ОПРЕДЕЛЕНИЕ PH НАПИТКОВ. КОНКУРСНАЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
творческая работа учащихся по биологии (6 класс) на тему
Научно-исследовательская работа ученика МОУ Дмитровская СОШ № 2 г. Дмитрова, проведенная в рамках конкурса "Проект Года" г. Дмитров 2012 год.
Работа посвящена изучению влиянияпо пулярных напитков на процессы пищеварения в различных отделах пищеварительной системы человека.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 93.5 КБ |
Предварительный просмотр:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ ДМИТРОВСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА
МОУ ДМИТРОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 2
Конкурс «Проект года 1012»
КОНКУРСНАЯ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
ТЕМА: «ИЗМЕРЕНИЕ pH НАПИТКОВ»
Ученика Мухина Дениса Евгеньевича
Класс 6 «б»
Руководитель: учитель биологии
МОУ Дмитровская СОШ № 2
Корягин Дмитрий Александрович
Дмитров 2012
СОДЕРЖАНИЕ
1.1 ОТДЕЛЫ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ИХ СТРОЕНИЕ И УРОВЕНЬ PH
1.2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ PH ОБРАЗЦОВ НАПИТКО С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ИНДИКАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ БУМАЖКИ.
ВВЕДЕНИЕ
За долгую историю человечества, было создано огромное количество продуктов питания. В пищевой рацион современного человека по-прежнему входят все необходимые для здорового роста и развития вещества – минеральные и органические. Постоянные стрессы, ненормированный рабочий день у взрослых, увлечение детей продуктами содержащими красители, добавки, могут привести к серьезным заболеваниям. Есть еще одно важное на нашей планете вещество, без которого нельзя обойтись – это вода. Самое важное свойство воды – это способность растворять в себе вещества.
В химии особым важным показателем для растворов является так называемая величина pH. Так называют содержание в различных растворах особых частиц - «H» - ионов водорода. Если их много в растворе – то такой раствор называют щелочным, если мало – то кислотным. Организму человека необходимо определенное количество таких ионов водорода, для того чтобы в нем происходили важные химические процессы.
Цель исследования: Провести анализ уровня pH двух образцов популярных среди молодежи, напитков, и на основе анализа определить какой из этих напитков безвреднее для пищеварительной системы человека.
Задачи исследования:
- Проанализировать литературные источники по проблеме работы
- Определить pH двух образцов напитков
- Сравнить pH напитков с pH отделов пищеварительной системы
- Сделать выводы на основе эксперимента
Гипотеза исследования: Напитки содержащие много кислоты или щелочи могут нанести вред органам пищеварительной системы, нарушив кислотно-щелочной баланс, привести к заболеваниям. Определив pH этих напитков, мы сможем судить об их вреде.
Теоретическая значимость исследования: Данные полученные в результате анализа литературных источников могут быть использованы в дельнейших исследованиях связанных с определением pH.
Практическая значимость исследования: Данные полученные в результате эксперимента и выводы сделанные по его завершению могут дать основание для изменения пищевого рациона, исключения из него того или иного напитка, во избежание нанесения вреда организму.
Методы исследования:
- Анализ литературы по проблеме исследования
- Определение pH методом индикации с использованием универсальной индикаторной бумажки.
1.1 ОТДЕЛЫ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ИХ СТРОЕНИЕ И УРОВЕНЬ pH
Несомненно, жизненные процессы человека должны протекать в определенной норме. В случае переутомления необходимо отдыхать, при ощущении голода необходимо питаться и т.д. Но за всеми перечисленными, кажущимися обычными, повседневными явлениями, скрываются сложнейшие химические процессы. Химические процессы – это процессы изменения (переработки) нашим организмом различных веществ - органических (белков, жиров, углеводов) и минеральных (минеральные соли). И те и другие участвуют в осуществлении важнейших процессов, происходящих в нашем организме – это выработка энергии, образование новых клеток, тканей, управление работой химических процессов.[2] Все это разнообразие функций постоянно держится под контролем самим организмом. Большинство химических элементов и веществ в организме человека может усваиваться им только в виде растворов [1]. Именно с помощью воды в нашем организме образуются такие растворы. Сказав об этом, мы так же можем отметить что, состав той воды, которая употребляется человеком в пищу, в большей мере оказывает влияние на внутреннюю среду нашего организма. На примере болезни, мы часто убеждаемся - как опасно бывает попадание чужеродного тела – инфекции в организм человека, и можем наблюдать его реакцию на такое явление, как заражение. Часто этой реакцией является повышение температуры тела. Наше тело пытается таким образом убить попавшие в него микробы, не выдерживающие высоких температур. Из такого наблюдения мы можем утверждать, что для тела человека существует какое-то определенное значение температуры, которое повышается или понижается в зависимости от ситуации, в которой человек находится. Не для кого ни секрет – 36.6°C – это и есть то необходимое человеку постоянство. Только при 36.6°C правильно, без перебоев, происходят важные химические процессы внутри нашего организма, четко работают нужные вещества. Стоит температуре измениться – и мы чувствуем недомогание, слабость, отсутствие аппетита, боль – все это признак неправильной работы тех самых нужных веществ. [1]
Помимо температуры тела, есть еще и химические показатели, от постоянства которых зависит функционирование систем нашего тела. К такой величине относится показатель «pH». В такой науке как химия, этими буквами называют содержание в различных растворах особых, важных для жизни частиц - «H» - ионов водорода – вещества, без которого немыслима жизнь на нашей планете вообще. Если их много в растворе – то такой раствор называют щелочным, если мало – то кислотным. [6] Естественно то, что организму человека необходимо какое-то определенное количество таких ионов водорода, для того чтобы в нем происходили важные химические процессы. И одной из систем органов, показатель pH которых имеет важное значение, является пищеварительная система. Именно благодаря пищеварительной системе человек получает все те вещества, о которых было сказано выше – органические и минеральные. Обрабатываясь специальным раствором – слюной во рту, пища и жидкость начинают свое продвижение по «ступеням» пищеварительной системы – так называемым «отделам», к которым относятся глотка, пищевод, желудок, кишечник (толстый и тонкий), растворяясь до мельчайших частиц, которые впитываются организмом как губкой, и используются им для производства своих собственных веществ. [6]
Конечно, рассматривать систему пищеварения человека необходимо с ротовой полости. Ротовая полость — начальный отдел пищеварительного тракта; спереди открывается ротовой щелью, сзади сообщается с глоткой.
В организме ротовое отверстие и полость рта входят в понятие «рот». Ротовое отверстие — ротовая щель — находится между верхней и нижней губой, при сомкнутых губах длина в среднем составляет 6—8 см. Губы, в области которых происходит переход от кожи к слизистой оболочке, включают три отдела — кожный (начинается от основания носа на верхней губе и от губоподбородочной борозды на нижней), переходный, или красную кайму, и слизистый. [3, 4,5]
Ротовую полость разделяют на два отдела: передний, или преддверие рта, и задний, или собственно полость рта. При открытом ротовом отверстии эти отделы широко сообщаются между собой, при сомкнутых челюстях преддверие сообщается с собственно полостью рта через межзубные промежутки и позади последних моляров. Преддверие рта имеет подковообразную форму и располагается между губами и щеками снаружи и губно-щечными поверхностями губ челюстей изнутри. Одна из основных функций ротовой полости. — участие в измельчении пищи. Кроме того, в ней начинается химическая обработка пищи за счет специальных веществ – «ферментов», расщепляющих углеводы. Полость рта имеет также значение для осуществления дыхания, образования голоса и артикуляции. Функциональные нарушения в полости рта (расстройство жевательной функции и др.) неизбежно оказывают влияние на функцию всего пищеварительного тракта. Слизистая оболочка ротовой полости и слюна выполняют важнейшую функцию организма — барьерную. Барьерные свойства слизистой оболочки обеспечивают ее покровная ткань, которая обладает способностью впитывать вещества, особенно в подъязычной области. Благодаря увеличению количества слюны происходит обезвреживание вредных микроорганизмов. Так же происходит нейтрализация (приведение в необходимое организму равновесие) кислот и щелочей – химических соединений. [3, 4,5]].
Значение pH полости рта, при котором растворение пищи происходит так, как это необходимо равно 6,35 – 6,85 pH. Другими словами желательно чтобы пища, попавшая в ротовую полость, не была слишком кислой или слишком щелочной, так как она может вызвать неприятные ощущения, раздражения, а при постоянном употреблении такой пищи могут появиться и сложные заболевания, такие как кариес. Например, дантисты показываю, что популярные напитки содержащие кофеин (вещество придающее организму бодрости) провоцирует кариес, из-за того, что при употреблении таких напитков, в ротовой полости среда становится кислой (то есть pH становится меньше нормы). Для того чтобы привести химическую среду рта в норму стоматологи рекомендуют выпить стакан воды – она разбавит кислоту. [3, 4,5]
Вторым отделом важным отделом, который мы рассмотрим, будет являться желудок. Желу́док — полый мышечный орган, расположенный в левом подреберье. Желудочное отверстие находится на уровне XI грудного позвонка. Желудок является резервуаром для пищи, которая была поглощена, а также осуществляет химическое переваривание этой пищи при условии оптимального (нужного) для этого процесса числа pH. Кроме того желудок осуществляет выделение специальных активных веществ – ферментов так же работающих только при определенном количестве ионов водорода – pH, и выполняет функцию всасывания – подобно губке.[4] Конечно желудок чрезвычайно сложно устроенный орган, и показатель pH в разных его частях будет немного отличаться, однако среднее число его ровняется 3,0-3,5 pH. То есть это говорит нам о том, что среда в желудке кислая, в отличие от ротовой полости, зависит это от наличия в нем соляной кислоты – слабого раствора, который помогает обеззараживать полость желудка и пищу попавшую в него. [1,3,4]
К наиболее распространенным заболеваниям желудка относятся: гастрит – заболевание поверхности желудка – воспаление слизистой оболочки, причиной которого является неправильное питание, употребление кислых, острых продуктов, нарушение режима питания, попадание в желудок микробов, а так же употребление спиртного и кислотосодержащих напитков. К заболеваниям желудка можно отнести так же различные расстройства, язвы, изжога, которая возникает так же при повышенной кислотности – когда pH имеет небольшое значение, и кислота из желудка начинает подходить к верхнему отделу пищеварительной системы, которым является пищевод. [5]
Следующий отдел рассмотренный нами – это кишечник. Кише́чник (лат. intestinum) — орган пищеварения у человека. Находится в брюшной полости. Состоит из тонкой и толстой кишки.
То́нкая кишка́ (лат. intestinum tenue) — отдел кишечника у человека, располагающийся между желудком и толстой кишкой. Тонкая кишка осуществляет функцию всасывания питательных веществ – белков жиров и углеводов, но в растворенной форме – то есть расщепленных на более простые части из кома пищи в организме. [4]
То́лстая кишка́ (лат. intestinum crassum) — нижняя часть кишечника, в которой происходит в основном всасывание воды и формирование из пищевой кашицы Толстая кишка — наиболее широкая часть кишок человека, располагается в брюшной полости.
Длина толстых кишок от 120 до 227 см и в среднем равна 158,4 см. В стенке толстой кишки имеются многочисленные отверстия, из которых выделяется обеззараживающее вещество. [4]
Среда кишечника слабо – щелочная примерно 7,5 pH. Среди распространенных заболеваний кишечника можно назвать, например понос, расстройства, нарушение микрофлоры – сокращение числа полезных бактерий обитающих в нем и живущих в сотрудничестве с человеком. Все эти заболевания могут вызываться неправильным питанием, отравлением, сопровождаемые изменением pH. [5]
Итак, из прочитанного материала становится ясно, что уровень pH в различных отделах пищеварительной системы разный и это зависит от функций, которые выполняет этот отдел. Мы получили данные о pH обозначенных органов, возможных нарушениях их работы с которыми так или иначе связанно изменение показателя Ph и можем приступать к практической части исследования.
1.2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ pH ОБРАЗЦОВ НАПИТКО С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ИНДИКАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ БУМАЖКИ.
Для начала следует сказать несколько слов об индикаторной бумаге, которую мы будем использовать в нашей экспериментальной части. Индикаторная бумага производится с использованием специального вещества – лакмуса, который представляет собой тёмный порошок со слабым запахом нашатырного спирта. Хорошо растворяется в чистой воде, образуя растворы фиолетового цвета. В кислых средах (pH<4,5) лакмус приобретает красную окраску, в щелочных (pH>8,3) — синюю. У лакмуса, по сравнению с остальными индикаторами, сравнительно небольшая погрешность в определении среды вещества. [4]. По завершению анализа литературных источников нами была составлена сводная таблица, наглядно показывающая уровень pH в различных отделах пищеварительной системы.
Таблица 1. Определение pH отделов пищеварительной системы
Ph ротовой полости | Ph желудка | Ph кишечника |
6,5-7 | 3,0-3,5 | 7,5 |
Итак, наш эксперимент проходил в несколько этапов.
- На первом этапе нашего эксперимента мы разлили образцы напитков в чистые емкости и обозначили их цифрами 1 и 2
- На втором этапе мы провели определение уровня pH в образцах напитков 1 и 2
- На третьем этапе мы произвели вычисления и составили сводную таблицу разницы Ph образцов и pH отделов пищеварительной системы
- На четвертом этапе мы сделали выводы
Таблица 2. Разница показателей pH напитков и показателей pH отделов пищеварительной системы
| Ph ротовой полости | Ph желудка | Ph кишечника |
Ph образца 1 | 3,2 | 2,7 | 4,2 |
Ph образца 2 | 1,0 | -2,5 | 2,0 |
Из таблицы видно что образец 1 по своей кислотности превышает даже желудок, в котором и без того кислая среда. pH образца 2. напротив щелочная, и различия не так велики. Если учесть тот факт что желудок может реагировать на щелочные вещества повышенным выделением соляной кислоты и тем самым нейтрализовать щелочь напитка. А добавление в оптимально-кислую среду кислоты может привести к заболеваниям и расстройствам всех органов и отделов пищеварительного тракта, описанным нами ранее в части 1.1.
Подводя итоги нашего эксперимента, следует обозначить то, что образцом под номером 1 выступил популярный на сегодняшний день напиток Coca Colla, образцом 2 выступил не менее популярный напиток – минерализованная вода «Сенежская».
Выводы:
- pH 1-ого образца находится в точке кислотности, а pH 2-ого образца в точке щёлочности
- Ph первого образца отличается от pH органов пищеварительной системы на большее количество единиц чем второй, а следовательно первый образец вреднее для отелов пищеварительной системы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Нами была проведена работа, которая еще раз доказывает пользу натурального продукта, в частности напитка, не содержащего красители, дополнительные химические ингредиенты, усилители вкуса и прочие добавки, так пагубно влияющие на органы нашей пищеварительной системы.
В результате исследования:
- Проанализированы литературные источники по проблеме работы
- Определены показатели pH двух образцов напитков
- Произведено сравнение pH напитков с pH отделов пищеварительной системы
- Сделаны выводы на основе эксперимента
Таким образом, мы можем утверждать, что все поставленные задачи выполнены, гипотеза подтверждена, а цели достигнуты.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. Человек: учебник для 8 кл. общеобразовательных учебных заведений. – М.: Дрофа, 2007.
2. Пасечник В. В. Биология. Бактерии. Грибы. Растения. 6 класс: учебник для общеобразовательных учреждений. – 2-е изд. – М.: «Дрофа», 2007.
Электронные источники:
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2012/12/03/picture-156725-1354544639.jpg)
Урок физики в 11 классе "Определение ускорения свободного падения" лабораторная работа
Урок приобретения новых знаний, практическая исследовательская работа с применением ИКТ. Осуществлялась связь с предметом информатика. Для вычисления результата и погрешностей использовала...
![](/sites/default/files/pictures/2014/07/31/picture-466622-1406808892.jpg)
Определение показателя преломления стекла. Лабораторная работа. 11 класс.
Презентация подготовлена к уроку в общеобразовательном классе (2 часа в неделю) по теме: "Определение показателя преломления стекла".Тип урока: лабораторная работа. На слайдах представ...
![](/sites/default/files/pictures/2013/03/27/picture-226179-1364387895.jpg)
Определение плотности твёрдого тела. Лабораторная работа.7 кл.
Практическая работа (. 7 кл) в соответствии с ФГОС второго поколения проводится в форме ролевой игры...
![](/sites/default/files/pictures/2017/02/21/picture-873901-1487708898.jpg)
Определение углеводов - с выполнением практической работы
Урок для углублённого изучени раздела "Биохимия" в урочной или внеурочной деятельности....
![](/sites/default/files/pictures/2019/03/27/picture-1130835-1553637134.jpg)
Лабораторная работа "Определение влияния физической нагрузки на работу сердца"
Лабораторная работа для 8 класса состалена на основе технологии развития критического мышлени...
![](/sites/default/files/pictures/2021/05/11/picture-1333022-1620755205.jpg)
Презентация на тему " Основные термины и определения при выполнении ручных швейных работ"
В данной презентации рассмотрены осные термины и определения при выполнении ручных швейных работ, такие как: мода, стиль одежды, волокно, швейная нить, ткань, стежок, строчка, шов, длина стежка, ширин...
![](/sites/default/files/pictures/2022/11/08/picture-1432477-1667924635.jpg)
Анкета для студентов по определению уровня развития навыков самостоятельной работы студентов.
Анкета может быть использована для мониторингаучебной деятельности студентов...