实验六 STS实验的准备与实验教学研究 上交.doc

实验六 STS实验的准备与实验教学研究比较食物中维生素C的含量【实验教学研究的目的】1 学习和探讨比较食物中维生素C含量的方法和技能。2 通过实验方案的设计和动手实验，培养化学实验设计和探究能力。3 通过该实验的体验，学习和训练组织中学生开展联系日常生活的学生实验的教学方法和技能。【实验教学研究内容】1. 自选3种果品或蔬菜比较它们维生素C的含量。2. 探讨组织中学生开展研究性实验的教学方法。【实验研究方案的设计】一、 实验原理：维生素C又叫L-抗坏血酸，是一种水溶性维生素，能够治疗坏血病并且具有酸性,所以称作抗坏血酸。外观：无色晶体 ；熔点：190 - 192 ；沸点：（无）；紫外吸收最大值：245nm；荧光光谱：激发波长无nm，荧光波长无nm； 溶解性：水溶性维生素；比旋度：+20.5至+21.5；分子式：C6H8O6 ；分子量：176.13 IUPAC名：2,3,5,6-四羟基-2-己烯酸-4-内酯 酸性，具有较强的还原性，加热或在溶液中易氧化分解，在碱性条件下更易被氧化,为己糖衍生物。在柠檬汁、绿色植物及番茄中含量很高。1、维生素C在中性溶液中遇FeCl3溶液，显紫色。在碱性条件下，能使亚甲基蓝溶液由蓝色变为无色。利用这两个实验现象可以检验VC的存在与否。2、维生素C可以与将碘单质还原成碘离子。利用VC与I2反应的化学计量数的关系，根据消耗的I2的量可以求出食物中中VC的含量。分子量：176.13 。 C6H8O6 + I2 = C6H6O6 + 2H+ + 2I-二、 实验方案：1、 定性测定：（1） 维生素C在中性溶液中遇FeCl3溶液，显紫色。方法：取要检测的果品、蔬菜浸取液3mL，用Na2CO3溶液调至中性后，滴入2滴FeCl3溶液，溶液呈紫色，证明有VC。（2） 维生素C在碱性条件下，能使亚甲基蓝溶液由蓝色变为无色。方法：取要测检的果品、蔬菜浸取液3mL，用Na2CO3溶液调至弱碱性（PH约为89），滴入一滴亚甲基蓝溶液，观察蓝色是否褪去。2、 定量测定：（1） 称取20g（或10g）新鲜的水果或蔬菜，切碎研细，加少量水使维生素C充分溶解在水中，用棉花过滤，收集滤液。将滤液移至100ml容量瓶中，加1mol/L的稀盐酸几滴（防止VC被氧化），加水定容至100ml，混匀，待用。（2） 称取5g碘化钾和0.64g碘，把它们先后溶于50mL蒸馏水中，再把溶液转移到250mL的棕色容量瓶中，加水稀释到刻度，制成浓度为0.01mol/L的碘溶液。（此步骤实验员已完成）（3） 用移液管吸取5ml水果或蔬菜浸取液，用PH试纸检验PH值是否呈酸性，加入1滴2%淀粉溶液，再用1ml注射器逐滴滴加0.01mol/L的碘溶液，每滴定1滴，摇荡几下，直到溶液的蓝色不再褪掉为止。记录消耗碘液的滴数，根据每1mL碘液能被1.76mg维生素C还原，就可以算出5mL滤液中所含维生素C的数量，进而算出20g（或10g）新鲜水果中维生素C的含量。也可根据滴定用去碘液的多少，比较不同水果或蔬菜中维生素C的含量。三、 实验准备：材料准备：碘液（0.01mol/L）、淀粉液（2.0%）、水果（橙子、芭乐、小西红柿、柠檬、包菜叶、草莓等）工具准备：烧杯（50ml）、量筒（50ml）、研钵、棉花、水果刀、玻璃棒、胶头滴管、试管（10cm10cm）6支、试管架等四、 实验结果分析：水果水果的质量/g溶液取用的量/mL淀粉溶液的浓度KII2溶液的浓度/ mol/L消耗KII2溶液的体积/mL维生素C的量/10g第一次第二次平均值橙子2052%0.010.45ml0.41ml0.43ml7.57草莓0.25ml0.26ml0.255ml4.49小西红柿0.1ml0.08ml0.09ml1.58柠檬0.2ml0.2ml0.2ml3.52柠檬皮0.05ml0.05ml0.05ml0.88芭乐100.28ml0.3ml0.29ml10.21包菜叶0.12ml0.12ml0.12ml4.22实验过程中对结果造成影响的因素有：1、浸取过程的损失为主要的；2、终点的判断误差；3、水果的新鲜度等；根据上表可以得出各种水果、蔬菜之间维生素C含量的大小比较关系：芭乐橙子草莓包菜叶柠檬小西红柿柠檬皮五、 实验结果的讨论：本实验中各种水果、蔬菜之间维生素C含量的比较，实验过程中对结果造成的影响有很多，所以测出来的值与在网络中查到的数据有很大的出路，各组同学做出来的实验结果也不尽相同，综合可能的因素如下：1、水果的新鲜程度不同； 2、就每次的滴定来说，没有一个明确的滴定终点，即对滴定终点的把握程度不一样，在加入淀粉溶液时，要先震摇试管，使溶液混合均匀，再滴加碘液，且边滴加边摇动，如果出现蓝色，一摇动试管蓝色就消失，说明未达到终点，需继续滴加，当溶液变蓝且30s内不褪色即为终点；3、因为维生素C不稳定，所以果汁是临时制作，但是由于操作过程中要尽可能的多浸取一些果汁，并要过滤果汁，可能会导致部分的维生素C被氧化，即使已经加入一定量的酸氧化也是不可避免的；4、研磨果肉可能不够均匀，可能会有少量的果粒混杂在溶液中，且溶液有的颜色较深，即使使用碳粉吸附色素，效果不理想，影响后续溶液的滴定，造成误差；六、 实验注意事项：1. 因维生素C不稳定，所以果汁、菜汁应临时制作。因为试验为半定量实验，不同的食物所取的量应尽量相同，所以必须称量，加入的水也应用量筒量取。为能够比较果品蔬菜中维生素C含量的高低，各种食物应取等质量，稀释时加等量的水。2.因维生素C容易被空气中氧所氧化，浸出液应随配随用；如挤出的汁较稠，可用多层纱布过滤。用研钵研时，不用砸，应压挤。3.因维生素C在一定的酸碱条件下被氧化，故应注意一定的酸碱度。4. 在加入淀粉的过程中，应不断轻轻摇动试管，使溶液混合均匀。滴加碘液时，边滴边摇动，如出现蓝色，一晃动就消失，说明未到达终点；溶液变蓝30秒不褪色为终点。注意滴定操作终点到达时指示剂颜色变化。5. 此试验测定维生素C的含量是很粗糙，且为相对值，仅作为各种食物中生素C的含量比较。6. 在滴加碘液时，因滴管的口径不同，所以同样的含量滴入的滴数不同，为了便于比较，应把它换算成毫升数，逐渐将试液滴入量筒10ml，记录滴入的滴数，用10除以滴数，可得每滴的毫升数。（我组采用的方法为：使用1ml的注射器逐滴滴加，根据注射器上的刻度线估读）七、 实验最大的收获：1、通过活动学会测定食品中维生素C含量的一种方法，知道应多吃蔬菜、水果能保证摄入人体所需的维生素，让学生了解维生素C与人体健康的密切的关系。2、初步了解什么是定量分析的方法，通过分析比较出不同的蔬菜、水果中的维生素C的含量。3、通过试验了解维生素C的各种性质，只有掌握正确的贮存食用方法，才能使维生素C 不损失或少损失。维生素极易受到热、光和氧的破坏。为了尽可能减少食物中维生素的损失，请注意： 水果、蔬菜贮存越久，维生素损失越多，因此，尽可能吃最新鲜的水果、蔬菜，若要保存，请尽可能贮存在冰箱里。 水果、蔬菜不要切的太细太小，切开的果蔬不要长时间暴露在空气中（现吃现切、现切现烧），以减少氧的破坏。 烧煮富维生素的食物时，时间尽可能短，并盖紧锅盖，以减少高温和氧的破坏。汤汁中维生素含量丰富，应尽可能喝掉。【思考与讨论】1、维生素C有哪些主要的物理性质和化学性质？比较或测定维生素C含量的主要依据？ 答：维生素C的物理性质：外观：无色晶体 ，熔点：190 - 192 ，沸点：（无）紫外吸收最大值：245nm ，荧光光谱：激发波长无nm，荧光波长无； 溶解性：水溶性维生素 ，比旋度：+20.5至+21.5。化学性质：酸性，具有较强的还原性，加热或在溶液中易氧化分解，在碱性条件下更易被氧化。比较或测定维生素C含量的依据：根据消耗KII2溶液的体积的多少来比较。2、碘滴定法测定果蔬中维生素C含量的化学原理是怎样的？如何配制一定浓度的碘液？答：C6H8O6 + I2 = C6H6O6 + 2HI单质碘遇淀粉显蓝色，而它与维生素C反应生成碘离子，与淀粉不显色，待碘与维生素C全部反应完成后，过量的