разработка материала "Измерение кислотности (водородного показателя рН) некоторых популярных газированных напитков, употребляемых в пищу" Точка роста
учебно-методический материал по химии (10 класс)

 Измерение кислотности (водородного показателя рН) некоторых популярных газированных напитков, употребляемых в пищу

Ход мероприятия:

Добрый день, уважаемые гости, ребята! Рада вас видеть!

 В настоящее время в повседневной жизни человек может утолить жажду не только простой водой, но и множеством напитков, продающихся в магазинах в большом ассортименте.

Я начну наше мероприятие со стихотворения, эти строки написали студенты химического факультета после проведения ряда экспериментов .

Напитки уникальные, универсальные
Желудки прожигают 
Монеты растворяют, 
Двигатель отмывают, 
Пятна крови, ржавчину удаляют. 
В общем, это вам не квас 
Данные напитки губят нас.

-Как вы думаете о каких напитках идет речь? ( газированные напитки)

Сегодняшнее мероприятие я хотела бы посвятить  современным газированным напиткам, которые многие из нас ежедневно употребляют в пищу. Качество и химический состав напитков оказывают огромное влияние на состояние здоровья человека. Одним из таких факторов является повышенная кислотность употребляемых напитков.Что же такое должно содержаться в этих вкуснейших, утоляющих жажду напитках? К ответу на этот вопрос мы вернемся в конце занятия

-Какие напитки вы чаще всего употребляете? Почему?

-Всегда ли вкусный напиток оказывается полезным для вашего здоровья?  

Каждый напиток имеет свою кислотность, которая влияет на пищеварительную систему.

-Что такое кислотность раствора?

 -Как можно определить кислотность?

Сегодня я предлагаю нам представить себя сотрудниками научно-исследовательского института, учеными-исследователями химии. В нашем институте 2 лаборатории, занимающихся исследованиями напитков употребляемых в пищу, а именно: газированные напитки

Цель: показать различие кислотности (водородного показателя рН) распространенных напитков с помощью датчика рН цифровой лаборатории Z.Labs.

  Задачи исследования: измерить рН  напитков, обнаружить в них кислотную, щелочную или нейтральную  среды . Определить влияние рН напитков на состояние  организма.

Важнейшим этапом любого исследования является выдвижение гипотезы. Гипотеза - это предположение, которое вы бы хотели доказать или опровергнуть в ходе исследования. Посмотрите на представленные напитки, можем ли мы  сразу сказать, содержат они кислотную или щелочную среду?

Ученики :  «нет»

Учитель:  Мы   сможем выяснить это в результате исследования.  

Учитель:  С помощью чего мы с вами будем определять рН представленных напитков?

  Ученики: с помощью беспроводного цифрового датчика рН цифровой лаборатории Z.Labs.

Учитель: демонстрирует датчик. Этот датчик измеряет водородный показатель раствора рН в диапазоне от 0 до 14 единиц рН. Показатель рН чистой воды равен 7, значение р Н кислотного раствора обычно находится между 7 и 0, а рН щелочного раствора варьируется  от 7 до 14. Данные измерения показателя рН будут передаваться на подключённый компьютер, где будут записываться и отображаться программным обеспечением на экран в виде графика и точных данных.  После первого измерения датчик промывается в чистой дистиллированной воде, после чего может быть использован повторно.

Ученики  10  класса проводят опыты в рамках данной работы, используя возможности цифровой химической лаборатории. Порядок работы с цифровой лабораторией описан в рабочем  листе ( приложение № 1).

Приложение №1

Химическая лаборатория.

Лабораторный опыт «Определение кислотности среды наиболее популярных напитков »

Цель: провести определение кислотности напитков с использованием датчика pH цифровой лаборатории Z.Labs центра «Точка роста»

Используемое оборудование: компьютер с программным обеспечением цифровой лаборатории Z.Labs, беспроводной цифровой датчик рН , экран, проектор

Дополнительное оборудование: химические стаканы (25 мл); промывающий раствор ( дистиллированная вода), фильтровальная бумага

Материалы исследования: газированные напитки: кока-кола, фанта, газированные лимонады разных производителей  

Дидактический материал: инструкция по использованию цифрового датчика рН, план-вывод по составлению практического результата работы

Ход работы:

1. Подключите датчик рН к мультидатчику цифровой лаборатории Z.Labs

2.Погрузите  рН электрод в дистиллированную воду в качестве контроля. Проводите измерения в течение 1 мин. Во время измерения  в программе Z.Labs появляется график измерении рН от времени. Когда показания прибора стабилизировались, запишите значение рН в таблицу рабочего листа ( табл.1.).

3. Промойте электрод дистиллированной водой

4.Просушите электрод фильтровальной бумагой

5.Повторите пункты 2-4 для остальных образцов

В качестве контроля используйте дистиллированную воду

6.Сделайте вывод

Таблица 1. Значение рН растворов.

Опыт 1

Опыт 2. Обнаружение консервантов в газированных напитках.

Опыт 3.  Влияние газированной воды на белок яйца.

Опыт 4. Влияние красителей, входящих в состав газированных напитков, на яичную скорлупу.

Опыт  5. Влияние газированой воды на мясо.

