Опыт с капустным листом и красителем. План работы исследования

Продолжаем тему простых и интересных опытов для детей . Надо сказать, что я была приятно удивлена интересом дочки к проведенным ранее опытам с водой. И, вдохновившись успехом предыдущей затеи, решила проводить новые эксперименты. На этот раз мы выбрали следующие опыты для детей:

— «чудеса» с соком краснокочанной капусты;

— прокалывание воздушного шарика;

— как надуть воздушный шарик химическим и физическим методами.

Опыты для детей с краснокочанной капустой

Краснокочанная капуста содержит в своем составе особые вещества «антоцианы», которые отвечают за окраску и по своей сути являются индикаторами кислотности, то есть способны изменять цвет в зависимости от того, в какую среду они попадают: кислую, щелочную или нейтральную.

Поскольку индикатор содержится в яркой части капусты, то мы капусту мелко порезали и залили ее кипятком.

Через полчаса, когда вода стала насыщенного темно-синего цвета, отделили капусту от жидкости с помощью дуршлага. В идеальном варианте раствор необходимо было отфильтровать через фильтровальную бумагу. Но отсутствие последней никак не сказалось на результатах опыта. Полученный раствор разлили по стаканчикам и стали добавлять в него различные по кислотности вещества. На глазах у дочки происходили «чудеса».

Результаты вы видите на фото:

1. При добавлении уксуса раствор окрашивается в ярко розовый цвет.
2. При добавлении газированной воды, содержащей угольную кислоту, раствор окрашивается в фиолетовый цвет;
3. При добавлении нашатырного спирта, раствор становится зеленым.
4. При добавлении соды, раствор становится голубым.

В центре стаканчик с первичным раствором.

Дочке опыты с изменением цвета очень понравились, она еще долго смешивала содержимое стаканчиков. Забракованным остался только зеленый раствор из-за своего специфического запаха.

Подробнее про антоцианы и кислотность (ph) в этом видео:

Опыт для детей «Воздушный шар»

Суть опыта заключается в том, что газ (воздух) при нагревании расширяется и занимает больший объем, а при охлаждении сжимается. Собственно, по такому принципу летают воздушные шары.

Хотите играть с ребенком легко и с удовольствием?

Мы взяли пластиковую бутылочку из-под йогурта и на горлышко надели воздушный шарик. Также подготовили две миски: с горячей и ледяной водой (в холодную воду из-под крана добавили кубики льда). Поместив нашу бутылку в горячую воду и подождав несколько минут, никакого результата мы не увидели. Шарик упорно не хотел надуваться. Для достижения своей цели мы переместились на плиту. В конце концов, шарик наполнился воздухом только через некоторое время после закипания воды и оставался надутым только в кипятке.

Дальше бутылочку поместили в ледяную воду. В этом месте результат удивил даже меня. Шарик не только сдулся, а втянулся внутрь бутылки, и сама пластиковая бутылочка сплющилась по бокам. Опыт повторяли дважды и убедились, что газ (воздух) действительно может расширяться и сжиматься в зависимости от температуры.

Этот эксперимент дочке понравился, поскольку все наглядно и понятно. Но мне греть бутылочку в кипящей воде показалось сомнительным удовольствием.

Опыт для детей «Надуваем шар»

В этом интересном опыте для детей , действующими лицами остаются бутылочка и . И еще добавляется сода и уксус. Суть опыта в том, что при взаимодействии соды с уксусом выделяется углекислый газ, который и надувает шарик. Здесь главное — успеть быстро надеть шарик, пока весь углекислый газ не улетучился. Со второй попытки у нас получилось. Воздушный шарик надулся лучше, чем в предыдущем эксперименте.

Для надежности шарик можно примотать (скотчем, изолентой, веревкой), так как по мере роста давления внутри шарика, часть углекислого газа пыталась выйти через основание воздушного шарика. Мы же просто придерживали рукой, поэтому шарик в ходе эксперимента понемногу сдувался.

Опыт для детей «Воздушный шарик и игла»

Для этого опыта понадобиться наш многострадальный шарик и толстая игла или спица. Спицы у нас не оказалось, поэтому взяли цыганскую иглу. Суть опыта заключается в следующем: при осторожном прокалывании шарика иглой в месте наименьшего напряжения (самые темные места: серединка и место завязывания), шарик не лопнет. Резина плотно приляжет к игле и воздух выходить не будет.

