Инфоурок / Химия / Видеоуроки / Урок по теме "Индикаторы" 8 класс

Урок по теме "Индикаторы" 8 класс

Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>

библиотека
материалов















ИНДИКАТОРЫ















Открытый урок по химии в 8 классе

Учитель: Саргсян Лилик Сергеевна
МКОУ СОШ №18 п.Загорский




Тема: Индикаторы

Цель урока: познакомить учащихся с индикаторами биологического и химического происхождения, их свойствами и использованием в научных и прикладных целях.

Задачи урока:

  1. Знакомство учащихся с индикаторами и их классификация.

  2. Исследование изменения цветов химических и природных катализаторов.

  3. Биологическое действие индикаторов на организм.

Приборы и материалы: колбы цилиндрические, пипетки, штатив с пробирками, банка для отходов, индикаторы: биологические – чай, раствор краснокочанной капусты и свеклы, химические: метиловый оранжевый, лакмус, фенолфталеиновый; дистиллированная вода, гидроксид калия, серная кислота , таблица «Изменение цвета индикаторов».


Планируемые результаты:


Урок должен помочь обучающимся восьмого класса сформировать следующие универсальные учебные действия:

     1)Личностные УУД: определиться в выборе индивидуальных образовательных потребностей; научиться общаться со сверстниками, отстаивать свою точку зрения в процессе беседы, показывать свою убежденность в вопросах значения химических знаний в повседневной жизни; оценивать жизненные ситуации и поступки с точки зрения общечеловеческих норм.

      2)Регулятивные УУД:  организовывать свое рабочее место под руководством учителя; определять цель и составлять план выполнения задания; развивать практические навыки  и умения при решении повседневных проблем связанных с химией; использовать в своей деятельности оборудование и реактивы.

      3)Познавательные УУД: научиться выполнять творческие задания для самостоятельного получения и применения знаний; устанавливать причинно-следственные связи; выдвигать гипотезы и обосновывать их; формулировать проблемы.

     4)Коммуникативные УУД: участвовать в диалоге на уроке и в жизненных ситуациях; сотрудничать с одноклассниками в поиске и сборе информации; принимать решения и реализовывать их; точно выражать свои мысли.


Форма учебного процесса: классный урок.


Тип урока: урок формирования новых знаний


Вид урока: урок – исследование .


Методы и методические приемы: беседа, видеоэксперимент, демонстрационный эксперимент, лабораторные опыты.

Оборудование: мультимедийный проектор, электронная презентация, экран.

На столах обучающихся: ящики с лабораторным оборудованием, карта ориентировочной основы действий (ООД), задания и анкеты обучающихся.








Ход урока

В стихотворении известного английского поэта Р. Киплинга – “Синие розы”, есть такие строки:

Как-то милой я принес
Целый ворох красных роз
Не взяла она – и в слезы
Синие найди ей розы
Зря изъездил я весь свет –
Синих роз под солнцем нет.

Конечно, синих роз нет, но с химией возможно всё. И в этом мы сегодня с вами убедимся. (опыт с розой).

Мир красив, таинственен и сложен. Этот мир богат разнообразием химических веществ, которые обладают удивительными свойствами. Наш сегодняшний урок поможет нам установить связь между биологией, химией и медициной. А о чём пойдёт речь, вы сейчас сами попробуйте угадать.

В природе мы можем найти самые разные индикаторы. Хамелеон – изменяет свой цвет, в зависимости от цвета окружающей среды; листья летом зеленые, но чуть начинает понижаться температура, уменьшается продолжительность дня, и листья, изменяют свой цвет. Осьминоги тоже изменяют свой цвет, маскируясь под окружающий ландшафт. Смена окраски осьминогов напрямую связана с цветом окружающей среды, самочувствием и настроением животного. Испуганный осьминог бледнеет, а разгневанный краснеет и даже чернеет. А есть ли в природе животные и растения которые являются индикаторами чистой воды? Кувшинки растут только в чистой воде.А улитки ампулярии являются достаточно хорошим биологическим индикатором для аквариумов.

Давайте посмотрим на опыт, который называется «Химический светофор».

Как вы думаете, о чем мы будем сегодня с вами говорить? (Об индикаторах)

Впервые индикаторы обнаружил в 17 веке английский химик и физик Роберт Бойль. Чтобы понять, как устроен мир, Бойль провел тысячи опытов. Вот один из них. В лаборатории горели свечи, в ретортах что-то кипело, когда некстати зашел садовник. Он принес корзину с фиалками. Бойль очень любил цветы, но предстояло начать опыт. Он взял несколько цветков, понюхал и положил их на стол. Опыт начался, открыли колбу, из нее повалил едкий пар. Когда же опыт кончился, Бойль случайно взглянул на цветы, они дымились. Чтобы спасти цветы, он опустил их в стакан с водой. И – что за чудеса- фиалки, их темно- фиолетовые лепестки, стали красными. Случайный опыт? Случайная находка? Роберт Бойль не был бы настоящим ученым, если бы прошел мимо такого случая. Ученый велел готовить помощнику растворы, которые потом переливали в стаканы и в каждый опустили по цветку.

В некоторых стаканах цветы немедленно начали краснеть. Наконец, ученый понял, что цвет фиалок зависит от того, какой раствор находится в стакане, какие вещества содержатся в растворе. Затем Бойль заинтересовался, что покажут не фиалки, а другие растения. Эксперименты следовали один за другим. Лучшие результаты дали опыты с лакмусовым лишайником. Тогда Бойль опустил в настой лакмусового лишайника обыкновенные бумажные полоски. Дождался, когда они пропитаются настоем, а затем высушил их. Эти хитрые бумажки Роберт Бойль назвал индикаторами, что в переводе с латинского означает «указатель», так как они указывают на среду раствора. Именно индикаторы помогли ученому открыть новую кислоту - фосфорную, которую он получил при сжигании фосфора и растворении образовавшегося белого продукта в воде. В настоящее время на практике широко применяют следующие индикаторы: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый.



Одним из давно известных индикаторов является лакмус. Хотя лакмус уже в течение нескольких столетий, верно, служит людям, его состав так до конца и не изучен. Лакмус- это сложная смесь природных соединений. Он был известен уже в Древнем Египте и в Древнем Риме, где его использовали в качестве фиолетовой краски- заменителя дорогостоящего пурпура. Затем рецепт приготовления лакмуса был утерян. Лишь в начале 14 века во Флоренции вновь была открыта фиолетовая краска орсейль, тождественная лакмусу, причем способ ее приготовления в течение многих лет держали в секрете.

Готовили лакмус из специальных видов лишайников. Измельченные лишайники увлажняли, а затем добавляли в эту смесь золу и соду. Приготовленную таким образом густую массу помещали в деревянные бочки, добавляли мочу и выдерживали долгое время. Постепенно раствор приобретал темно- синий цвет. Его упаривали и в таком виде применяли для окрашивания тканей. В 17 веке производство орсейли было налажено во Фландрии и Голландии, а в качестве сырья использовали лишайники, которые привозили с Канарских островов.

Похожее на орсейль красящее вещество было выделено в 17 веке из гелиотропа - душистого садового растения с темно- лиловыми цветками. Именно с этого времени, благодаря Р. Бойлю, орсейль и гелиотроп стали использовать в химической лаборатории. И лишь в 1704 году немецкий ученый М. Валентин назвал эту краску лакмусом.

Индикаторы (от лат. Indicator –указатель) – соединение, позволяющее визуализировать изменение концентрации какого-либо вещества или компонента. Чтобы какое-либо вещество могло служить индикатором, оно должно удовлетворять следующим необходимым условиям: должно быть слабой кислотой или слабым основанием; его молекулы и ионы должны иметь разную окраску; окраска их должна быть чрезвычайно интенсивной, чтобы быть заметной при добавке к испытуемому раствору малого количества индикатора. Проблема получения индикаторов достаточно актуальна, так как природные индикаторы играют большую роль и широко используются при химических исследованиях. Индикаторы широко используют в титровании в аналитической химии и биохимии. Их преимуществом является дешевизна, быстрота и наглядность исследования.

Причина изменения цвета индикаторов в том, что присоединение или отдача протонов его молекулами связаны с заменой одних хромофорных групп другими или с появлением новых хромофорных групп.

Хромофо́ры — ненасыщенные группы атомов, обуславливающие цвет химического соединения. К хромофорам относят азогруппу —N=N—, нитрогруппу —NO2, нитрозогруппу —N=O, карбонильную группу =С=О, сопряженные системы двойных связей, хиноидные группировки и др.

Введение других групп, называемых ауксохромами (—ОН, —NH2 и др.), способствует углублению окраски.

Рис. 1. Изменение цвета синтетических индикаторов в зависимости от pH.

Классификация химических индикаторов.

  • Кислотно-основные.

  • Универсальные

  • Комплексонометрические

  • Адсорбционные

  • Флуоресцентные

  • Хемилюминесцентные




Кислотно-основные – это органические соединения, способные изменять цвет в растворе при изменении кислотности. Такие индикаторы резко изменяют свой цвет в достаточно узких границах рН.

pH (лат. pondus Hydrogenii - сила водорода)- это водородный показатель, который отражает количество свободных ионов водорода, содержащихся в растворе. Кроме того, значение pH показывает щелочность или кислотность растворов.

Универсальные индикаторы – это смесь нескольких индивидуальных индикаторов, подобранных так, что их раствор поочередно меняет окраску, проходя все цвета.

Комплексонометрические индикаторы – вещества, образующие с ионами металлов, окрашенные комплексные соединения.

Адсорбционные индикаторы – индикаторы, когда некоторые вещества адсорбируются на поверхности осадка, изменяя его окраску.

Флуоресцентные индикаторы – такие индикаторы светятся (флуоресцируют) разным цветом в зависимости от рН раствора. Они удобны при исследовании мутных или окрашенных растворов, в которых практически невозможно заметить изменение окраски обычными кислотно-основными индикаторами.

Определим цвет индикаторов в дистиллированной воде, среда – нейтральная. (Учитель демонстрирует цвет индикаторов в дистиллированной воде). Для того чтобы и вы могли изучить с помощью индикаторов разные вещества, вспомним правила техники безопасности при работе с химическим оборудованием и веществами.

Учащиеся:

нельзя пробовать вещества на вкус и вдыхать вещества носом из пробирки,

осторожно работать со стеклянной посудой и веществами,

после работы вымыть руки,

нельзя смешивать реактивы без разрешения учителя.

Для того, чтобы зафиксировать изменения цветов индикаторов в различных средах у вас на столе лежат уже готовые таблицы. Результаты исследования нужно внести соответственно перед каждым индикатором, указывая изменение цвета в различных средах.

Речь пойдёт о наиболее известных кислотно-основных индикаторах: лакмусе, фенолфталеине и метиловом оранжевом.

Лакмус. В 1663 году был открыт лакмус – водный настой лишайника, растущего на скалах Шотландии. Роберт Бойль приготовил водный настой лакмусового лишайника для своих опытов.

Довольно долго производство лакмуса было монополизировано и подробности технологии его получения - охраняемой коммерческой тайной. В наши дни на изготовление лакмуса идут некоторые виды лишайников, произрастающие на западном побережье Южной Америки, Канарских и Азорских островах, в Анголе и на Мадагаскаре, а на территории Европы - в Норвегии и Швеции и в Пиренеях.

Фенолфталеин и метиловый оранжевый (обычно его называют метилоранж) получаются исключительно в лабораторных условиях путём химического синтеза. Метилоранж используют только в химии: 0,1%-ный водный раствор применяется в аналитической химии как кислотно-основный индикатор.

Синтез фенолфталеина впервые осуществил в 1871 году немецкий химик Адольф фон Байер, будущий лауреат Нобелевской премии.

Кстати, у фенолфталеина была и иная сфера применения: медицина. Более 150 лет это вещество использовалось медиками как слабительное средство. Впрочем, фенолфталеин, накапливаясь в организме, может оказывать раздражающее действие на почки. Сейчас использование этого вещества в медицинских целях ограничивают в связи с его недавно обнаруженными канцерогенными свойствами.

В настоящее время химики часто пользуются индикаторной бумагой, пропитанной смесью разных индикаторов – универсальным индикатором.

Итак, индикаторы (от лат. Indicator –указатель) – вещества, позволяющие следить за составом среды или за протеканием химической реакции.

Давайте посмотрим действие химических индикаторов на раствор кислоты, щёлочи и нейтральной среды - дистиллированной воды. И данные внесём в таблицу. ( Выполняем опыты с объяснениями учителя).

Рассмотрим индикаторы на наших столах. (Называются индикаторы, обращается внимание на сложные названия).

Лабораторная работа «Изменение окраски индикаторов в кислой, нейтральной и щелочной среде». (Работа в парах).

Для нашей работы мы будем использовать химические и природные индикаторы. В качестве химических индикаторов мы взяли кислотно-основные индикаторы: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый и универсальный индикатор. В качестве природных индикаторов был приготовлен раствор из краснокочанной капусты, чая и свеклы

Опыт №1.

а) Исследование свойств химических индикаторов: лакмуса, метилоранжа и .фенофталеина.

б) Исследование свойств универсального индикатора.

Опыт №2. Исследование свойств природных индикаторов: краснокочанная капуста, чай и свекла.

Пигменты многих растений способны менять цвет в зависимости от кислотности клеточного сока. Следствие, пигменты являются индикаторами, которые можно применить для исследования кислотности других растворов. Общее название таких растительных пигментов флавониды. В эту группу входят так называемые антоцианы, которые обладают хорошими индикаторными свойствами.

Природные индикаторы

Если нет настоящих химических индикаторов, то для определения среды растворов можно успешно применять самодельные индикаторы из природного сырья.

Эти природные индикаторы содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. И, попадая в кислую или щелочную среду, они наглядным образом сигнализируют об этом.

Проведём опыты с природными индикаторами.

Образец листьев краснокочанной капусты мелко порезали и экстрагировали водой. Разбавили экстракт дистиллированной водой и наблюдали изменение оттенка исходного цвета в разных средах.

hello_html_m3a92249e.jpg


Плод свеклы порезали на кусочки и экстрагировали водой (температура 25 градусов Цельсия) в течение 20 мин. Разбавили экстракт дистиллированной водой и наблюдали изменение оттенка исходного цвета в разных средах.

hello_html_33fca507.jpg


Образец листьев черного чая экстрагировали водой (температура 85 градусов Цельсия) в течение 5 мин. Разбавили экстракт дистиллированной водой и наблюдали изменение оттенка исходного цвета в разных средах.

hello_html_m13dc9cd9.jpg


Применение и биохимическая роль индикаторов.

Индикаторы позволяют быстро и достаточно точно контролировать состав жидких сред, следить за изменением их состава или за протеканием химической реакции.

Как уже было сказано, общее название всех природных пигментов, природных индикаторов – флавониды.

Флавониды - гетероциклические соединения. В зависимости от структуры и степени окисления делятся на антоцианы, катехины, флавонолы, флавононы, каротиноиды, ксантофиллы и т. д. Находятся в растениях в свободном состоянии и в виде гликозидов (исключение - катехины).

Антоцианы – это биофлавониды, придающие плодам фиолетовую, синюю, коричневую, красную окраску.

Поступая в организм человека с фруктами и овощами, антоцианы проявляют действие, схожее с витамином Р, они поддерживают нормальное состояние кровяного давления и сосудов, предупреждая внутренние кровоизлияния. Антоцианы требуются клеткам головного мозга, улучшают память.

Антоцианы – мощные антиоксиданты, которые сильнее в 50 раз витамина С. Многие исследования подтвердили пользу антоцианов для зрения. Наибольшая концентрация антоцианов содержится в чернике. Поэтому препараты, содержащие чернику, наиболее востребованы в медицине.

Так как антоцианы обладают хорошими индикаторными свойствами, то их можно применять как индикаторы для идентификации кислотной, щелочной или нейтральной среды, как в химии, так и в быту.

Антоцианы имеют огромное биохимическое значение. Антоцианы являются мощными антиоксидантами, которые нейтрализуют свободные радикалы, которые в свою очередь губительно действуют на наш организм. Таким образом, антоцианы являются гарантами долгой и здоровой жизни клеток, а значит, продлевают и нашу жизнь. Многие исследования подтвердили пользу антоцианов для зрения. Также они помогают снизить уровень сахара крови. Особенно это касается тех людей, которые больны сахарным диабетом. Чтобы получить всю эту пользу, ученые советуют съедать в день всего полстакана черники – свежей или замороженной. Поэтому препараты, содержащие чернику, наиболее востребованы в медицине.

В результате работы нами доказано, что среди природных объектов существует большое количество природных индикаторов, которые можно использовать и применять как в быту, так и в химии для других разных исследований. А также антоцианы часто применяются в медицине благодаря своим уникальным свойствам.

Внешняя поверхность эпидермиса покрыта микроскопически тонким слоем – кислотной мантией. В эпидермисе протекает множество биохимических процессов. В результате образуются кислоты – молочная, лимонная и другие. Плюс к этому: кожное сало и пот. Все это и составляет кислотную мантию кожи. Следовательно, нормальная кожа имеет кислую реакцию, рН кожи составляет в среднем 5,5.

При использовании моющих средств для посуды, имеющих щелочную среду, мы нарушаем нормальную кислотную среду кожи рук.

Для предохранения кожи рук от негативного воздействия моющие средства для посуды должны иметь значение рН, соответствующее значению рН кислотной мантии эпидермиса.


Обобщение. Мы сегодня познакомились с биологическими и химическими индикаторами, их свойствами изменять цвет в разной среде. Определили, что чай, экстракт свеклы и краснокочанной капусты – это биологический индикаторы, но химики используют химические индикаторы – метиловый оранжевый, фенолфталеиновый, лакмус.

Для закрепления полученных знаний давайте вместе составим синквейн со словом «Индикатор».

А для того чтобы вы легче запомнили изменения цветов индикаторов в различных средах я для вас распечатала стихи –подсказки.

Лакмус

«Реактив-хамелеон:
В щелочах синеет он,
В кислоте опасной
Он окрашен в красный!»

Метиловый оранжевый

«От щелочи я желт как в лихорадке,
Краснею от кислот, как от стыда.
И я бросаюсь в воду без оглядки,
Здесь я оранжевый практически всегда»

Фенолфталеин

«Попасть в кислоту для других неудача,
Но он перетерпит без вздохов, без плача,
Зато в щелочах у фенолфталеина
Не жизнь, а малина, сплошная малина!»

Домашнее задание: с помощью чая, определить, какие вещества кислые, щелочные или нейтральные входят в состав стирального порошка, зубной пасты, питьевой соды. Оформить в виде таблицы.

По желанию, можно подготовить сообщения про индикаторы по дополнительной литературе.









Некоторые значения pH

Вещество

pH

Электролит в свинцовых аккумуляторах

<1.0

Желудочный сок

1,0—2,0

Лимонный сок (5% р-р лимонной кислоты)

2,0±0,3

Пищевой уксус

2,4

Кока-кола

3,0±0,3

Яблочный сок

3,0

Пиво

4,5

Кофе

5,0

Шампунь

5,5

Чай

5,5

Кожа здорового человека

5,5

Кислотный дождь

< 5,6

Слюна

6,8–7,4

Молоко

6,6-6,9

Чистая вода

7,0

Кровь

7,36—7,44

Морская вода

8,0

Мыло (жировое) для рук

9,0—10,0

Нашатырный спирт

11,5

Отбеливатель (хлорная известь)

12,5

Концентрированные растворы щелочей

>13




Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 22 ноября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Общая информация

Номер материала: ДВ-350647
Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>