Опыт  6. Определение ортофосфорной кислоты в газированных напитках

Опыт  1.  Определение pH-среды газированных напитков.

Оборудование: чашечки с пепси-колой , фантой и лимонадом, датчик рН

  Из источников информации мы узнали, что реакция среды данных напитков может составлять 2,8 – 3, что означает реакция среды кислотная. Погрузим датик рН в растворы и посмотрим результаты

Результат:

Вывод: Изменение рН   подтверждает то, что во всех образцах присутствуют в качестве добавок кислоты. Значит, это позволяет предположить, что  данные напитки, имея высокую кислотность своих растворов, могут пагубно влиять на желудочно-кишечный тракт человека.Консерванты входят в состав почти всех продуктов питания, которые сегодня есть на прилавках магазинов. Они продлевают срок хранения продуктов, повышают вкус, усиливают цвет . Среди них есть положительные и отрицательные, которые вредят организму.  С помощью следующего опыта попробуем определить все ли газированные напитки содержат консерванты

Опыт 2. Обнаружение консервантов в газировке.

Оборудование: стаканчики с фантой, кока-колой и лимонадом, сухие дрожжи

  В колбы  налили  исследуемые газированные напитки: Кока-кола, Фанта, и Лимонад. Затем в каждую пробирку с раствором, добавили  несколько грамм дрожжей и надели на горлышко колбы воздушный шарик. Пробирки с растворами оставили на сутки.

Результаты:

    Вывод: проведя эксперимент с газированными напитками, мы  убедились, что все напитки содержат консервант, т.к. шарик не надулся в ходе химической реакции. Консерванты подавляют реакции брожения углеводов:

дрожжи

С6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH

глюкоза

Опыт 3.  Влияние газированной воды на белок яйца.

Оборудование: стаканчики с фантой, лимонадом  и кока-колой, яичный белок

В чашечки с газированными напитками мы добавили яичный белок. В ходе опыта можно было увидеть, что сырой яичный белок в напитках Фанта и Кола вызвал активное выделение газа и скорее всего под действием этих газов всплыл на поверхность. Только в Лимонаде  он почти опустился на дно в виде хлопьев.

Вывод:   в сильно газированных напитках яичный белок он поднимается на поверхность вместе с углекислым газом, значит, из исследуемых напитков наименее газированным оказался Лимонад.

Опыт 4. Влияние красителей, входящих в состав газированных напитков, на яичную скорлупу.

Оборудование: стаканчики с фантой, лимонадом  и кока-колой, яичный белок

   В  чашки  положили   по кусочку яичной скорлупы, залила газированной водой исследуемых марок. Через два дня в   Кока-коле   яичная скорлупа покрылась слизью и стала хрупкой; в Фанте  на яичной скорлупе образовался налет; в  Лимонаде  видимых изменений нет.

    Вывод: газированные напитки отрицательно влияют на природные соединения кальция, т.е. на костную систему человека, напиток Лимонад   менее агрессивны.

Опыт  5. Влияние газированой воды на мясо.

Оборудование: стаканчики с фантой, лимонадом  и кока-колой,  пинцет, кусочек говядины.

    Пинцетом захватить кусочек мяса и поместить в стаканчики с напитками. Уже через 5 минут мясо посветлело в фанте и кока-коле, а в лимонаде осталось без изменения. Оставили его в стаканчиках на 3 дня.

Результаты: В эксперименте после того как мы  вытащили  кусочки мяса, увидели , что они в обоих случаях выглядят сваренными. Это же происходит со стенками нашего желудка.

Вывод: опыт показывает что кола и фанта наносят вред и нашем желудку.

Опыт  6. Определение ортофосфорной кислоты в газированных напитках.

Оборудование: стаканчики с фантой, лимонадом  и кока-колой, нитрат серебра, азотная кислота

   В пробирки   прилили  по 10 мл исследуемых газированных напитков. Каждую пробирку нагрели  до кипения, чтобы удалить растворенный в растворе углекислый газ. Затем добавили  по несколько капель раствора нитрата серебра, если выпадет осадок ортофосфата серебра, мы  смогли  сделать вывод о наличии в напитке ортофосфорной кислоты:

H3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4↓ + 3HNO3

Результаты:

В напитке  Фанта  нет никаких изменений, в пробирке с  Лимонадом  наблюдалось небольшое помутнение, а в пробирке с Кока-колой - явный  желтоватый осадок.

Вывод: в ходе химического эксперимента мы  убедились, что в состав напитка Кока-кола  входит ортофосфорная кислота, т.к. в пробирке  выпал осадок фосфата серебра.

Заключение:  

Сладкие газированные напитки не могут добавить здоровья. Наиболее серьезными последствиями регулярного и частого употребления газированных напитков детьми и подростками являются заболевания органов пищеварения; ожирение, сахарный диабет и кариес; мочекаменная болезнь; аллергия и тд.Сладкие газированные напитки содержат лимонную или ортофосфорную кислоту, которая повреждает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, а также постепенно растворяет эмаль зубов, вымывая из нее кальций. Такие же процессы происходят в костях.   Из исследованных газированных напитков каждый является небезопасным в употреблении.Поэтому такие напитки нужно стараться исключать из своего рациона