Честно говоря, я была на 90% уверена в провальности этого опыта. Еще и дочка недоумевала, зачем мама собирается прокалывать шарик. Но дух авантюризма взял свое! Результат вы видите на фото.

Игла благополучно торчит в надутом шарике и воздушный шарик при этом не собирается лопаться.

Вот здесь много вопросов возникло у дочки:

• Почему шарик не лопнул, ты же говорила, что от острого лопается?
• Почему лопались мои предыдущие шарики?

Я дочке ответила, что в местах наименьшего напряжения (где мы прокалывали) шарик такой же, как и сдутый. А в местах наибольшего напряжения (самые светлые), воздух раздувает шарик и стремится выйти наружу. Если в таком месте появится дырочка, воздух будет быстро выходить и разрывать дырочку все сильнее, пока шарик не лопнет. Мне такое объяснение показалось доступным трехлетке. Дочка осталась довольна, и мы надули еще один шарик, но уже для .

Вот такие интересные опыты для детей мы проводили с дочкой дома.

А вы пробовали проводить опыты вместе с детьми? Расскажите в комментариях!

Осень — пора сбора урожая. Вот мы привыкли в садик нести поделки из природных материалов и все такое, а я предлагаю немного поэкспериментировать с очаровательным украшением капустной грядки.

Для экспериментов было решено использовать краснокочанную капусту. У детей была идея изучить подробнее «Почему мы плачем от лука», но мама Галя не согласилась. Поэтому проведем яркий опыт по изменению цвета капустного сока.

Это не первый эксперимент с такой капустой. Мы как-то окрашивали яичницу в зеленый цвет с помощью капустного сока. Не будем много писать, а приступим к делу.

Как добыть капустный сок для исследований?

Вероятно специалисты смогут предложить много различных вариантов. Мы использовали самый простой.

1. Натерли капусту на терке
2. Залили горячей водой на 30 минут
3. Отжали

Хочу сделать небольшое замечание. Жмых от капусты имеет не очень приятный запах, поэтому, если вы не используете его в пирожки))) то перед тем, как отправить в мусорное ведро, положите в пакетик и крепко завяжите.

А теперь сам эксперимент с соком краснокочанной капусты

Разлили сок по стаканчикам. Цвет очаровательно сиреневый, даже прозрачно фиолетовый... Очень красивый.

Необходимо заранее приготовить следующие ингредиенты:

• уксус
• нашатырь
• стиральный порошок
• мыльный раствор

Это то что мы брали. Вы же можете разнообразить этот перечень. Например, взять лимонную кислоту, или уксусную эссенцию. Но под присмотром взрослых!!!

А теперь остается только сдерживать детей. Ведь им хочется скорее все насыпать, и перемешать.

Посмотрим слева на право какие ингредиенты в наших коктейлях изменили цвет:

• Голубой — мыльный раствор
• Розовый — уксус
• Малахитовый — нашатырь
• Синий — сода
• Зеленый — стиральный порошок

Очень яркие цвета получились.

Конечно, Макар не мог успокоиться, и в розовый стаканчик добавил соду. И в итоге получился маленький шипящий вулканчик. А Макарчик очень их любит))

В данном опыте сок капусты выступает индикатором, то есть меняет цвет при взаимодействии с разными веществами.

Экспериментируйте и обязательно присылайте ваши фотографии в фотогалерею «Мой любимы опыт ». А там каждый месяц новые подарки для участников.

В лабораторной практике невозможно обойтись без индикаторов, которые помогают установить среду растворов, а также индикаторы широко используются в быту. Многие эксперименты требуют точности измерения рН. Практически все индикаторы получают из растений, но не все из них универсальны, то есть не могут точно определить силу кислоты или основания.

Проблема: получить экстракт краснокочанной капусты, установить возможность использования этого сока в качестве универсального индикатора, то есть способность показывать среду раствора с точностью до одной рН единицы.

Цель работы: решение данной проблемы.

Объект исследования: растительные индикаторы.

Предмет исследования : процесс получения индикатора из сока краснокочанной капусты и проверка его универсальности.

