实验3植物指示剂.docx
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实验3植物指示剂
实验3-植物指示剂
实验3家庭小实验的研究——植物指示剂的制备
蒋瑞112011316001252
教学目标
知识与技能：
1.了解酸碱指示剂的变色原理及用于滴定的原理。
2.了解植物色素的变色原理及制备方法。
过程与方法：
1.学会植物指示剂的制备方法及变色范围的测试方法。
2．融会贯通前两次课学习的实验条件探究的方法。
情感态度于价值观：
通过家庭小实验，学生能养成认真观察、充分合理利用周围物品的好习惯，做个生活中的有心人，提高学习化学兴趣。
一．实验目的
1.了解指示剂变色原理。
2.学习植物指示剂的制备方法及变色范围的测试方法。
3.掌握评判指示剂变色效果的方法。
4.探究影响植物指示剂效果的因素。
二．实验原理
1.指示剂变色原理
植物色素中有庞大的共轭体系或共轭双键结构,在酸或碱溶液的作用下发生共轭结构改变而变色,其变色原理如下结构图所示。
花色素跟酸反应,生成稳定的盐而显红色,pH值增大,形成无色的色烯衍生物,在碱存在的情况下,取代基部分能生成醌型结构,颜色从淡红色变成蓝色。
花色素在碱性条件下不稳定，容易变色。
2.植物指示剂选择的影响因素分析
含植物色素较多的植物，特别是含花青素的植物花叶果实等，在不同酸碱环境中能呈现出不同的颜色。
一般，紫色类物质含花青素较多。
影响指示剂选择的因素包括：
植物本身、提取液浓度、浸泡时间、固液比（植物的质量（g）/提取液的体积（mL））等。
本次实验选择了三角梅、茄子、青枣、蔷薇四种植物来完成上述探究。
三．实验仪器及药品
蒸馏水、固体氢氧化钠、6mol/L盐酸、冰醋酸（99.5%以上）、浓氨水溶液（25%-28%）、pH试纸、95%的乙醇。
研钵、试管、50ml容量瓶、100ml容量瓶、5ml移液管、量筒、电子秤、表面皿、胶头滴管、玻璃棒。
三角梅、茄子、青枣、蔷薇
四．实验内容及数据记录
1.标准酸碱溶液的配制（即pH=1-14的溶液）
（1）配制1mol/LNaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl溶液待用。
（2）按下表配制pH=1-14的标准溶液
表1.pH=1-14酸碱液的配制
PH
NaOH/mL
NH3·H2O/mL
CH3COOH/mL
HCl/mL
H2O/mL
1
10
90
2
1
99
3
6
94
4
13
87
5
39
61
6
49
51
7
50
50
8
51
49
9
61
39
10
87
13
11
6
94
12
1
99
13
10
90
14
100
2．自制植物指示剂的探究
（1）提取剂浓度的探究
表2.不同浓度萃取剂对植物指示剂颜色及pH的影响（三个水平应该分别记录）
提取剂/10mL
现象
样品/1g
95%乙醇溶液
50%乙醇溶液
蒸馏水
三角梅
紫红色，随着乙醇溶液浓度增加，颜色加深；PH=7、6、7。
蔷薇
粉红色，随着乙醇溶液浓度增加，颜色加深；PH=7、7、7。
青枣皮
黄绿色，随着乙醇溶液浓度增加，颜色变化不明显；PH=6、7、7。
茄子皮
黄绿色，随着乙醇溶液浓度增加，颜色加深变为绿色；PH=6、6、6。
结论
总体而言，用95%乙醇溶液浸泡效果好。
（2）试测
将制备好的植物指示剂（选择95%乙醇提取的指示剂），分别滴入1mol∕L的HCl溶液和1mol∕L的NaOH溶液，观察颜色是否变化，如果不发生变化则不进行下面的探究。
表3.植物指示剂在强酸强碱中的颜色（中性？
）
1mol∕LHCl
1mol∕LNaOH
三角梅
粉红
黄绿
蔷薇
粉红
黄色
青枣皮
无色
黄色
茄子皮
粉红
黄绿
结论
四种样品在酸碱中有不同的颜色，都可以用作植物指示剂
（3）提取浸泡时间的探究
称叶子花、蔷薇、枣、茄子皮各1g，用95%的乙醇溶液10mL浸泡，浸泡时间分别为10min、20min、30min，观察植物指示剂的颜色并测量pH值。
表4.浸泡时间对植物指示剂颜色及pH的影响（时间探究应该是探究可作为指示剂的最短时间）
时间/min
现象
样品/1g
10
20
30
三角梅
紫红色，随浸泡时间增加，颜色加深；pH分别为7、6、6。
蔷薇
粉红色，随浸泡时间增加，颜色变化不明显；pH分别为7、6、6。
青枣皮
黄绿色，随浸泡时间增加，颜色变浅；pH分别为5、6、6。
茄子皮
绿色，随浸泡时间增加，颜色加深；pH分别为5、5、5。
结论
总体而言，浸泡30min适宜。
（4）固液比的探究
称叶子花、蔷薇、枣、茄子皮各1g，分别加95%的乙醇溶液5、15浸泡30min（10mL的在前面的实验已经记录），观察植物指示剂的颜色并测量pH值。
表5.固液比对植物指示剂颜色及PH的影响
V乙醇/mL
现象
样品
5
10
15
20
三角梅
紫红→偏暗红；PH分别为7、7、7、6。
蔷薇
粉→浅粉；PH分别为7、7、7、7。
茄子皮
绿色→浅绿；PH分别为6、6、6、6。
结论
乙醇越多，提取的指示剂浓度越低，颜色越浅，对pH几乎不影响。
所以从实验需要的浸出液多少和节约药品的角度考虑，10mL提取液。
的最合适。
5毫升就不好吗？
注意试验指标的确定
（5）植物指示剂的变色范围测试
取PH=1-14的酸碱液各10滴于1-14编号的试管中，分别加入用10mL95%乙醇溶液浸泡30min制成的植物指示剂2滴，观察颜色变化。
表6.植物指示剂的变色范围（指示剂本身的颜色？
）
PH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
青枣皮
无色
浅黄
黄色
茄子
1-3粉红，4-7浅绿色，8粉红，9-14黄绿色。
蔷薇
1粉红，2-3浅粉红，4-6无色，7浅棕黄，8粉红，9-11浅绿，12黄绿，13-14浅黄色。
三角梅
1-6粉红，7黄色，8粉红，9-11浅黄，11-14黄绿。
结论
青枣皮的颜色变化不明显，是渐进式的，不好判断其变色，效果不好。
其他三种效果都不错。
同时验证了颜色呈紫色系的植物花青素较多，适合用作酸碱指示剂。
教学建议：
1.本实验为学生自主探究的家庭小实验，学生可以充分发挥其学习主动性，完成好实验。
如果有准备不充分的，教师应该多给予帮助和适当的批评。
2.在上次实验的时候教师应对这个实验的要求有简单的解释，比如：
单从题目看，这个实验很简单，就只是植物指示剂的制备。
而前面两次实验我们都做了实验条件的探究，那么是不是这次也要探究实验条件呢？
我总觉得教师可以稍微提示哈我们下次实验的主要目的，当然只是稍微提点，并不是告知全部。
要不然单看一个题目学生会有一定的困惑，找不到方向。
3.实验时研钵的黑色残留物会干扰颜色的判断，所以必须提醒学生一定要洗干净。
参考文献
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