322x

Управление образования Верхнесалдинского городского округа
Муниципальное автономное общеобразовательное
учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 2
с углубленным изучением физики, математики,
русского языка и литературы»
Индикаторы своими руками
Исследовательская работа
Исполнитель Сытова Варвара Евгеньевна
ученица 6 б класса школы № 2
Руководители: Сытова Наталья Леонидовна
учитель химии школы № 2,
высшая квалификационная категория
город Верхняя Салда
2015год
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
3-4
1. Теоретическая часть. Индикаторы на уроках химии
5
2. Практическая часть
2.1. Оборудование и реактивы
6
2.2. Ход эксперимента
7 - 13
2.3. Результаты исследования
14 - 15
Выводы
16
Заключение
17
Источники информации
18
Приложение№ 1
Приложение № 2
Приложение № 3
Приложение № 4
Приложение № 5
Приложение № 6
2
ВВЕДЕНИЕ
Летом в 2013 году я, в составе экологической экспедиции школьников посетила
биосферный Висимский заповедник. В заповеднике я обратила внимание на большое количество
лишайников на ветках деревьев (Приложение 1). В Висимском заповеднике находиться 234 видов
лишайников. Такое многообразие и многочисленность говорит об уникальном чистом воздухе на
территории заповедника. Ведь лишайники являются индикаторами чистого воздуха. Вот именно с
этой информации меня и заинтересовало слово индикатор.
В материалах из Википедии — свободной энциклопедии я нашла следующую информацию
об индикаторах:
Индикатор (лат. indicator — указатель) — прибор, устройство, информационная система,
вещество — объект, отображающий изменения какого-либо параметра контролируемого
процесса или состояния объекта в форме, наиболее удобной для непосредственного восприятия
человеком визуально, акустически, тактильно или другим, легко интерпретируемым, способом.
У меня возник вопрос «Как вещества могут быть индикаторами?» В школьном кабинете
химии я познакомилась с такими веществами, увидела на практике действие фенолфталеина,
метил оранжевого, лакмуса и универсального индикатора. Все они необходимы для определения
среды, они меняют свою окраску в зависимости от среды: кислой, щелочной, нейтральной. Кроме
того я узнала, что лакмус добывается из растительного сырья, в частности из некоторых
лишайников: Roccella tinctoria ((о-ва Кабо-Верде, Канарские о-ва, Мадейра, Азорские о-ва,
западное побережье Южной Америки), Roccella fuciformis (Ангола и Мадагаскар), Roccella
pygmaea (Алжир), Roccella phycopsis, Lecanora tartarea (Норвегия, Швеция), Variolaria dealbata
(Пиренеи и Аверн), Ochrolechia parella (северо-запад Атлантического побережья Европы),
Parmotrema tinctorum(Канарские острова), из различных видов рода Parmelia, Dendrographa
leucophoea (США, Калифорния). Основными производителями лакмуса являются Мозамбик (из
Roccella montagnei) и США (из Dendrographa leucophoea).(Приложение 2).
Мне стало интересно, а можно, ли сделать индикаторами своими руками.
Гипотеза: Из растительного материала, произрастающего в нашем крае можно
приготовить кислотно – щелочные индикаторы.
Для подтверждения данной гипотезы я поставила перед собой цель:
«Получение кислотно – щелочных индикаторов из местного растительного материала».
Для достижения цели я наметила выполнение следующих задач:

Найти информацию по данной теме в различных источниках;

Собрать растительный материал в нашем саду;
3

На базе школьной лаборатории кабинета химии приготовить индикаторы и
проверить их действие;

На
основании
проведенного
эксперимента
составить
шкалу
самодельных
индикаторов;

Оформить результаты работы в презентации и представить на НПК.
Объектом моего исследования стали кислотно – щелочные индикаторы, полученные из
лепестков различных цветов, произрастающих в саду.
Предметом исследования является изменение окраски самодельных индикаторов в
кислотной и щелочной среде.
Методы исследования: эксперимент и анализ получившихся результатов.
Я считаю, что моя работа будет интересна всем, кто любит эксперименты.
4
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ИНДИКАТОРЫ НА УРОКАХ ХИМИИ
ИНДИКАТОРЫ (от лат. indicator – указатель) – вещества, позволяющие следить за
составом среды или за протеканием химической реакции. 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.
Кислотно-щелочные индикаторы весьма разнообразны; многие из них легко доступны и
потому известны не одно столетие. Это отвары или экстракты окрашенных цветов, ягод и плодов.
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. Вероятно, самый старый кислотноосновной индикатор – лакмус.
Основные индикаторы, применяемые на уроках химии в школе, и зависимость их окраски
от среды, представлены на Рис.1
Рис. 1. Окраска индикаторов в различных средах.
Вывод: при ознакомлении с данным материалом я решила проверить окраску самодельных
индикаторов в различных средах и составить свою шкалу
5
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. ОБОРУДОВАНИЕ И РЕКТИВЫ
1. Лепестки цветов (Бархатцы прямостоячие, петунья (Приложение 3), тигровая лилия, космея
(Приложение 4), бархатцы отклоненные, виола (Приложение 5), цинния, георгины однолетние,
тюльпаны (Приложение 6));
2. Дистиллированная вода;
3. Пробирки;
4. Водяная баня;
5. Воронки;
6. Фильтры;
7. Пустые флаконы;
8. Раствор соляной кислоты (HCl);
9. Раствор щелочи гидроксида натрия (NaOH);
1. Электрическая плитка.
6
2.2. ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА
1. Собрать и засушить лепестки различных цветов. Поместить в различные пакетики с
надписями (Рис. 2.).
Рис. 2 Высушенные лепестки цветов бархатцев прямостоячих.
2. Взять 1 г высушенных растений, поместить в пробирку с водой и нагреть на водяной
бане (Воду в бане нагревают до кипения) (Рис. 3).
Рис. 3 Водяная баня, пробирки с растительным материалом.
3.После того, как пробирки остынут, содержимое фильтруют (Рис. 4, 5, 6).
Рис. 4. Пробирки после кипячения.
7
Рис. 5. Фильтрование исследуемого материала.
Рис. 6. Остатки на фильтре.
4.
Полученные
прозрачные
растворы
поместить
соответствующими надписями (Рис. 7)
Рис. 7 Готовые индикаторы.
Индикаторы готовы, теперь их можно исследовать.
8
в
отдельные
пробирки
с
Образец № 1. Бархатцы прямостоячие (Рис. 8)
Рис. 8 Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой.
Результат: Реакция на кислоту не четкая, на щелочь потемнение исследуемого раствора.
Образец № 2. Петунья (Рис. 9).
Рис. 9. Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой
Результат: Реакция на кислоту – покраснение раствора, на щелочь – появление желтого
цвета.
9
Образец № 3 Тигровая лилия (Рис. 10).
Рис. 10. Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой
Результат: Реакция на кислоту – покраснение раствора, на щелочь – не явное зеленоватое
окрашивание.
Образец № 4 Космея (Рис. 11).
Рис. 11 Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой
Результат: Реакция на кислоту – покраснение раствора, на щелочь – появление тёмнозелёной окраски.
10
Образец № 5 Бархатцы отклоненные (Рис. 12)
Рис. 12. Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой
Результат: реакция на кислоту – покраснение раствора, на щелочь появление тёмно-зелёной
окраски.
Образец № 6 Виола (Рис. 13).
Рис. 13. Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой
Результат: Реакция на кислоту – покраснение раствора, на щелочь – появление желтой
окраски.
11
Образец № 7 Цинния (Рис. 14)
Рис. 14 Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой
Результат: Четкой реакции на кислоту и щелочь не наблюдается.
Образец № 8 Георгин однолетний (Рис. 15).
Рис. 15. Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой
12
Результат: Реакция на кислоту – покраснение раствора, на щелочь – появление темно –
зеленой окраски.
Образец № 9 Тюльпан (Рис. 16)
Рис. 16. Изменение окраски фильтрата со щелочью и кислотой
Результат: Реакция на кислоту – покраснение раствора, на щелочь – появление темно –
зеленой окраски.
13
2.3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
После проведенных мной экспериментов, я составила следующую шкалу самодельных
индикаторов.
Шкала самодельных индикаторов
№
Растение
Среда
Нейтральная
Кислая
1
Бархатцы
прямостоячие
2
Петунья
3
Тигровая лилия
4
Космея
5
Бархатцы
откланяющиеся
6
Виола
14
Щелочная
7
Цинния
8
Георгин
однолетний
9
Тюльпаны
15
ВЫВОДЫ
По результатам исследования я пришла к следующим выводам:
1. Из лепестков цветов можно получить кислотно – щелочные индикаторы;
2. Наиболее удачные кислотно – щелочные индикаторы у меня получились из петуньи, лилии,
виолы, тюльпанов;
3. Индикатор из бархатцев прямостоячих дал реакцию только на щелочную среду, цинния не дала
качественной реакции не в одной из сред;
4. Самодельные индикаторы в кислой среде чаще всего дают красную окраску;
5. Самодельные индикаторы со щелочью дают окраску от желтого до темно – зеленого цвета;
6. Самодельные индикаторы имеют ограниченный срок действия, так как быстро прокисают.
16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе исследовательской работы на этапе знакомства с источниками информации я
столкнулась с тем, что совсем не готова к восприятию некоторого материала. Мне пришлось
выбирать только ту информацию, которая мне понятна, но в результате я сделала вывод, что я в
дальнейшем должна еще очень многое узнать для понимания явлений, происходящих вокруг меня.
В ходе исследовательской работы я познакомилась с некоторым лабораторным
оборудованием, кислотой, щелочью, индикаторами и правилами работы с этими веществами.
Я познакомилась с этапами проведения исследовательской работы, приобрела навыки
выполнения и оформления исследования, представления презентации. Я считаю, что все это
пригодится мне в будущем, при обучении в старших классах.
Я думаю, что моя работа будет интересна тем, кто только начинает знакомиться с
химическими и физическими явлениями, возможно, результаты проведенных мной экспериментов
пригодятся в образовательном процессе по химии.
17
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1.А.К. Ризванов Химические опыты в познании основ науки (обращение к юному
исследователю). Химия в школе № 1 2007
2. http://ru.wikipedia.Кислотно – основные индикаторы
18
ПРЛОЖЕНИЕ № 1
Лишайники на ветках ели в Висимском биосферном заповеднике.
19
ПРИЛОЖЕНИЕ № 2
Лишайники, из которых делают лакмус.
20
ПРИЛОЖЕНИЕ № 3
Бархатцы прямостоячие
Петунья
21
ПРИЛОЖЕНИЕ № 4
Тигровая лилия
Космея
22
ПРИЛОЖЕНИЕ № 5
Бархатцы отклоненные
Виола
23
ПРЛОЖЕНИЕ № 6
Цинния
Однолетние георгины
Тюльпаны
24