Гипотеза: если я изучу и проанализирую научную литературу об индикаторах, а также проведу эксперименты с экстрактом сока краснокочанной капусты, то смогу доказать, что сок капусты является универсальным индикатором.

Задачи:

1) Изучить и проанализировать литературу:

· Индикаторы;

· Универсальный индикатор;

· Растительный индикатор;

· Среда растворов и водородный показатель;

· Метод экстракции.

2) Провести эксперименты:

· Создание калибровочной шкалы для универсального индикатора;

· Получение экстракта сока капусты;

· Проверка универсальности сока краснокочанной капусты и создание калибровочной шкалы.

3. Обобщить теоретические знания и результаты эксперимента.

Методы: анализ, синтез, эксперименты.

Теоретическая часть .

§1. Индикаторы .

2) Заливаем капусту водой, нагретой до 80ºС.

3) Ждем 10 мин., чтобы экстракция произошла до конца.

4) Полученный экстракт переливаю в колбу. Внешний вид полученного экстракта – раствор голубого цвета.

№3 Проверка универсальности сока краснокочанной капусты и создание калибровочной шкалы .

Реактивы:

Экстракт сока краснокочанной капусты, H 2 SO 4 , HCl, NH 4 OH, Ca(OH) 2 , NaOH, Al 2 (SO 4) 3 , Na 2 CO 3 , FeCl 3 , CuSO 4 , BaCl 2 , HCOOH, CH 3 OOH.

Оборудование:

Пробирки, пипетка.

Ход работы:

1) В 13 пронумерованных пробирок наливаем сок краснокочанной капусты.

2) В каждую пробирку добавляю растворы веществ.

3) Наблюдения представлены в таблице:

Номер пробирки	Реактив		Цвет сока

Запаслись ли вы красной капустой? Сегодня, феечки будут раскрывать ее секреты.



Часть 2. Изучение антоцианов краснокочанной капусты

А теперь перейдем к изучению вкусной и полезной краснокочанной капусты. Чтобы эффективно извлечь антоцианы из капустного листа, простого растворения, через растирание, недостаточно. Все дело в том, что в краснокочанной капусте антоцианы располагаются необычно.

Кожица краснокачанной капусты под микроскопом

Перед Вами фотография листа краснокочанной капусты под микроскопом. Если присмотреться, то можно увидеть в некоторых клетках небольшие вкрапления кристаллов - это кристаллизованные антоцианы. Довольно необычная форма упаковки для них. Чаще, антоцианы содержаться в вакуолях или клеточных стенках, в растворе. Чтобы эффективно извлечь антоцианы краснокочанной капусты, нужна высокая температура.

ХОД РАБОТЫ:

1. Мелко измельчите капустный лист ножом или ножницами.

2. Далее я предложу классический способ выделения антоцианов из краснокочанной капусты, для ознакомления. Поместим немного измельченной капусты в огнеупорную пробирку и добавим воды.

3. Зажжем горелку и будем осторожно прогревать пробирку, зажимая ее пинцетом. Понемногу добиваясь кипения раствора.
Однако способ этот долгий, и раствора получается немного. К тому же он несколько опасен, и не для детей. Поэтому я его забраковала.

Хочу предложить более простую альтернативу, которую я эмпирически опробовала.

4. Поместите измельченную капусту в фарфоровую чашку, залейте небольшим количеством воды, чтобы она покрывала капусту и поставьте в микроволновку на 30 секунд или на 1 минуту. Быстро и безопасно.

ВНИМАНИЕ! Если нет микроволновки, то можно прокипятить капусту и на плите. Либо использовать третий способ - размять пестиком измельченную капусту с промытым песком, и добавить кипяток. А затем процедить. Таким способом антоцианы тоже извлекаются, но раствор будет не очень насыщенным.

5. Раствор антоцианов красной капусты будет удивительного сине-голубого цвета! Затем, полученный раствор, нужно разделить на три сосуда (пробирки), примерно в одинаковых пропорциях.

6. Теперь мы повторяем опыт, точно так же, как мы делали с антоцианами оксалиса. В пробирку №1 добавим лимонную кислоту, а в пробирку № 3 - пищевую соду.

Реакция раствора антоцианов красной капусты более эффектная. Раствор из сине-голубого цвета, при добавлении лимонной кислоты, переходит в малиновый, а если внести немного соды - в цвет морской волны.

7. А как изменится цвет в растворе антоцианов краснокочанной капусты, если добавить к пробирке №1, в которой содержится лимонная кислота немного соды, а в пробирку №3, в которой содержится сода, добавить лимонной кислоты? Будет ли он таким же, как в случае с оксалисом?
Проверим?

Снова получился сиреневый цвет! Здорово, правда?

8. Зафиксируем наш опыт в дневник наблюдений. Отмечайте в дневнике, что произошло с раствором при добавлении соды, а что произошло при добавлении лимонной кислоты.

Изменился ли цвет? Выделялись ли пузырьки газа? Зарисуйте опыт, используйте цветные карандаши для цветопередачи.

Сравните записи. Есть ли отличия в опыте с растворами антоцианов из кислицы и краснокочанной капусты?

САЛАТ ИЗ КРАСНОКОЧАННОЙ КАПУСТЫ "СЕЗАМ"

Ингредиенты:
краснокочанная капуста (небольшой вилок)
зелень сельдерея (я использую замороженную)
3 столовых ложки кунжута

Для соуса: масло растительное 2-3 столовых ложки,
немного сока лимона, соль, немного сахара (1/2 чайной ложки), перец красный.

1.Капусту измельчить и помять в чашке с небольшим количеством соли. Добавить измельченную зелень сельдерея.

2. Сделать соус, смешав ингредиенты. Заправить им капусту.

3. На сухой сковороде обжарить кунжут (сезам) до золотистого цвета и посыпать сверху на капусту. Перед подачей салат перемешать.
Приятного аппетита!

Говорят, что исследование тогда удалось, когда у исследователя появляются новые вопросы. Интересно, а что будет, если в морс из малинового варенья добавить лимонной кислоты и пищевой соды? Какой получится цвет у этой домашней шипучки? К сожалению, у меня нет малинового варенья, чтобы проверить, но оно наверняка найдется в вашем холодильнике.

Я желаю Вам цветного антоцианового волшебства! Потому что оно не перестает быть таковым, даже если ты знаешь как оно работает.

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.

Вероятно, самый старый кислотно-основной индикатор – лакмус.

В лабораториях нередко используются универсальные индикаторы – смесь нескольких индивидуальных индикаторов, подобранных так, что их раствор поочередно меняет окраску, проходя все цвета радуги при изменении кислотности раствора в широком диапазоне рН (например, от 1 до 11). Раствором универсального индикатора часто пропитывают полоски бумаги, которые позволяют быстро (хотя и с не очень высокой точностью) определить рН анализируемого раствора, сравнивая окраску полоски, смоченной раствором, с эталонной цветовой шкалой.

Существуют множество растительных индикаторов.

Некоторые ягоды могут служить индикаторами Мало кто знает, что чай – это тоже индикатор (но не лучший).

Краснокочанная капуста - тоже индикатор. Это разновидность капусты белокочанной. Красно-фиолетовую окраску придает ей пигмент антоциан. Краснокочанная капуста была выведена селекционерами в XVI веке в Западной Европе. При добавлении кислоты (например, уксуса) эта капуста приобретает малиновый цвет, а щелочи (соды) зеленеет. Такое изменение окраски в старину считали колдовским, поэтому краснокочанную капусту называли «волшебным растением» или «синей капустой». В Древнем Риме ее сок использовали при туберкулезе легких, кашле, осиплости голоса. В Россию она была завезена в XVII веке и тогда появляется первое упоминание о ней как о целебном растении. В уже называемом нами русском травнике

Ботаническое описание.

Капуста краснокочанная - двулетнее растение. В первый год жизни образует укороченный стебель (кочерыгу) с крупными, простыми, цельными, сидячими или черешковыми листьями. Форма листа округлая, овальная или почковидная. Кочаны плотные, в основном округлые, овальные, плоскоокруглые, реже - конусовидные, массой 1,0-3,2 кг (в зависимости от сорта). Стебель и междоузлия очень укорочены, корень мощный, разветвленный. Семена формирует на второй год жизни. Плод - стручок, достигающий 8-12 см в длину. Семена округлые, коричневато-бурой окраски. Окраска как наружных (кроющих), так и внутренних листьев светло-, темно-фиолетовая или красно-фиолетовая.

Биологические особенности.

Вегетационный период у краснокочанной капусты длится 105-200 дней (в зависимости от сорта). Это холодостойкая культура. Оптимальная температура для роста и развития растений 15-17 °С. Закаленная рассада выдерживает кратковременные заморозки -5. -8 °С; взрослые растения -7. -8 °С. Растение очень светолюбивое. Культура требовательна к влажности почвы. Почвы любит легкие, окультуренные, плодородные, водопроницаемые, рН не ниже 5,5 и не выше 7,0- Кислые почвы не пригодны для выращивания этой капусты

Агротехника и размножение.

Выращивают краснокочанную капусту рассадным способом или непосредственным посевом семян в грунт по той же технологии, что средне- и позднеспелые сорта белокочанной капусты. В период роста и развития листьев (пока они не сомкнутся в междурядьях) следят, чтобы не пересыхала почва. Она должна быть влажной, но не мокрой. Поливают растения по мере надобности - один раз в неделю или в две недели. Уход заключается в своевременном удалении сорняков и рыхлении почвы. При третьем рыхлении почвы растения окучивают. Уборку начинают, когда кочаны достигают характерных для сорта окраски и размера. Созревшие кочаны краснокочанной капусты хорошо хранятся в подвале или сарае 3-5 месяцев.

Состав краснокочанной капусты.

В кочанах краснокочанной капусты содержится 3,7-4,0% Сахаров, 0,7% крахмала, 0,5% клетчатки, 2,0% протеина, много ценных минеральных веществ (280-302 мг калия, 50 мг кальция, 4 мг натрия, 0,5 мг железа), а также богатый набор витаминов: С, B1, В2, В6, В9, PP. Особенно ценно то, что в ней повышенное содержание белка, витаминов: С (40-60 мг%), РР (20,0 мг%), Вэ (80,0 мг%).

Проведение исследований

Подготовка

1) Необходимо мелко нарезать часть кочана и прокипятить в течение 5-7 минут.

2) Процедить полученный отвар.

3) Дать отвару остыть.

Затем, есть выбор: использовать индикатор в жидком виде (например, для проверки кислотности почвы), или взять промокательную бумагу и, вымочить её в отваре.

Если был выбран 2-ой способ, то надо просушить промокательную бумагу.

Если был выбран 1-ый способ, то можно либо добавлять индикатор в водные растворы проверяемых веществ, либо добавлять в индикатор водные растворы проверяемых веществ.

Создание универсальной цветовой таблицы капустного рН а) Создание универсальной цветовой таблицы капустного рН для кислот:

Готовим сильноконцентрированный раствор лимонной кислоты.

б) Создание универсальной цветовой таблицы капустного рН для щелочей:

Готовим сильноконцентрированный раствор с гидроксидом натрия.

С помощью пипетки по капле добавляем его к 50 мл. отвара капусты

Определяем рН соединения с помощью универсальной индикаторной бумаги

Цвет раствора фиксируем, подбирая цветные карандаши.

в) Соединяем всю цветовую гамму рН капустного индикатора от 1 до 14 с шагом 1 и получаем универсальную таблицу рН для веществ.

Использование созданной таблицы для определения pH веществ

Для начала я выбрал самые распространенные стиральные порошки.

По очереди добавлял их в капустный индикатор (1 чайную ложку на 50 мл. раствора)

Наблюдал изменения цвета и сравнивал его с таблицей цветов рН капустного индикатора. (Приложение 2. Фотография « определение рН с помощью созданной таблицы»)

Результаты я поместил в таблицу:

Название стирального порошка Его pH

Детский гель для стирки 7

Вывод: Учитывая, что pH кожи человека - 5,4 - 5,9, наиболее безопасен для рук детский гель для стирки.

2) Таким же способом я проверил мыло.

Название мыла

Душистое облако 8

Вывод: Учитывая, что pH кожи человека - 5,4 - 5,9, наиболее подходит для рук мыло Dove.

3) зубные пасты.

Результаты я поместил в таблицу.

