватым оттенком мелкокристаллический порошок. Растворим в 95 % спирте, практически не растворим в воде. Бесцветный фенолфталеин в кислой и нейтральной среде бесцветен, а в щелочной среде окрасится в малиновый цвет. Поэтому фенолфталеин используется для определения щелочной среды.

    Метиловый оранжевый - кристаллический порошок оранжевого цвета. Умеренно растворим в воде, легко растворим в горячей воде, практически нерастворим в органических растворителях. Переход окраски раствора от красной к желтой.

    Лакмус - порошок черного цвета. Растворим в воде, 95 % спирте, ацетоне, ледяной уксусной кислоте. Переход окраски раствора от красной к синей .

    В лабораторных условиях могут использоваться и менее распространенные индикаторы: метилвиолет, метиловый красный, тимолфталеин. Большинство индикаторов используются только в узком диапазоне рН, но существуют и универсальные индикаторы, не теряющие свойств при любых значениях показателя водорода [ ].

    2. Материалы и методы

    2.1 Эксперимент в школьной лаборатории

    Для проведения исследовательской работы я использовала красный лук и его шелуху, ягоды вишни, клюквы, свеклу и цветную капусту .

    Для приготовления растительных индикаторов небольшое количество сырья каждого образца я измельчила в ступке , переместила в пробирку, залила 12 мл воды и прокипятила в течение 1-2 минут. Полученные отвары были охлаждены и профильтрованы (рис. 1) .

    Получив таким образом растворы индикаторов, я проверила, какую окраску они имеют в разных средах.

    Для получения раствора с кислой средой использовалась лимонная кислота, а с щелочной – питьевая сода.

    Приготовленные растворы проверили на кислотность среды с помощью универсального индикатора, сравнив их показатели с показателями соляной кислоты и раствора щелочи (рис. 2).

    Эти растворы я перелила в пробирки для дальнейшего эксперимента. Для удобства пробирки я разделила по цвету: с розовой маркировкой – раствор соды, с желтой маркировкой – раствор лимонной кислоты. С помощью пипетк и я добавляла в растворы по несколько капель самодельного индикатора .

    2.2 Обработка результатов

    Результаты этих опытов представлены в таблиц е .

    Таблица 1. Результаты

    Сырье для приготовления индикатора

    Естественный цвет индикатора

    Окраска в кислой среде

    Окраска в щелочной среде

    Шелуха красного лука

    красный

    красный

    коричнево-зеленый

    Красный лук

    бесцветный

    светло-розовый

    светло-желтый

    Свекла

    ярко-красный

    ярко-красный

    темно-красный

    Цветная капуста

    бесцветный

    светло-розовый

    бесцветный

    Клюква

    ярко-красный

    ярко-красный

    темно-синий

    Вишня

    темно-красный

    ярко-красный

    фиолетовый

    Лучший результат был получен с отваром клюквы, вишни, шелухи красного лука (рис. 3)

    Выводы

      Получили природные индикаторы из окружающих природных материалов;

      Изучили их свойства на примере использования в качестве индикаторов;

      Изучили литературу об индикаторах;

    Заключение

    Проведя научно-исследовательскую работу, я пришла к следующим выводам:

      многие природные растения обладают свойствами индикаторов, способных изменять свою окраску в зависимости от среды, в которую они попадают;

      для изготовления растворов растительных индикаторов можно использовать следующее природное сырье: ягоды вишни , клюквы , цветную капусту, свеклу, красный лук и его шелуху ;

      самодельные индикаторы из природного сырья можно применять на уроках химии в сельских школах, если существует проблема обеспечения школы химическими индикаторами.

    Это исследование необходимо продолжить летом, когда много цветущих растений. Ярко окрашенные цветы содержат много различных пигментов, которые могут быть индикаторами и использоваться в качестве красителей.

    Список литературы

    1. Ветчинский К.М. Растительный индикатор.М.: Просвещение, 2002. – 256с.

    2. Вронский В.А. Растительный индикатор. - СПб.: Паритет, 2002. – 253с.

    3. Степин Б. Д., Аликберова Л. Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002

    4. Штремплер Г.И. Домашняя лаборатория. (Химия на досуге). - М., Просвещение, Учебная литература.- 1996.

    5. http://www.alhimik.ru/teleclass/glava5/gl-5-5.shtml

    6. fb.ru/article/276377/chto -takoe -indikator -v -himii -opredelenie -primeryi- printsip -deystviya

    случая. Ученый велел готовить помощнику растворы, которые потом переливали в стаканы и в каждый опустили по цветку. В некоторых стаканах цветы немедленно начали краснеть. Наконец, ученый понял, что цвет фиалок зависит от того, какой раствор находится в стакане, какие вещества содержатся в растворе. Затем Бойль заинтересовался, что покажут не фиалки, а другие растения. Эксперименты следовали один за другим. Лучшие результаты дали опыты с лакмусовым лишайником. Тогда Бойль опустил в настой лакмусового лишайника обыкновенные бумажные полоски. Дождался, когда они пропитаются настоем, а затем высушил их. Эти хитрые бумажки Роберт Бойль назвал индикаторами, что в переводе с латинского означает «указатель», так как они указывают на среду раствора. Именно индикаторы помогли ученому открыть новую кислоту - фосфорную, которую он получил при сжигании фосфора и растворении образовавшегося белого продукта в воде. В настоящее время на практике широко применяют следующие индикаторы: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый.