實驗3-植物指示劑

1、實驗3 家庭小實驗的研究植物指示劑的制備教學目標知識與技能：1.了解酸堿指示劑的變色原理及用于滴定的原理。 2. 了解植物色素的變色原理及制備方法。過程與方法：1.學會植物指示劑的制備方法及變色范圍的測試方法。 2融會貫通前兩次課學習的實驗條件探究的方法。情感態(tài)度于價值觀：通過家庭小實驗，學生能養(yǎng)成認真觀察、充分合理利用周圍物品的好習慣，做個生活中的有心人，提高學習化學興趣。一實驗目的1.了解指示劑變色原理。2.學習植物指示劑的制備方法及變色范圍的測試方法。3.掌握評判指示劑變色效果的方法。4.探究影響植物指示劑效果的因素。二實驗原理1.指示劑變色原理植物色素中有龐大的共軛體系或共軛雙鍵結(jié)構(gòu),

2、在酸或堿溶液的作用下發(fā)生共軛結(jié)構(gòu)改變而變色,其變色原理如下結(jié)構(gòu)圖所示?；ㄉ馗岱磻?生成穩(wěn)定的鹽而顯紅色,pH 值增大,形成無色的色烯衍生物,在堿存在的情況下,取代基部分能生成醌型結(jié)構(gòu),顏色從淡紅色變成藍色。花色素在堿性條件下不穩(wěn)定，容易變色。2.植物指示劑選擇的影響因素分析含植物色素較多的植物，特別是含花青素的植物花葉果實等，在不同酸堿環(huán)境中能呈現(xiàn)出不同的顏色。一般，紫色類物質(zhì)含花青素較多。影響指示劑選擇的因素包括：植物本身、提取液濃度、浸泡時間、固液比（植物的質(zhì)量(g)/提取液的體積（mL）等。本次實驗選擇了三角梅、茄子、青棗、薔薇四種植物來完成上述探究。三實驗儀器及藥品蒸餾水、固體氫氧

3、化鈉、6mol/L鹽酸、冰醋酸（99.5%以上）、濃氨水溶液（25%-28%）、pH試紙、95%的乙醇。研缽、試管、50ml容量瓶、100ml容量瓶、5ml移液管、量筒、電子秤、表面皿、膠頭滴管、玻璃棒。 三角梅、茄子、青棗、薔薇四實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)記錄1.標準酸堿溶液的配制（即pH=1-14的溶液）（1）配制1mol/L NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl溶液待用。（2）按下表配制pH=1-14的標準溶液表1.pH=1-14酸堿液的配制PHNaOH/mLNH3·H2O/mLCH3COOH/mLHCl/mLH2O/mL11090219936944138753961

4、649517505085149961391087131169412199131090141002自制植物指示劑的探究（1）提取劑濃度的探究表2. 不同濃度萃取劑對植物指示劑顏色及pH的影響（三個水平應該分別記錄） 提取劑/10mL 現(xiàn)象樣品/1g95%乙醇溶液50%乙醇溶液蒸餾水三角梅紫紅色，隨著乙醇溶液濃度增加，顏色加深；PH=7、6、7。薔薇粉紅色，隨著乙醇溶液濃度增加，顏色加深；PH=7、7、7。青棗皮黃綠色，隨著乙醇溶液濃度增加，顏色變化不明顯；PH=6、7、7。茄子皮黃綠色，隨著乙醇溶液濃度增加，顏色加深變?yōu)榫G色；PH=6、6、6。結(jié)論總體而言，用95%乙醇溶液浸泡效果好。（2）試測

5、將制備好的植物指示劑（選擇95%乙醇提取的指示劑），分別滴入1molL的HCl溶液和1molL的NaOH溶液，觀察顏色是否變化，如果不發(fā)生變化則不進行下面的探究。表3.植物指示劑在強酸強堿中的顏色（中性？）1molL HCl1molL NaOH三角梅粉紅黃綠薔薇粉紅黃色青棗皮無色黃色茄子皮粉紅黃綠結(jié)論四種樣品在酸堿中有不同的顏色，都可以用作植物指示劑（3）提取浸泡時間的探究稱葉子花、薔薇、棗、茄子皮各1g，用95%的乙醇溶液10mL浸泡，浸泡時間分別為10min、20min、30min，觀察植物指示劑的顏色并測量pH值。表4.浸泡時間對植物指示劑顏色及pH的影響（時間探究應該是探究可作為指示劑

6、的最短時間） 時間/min 現(xiàn)象樣品/1g102030三角梅紫紅色，隨浸泡時間增加，顏色加深；pH分別為7、6、6。薔薇粉紅色，隨浸泡時間增加，顏色變化不明顯；pH分別為7、6、6。青棗皮黃綠色，隨浸泡時間增加，顏色變淺；pH分別為5、6、6。茄子皮綠色，隨浸泡時間增加，顏色加深；pH分別為5、5、5。結(jié)論總體而言，浸泡30min適宜。（4）固液比的探究稱葉子花、薔薇、棗、茄子皮各1g，分別加95%的乙醇溶液5、15浸泡30min(10mL的在前面的實驗已經(jīng)記錄)，觀察植物指示劑的顏色并測量pH值。表5.固液比對植物指示劑顏色及PH的影響 V乙醇 /mL現(xiàn)象樣品5101520三角梅紫紅偏暗紅；

7、PH分別為7、7、7、6。薔薇粉淺粉；PH分別為7、7、7、7。茄子皮綠色淺綠；PH分別為6、6、6、6。結(jié)論乙醇越多，提取的指示劑濃度越低，顏色越淺，對pH幾乎不影響。所以從實驗需要的浸出液多少和節(jié)約藥品的角度考慮，10mL提取液。的最合適。5毫升就不好嗎？注意試驗指標的確定（5）植物指示劑的變色范圍測試取PH=1-14的酸堿液各10滴于1-14編號的試管中，分別加入用10mL95%乙醇溶液浸泡30min制成的植物指示劑2滴，觀察顏色變化。表6.植物指示劑的變色范圍（指示劑本身的顏色？）PH1234567891011121314青棗皮無色淺黃黃色茄子1-3粉紅，4-7淺綠色，8粉紅，9-14

8、黃綠色。薔薇1粉紅，2-3淺粉紅，4-6無色，7淺棕黃，8粉紅，9-11淺綠，12黃綠，13-14淺黃色。三角梅1-6粉紅，7黃色，8粉紅，9-11淺黃，11-14黃綠。結(jié)論青棗皮的顏色變化不明顯，是漸進式的，不好判斷其變色，效果不好。其他三種效果都不錯。同時驗證了顏色呈紫色系的植物花青素較多，適合用作酸堿指示劑。教學建議：1. 本實驗為學生自主探究的家庭小實驗，學生可以充分發(fā)揮其學習主動性，完成好實驗。如果有準備不充分的，教師應該多給予幫助和適當?shù)呐u。2. 在上次實驗的時候教師應對這個實驗的要求有簡單的解釋，比如：單從題目看，這個實驗很簡單，就只是植物指示劑的制備。而前面兩次實驗我們都做了

9、實驗條件的探究，那么是不是這次也要探究實驗條件呢？我總覺得教師可以稍微提示哈我們下次實驗的主要目的，當然只是稍微提點，并不是告知全部。要不然單看一個題目學生會有一定的困惑，找不到方向。3. 實驗時研缽的黑色殘留物會干擾顏色的判斷，所以必須提醒學生一定要洗干凈。參考文獻1 張慶云,楊華.重慶地區(qū)植物色素用作酸堿指示劑的研究J.教學儀器與實驗,2007 年第3 期:11-13.2 人民教育出版社課程教材研究所，化學課程教材研究開發(fā)中心義務教育課程標準實驗教科書化學九年級下冊M北京：人民教育出版社，2006年10月：49-50.3 溫華軍.自制酸堿指示劑的探究教學設(shè)計與實踐J.廣西教育學院學報,2011 年第3 期:176-177,