Название зубной пасты

SPLAT professional 6

Вывод: Учитывая, что слюна обладает pH от 5,6 до 7,6, можно сделать вывод, что все пасты неплохие, но, все же ближе к pH ротовой полости SPLAT professional.

4) средства для мытья посуды.

Результаты я поместил в таблицу.

Название средства для мытья посуды Его pH

Пемолюкс 8

Вывод: Учитывая, что pH кожи человека - 5,4 - 5,9, наиболее близко подходит к этому показателю Pril. Хотя все показатели очень близкие.

А затем я приступил к проверке грунта для определения кислотности.

Кислотность почвы значительно влияет на произрастающие плодово-ягодные, овощные и цветочные культуры. Поэтому, чтобы обеспечить хороший рост и развитие этих культур, необходимо знать кислотность почвы. От этого зависит урожай. Все почвы делят на сильнокислые, среднекислые, слабокислые, близкие к нейтральным, нейтральные, слабощелочные, щелочные и сильнощелочные. Приведенная классификация характеризуется величиной рН. Так при сильнокислой почве рН равен 4,5 и менее, при среднекислой - 4,6-5,0, при слабокислой - 5,1-5,5, при близкой к нейтральной - 5,6-6,4, при нейтральной - 6,5-7,3, при слабощелочной - 7,4-8,0, при щелочной - 8,1-8,5, при сильнощелочной - 8,6-9,5 и более.

Такие растения, как рододендроны, успешно произрастают на сильнокислых почвах; картофель, подсолнечник, щавель, дыня, кукуруза, земляника, гортензия метельчатая, крыжовник, вишня, яблоня предпочитают от среднекислой до близкой к нейтральной; большинство сортов роз - от слабокислой до нейтральной; лилии - от слабокислой до нейтральной; огурцы, томаты, редис, кабачки, капуста брюссельская и листовая, чеснок, лук, свекла, фасоль, репа, баклажаны, арония, цикорий, абрикос, виноград, черная смородина, сирень, хризантемы - от близкой к нейтральной до нейтральной; крокусы - нейтральную; свекла кормовая, морковь, лук репчатый, капуста кочанная и цветная, петрушка, спаржа, сельдерей, артишок, тюльпан - от близкой к нейтральной до слабощелочной.

Мы брали пробу грунта из этих мест:

Проба № 1.

Братиславский парк (холм)

Проба № 2.

ЦО №1458 (школьный двор).

Проба № 3.

Дюссельдорфский парк (клумба)

Проба № 4.

Ул. Марьинский парк (ближе к промзоне завода МНПЗ)

Проба № 5.

Парк 850-летия Москвы (Марьинский парк)

Проба № 6.

Улица Новомарьинская (возле дома 11)

Анализ почвы можно проводить так.

1. В разных местах участка берем образцы почвы. Образцы не смешиваем, помещаем в целлофановые конверты, или баночки.

2. Надписываем.

3. Почву (1 ст. ложку) заворачиваем в марлевый мешочек и опускаем в 50 мл. капустного отвара.

4. Сравниваем полученный цвет с созданной шкалой.

5. Находим такую же окраску и определяем величину рН.

Место, где взяты пробы грунта pH

Братиславский парк 7

Парк 850-летия Москвы (Марьинский) 7

Ул. Новомарьинская 6

Дюссельдорфский парк 7

Школа (ЦО №1458) 6

Ул. Марьинский парк (вблизи завода) 7

Заключение.

Проведенные исследования показали:

1. Краснокочанную капусту можно использовать как индикатор.

2. Кислотность почв не зависит от их места расположения.

3. Индикатор из краснокочанной капусты удобно и безопасно использовать в домашних условиях для определения рН бытовой химии с помощью составленной таблицы.

Я считаю, что моя работа имеет большое практическое значение. Подтвердив, что раствор индикатора из краснокочанной капусты вполне может заменить универсальную индикаторную бумагу - в домашних условиях можно использовать раствор краснокочанной капусты для:

1) определения кислотности почв, чтобы правильно сажать растения на даче и дома для успешного развития культур;

2) определение наиболее безопасных для организма человека веществ, используемых в повседневной жизни.

Дальнейшие исследования

В дальнейшем я собираюсь продолжить свои исследования. Их целью будет более подробное изучение других растительных индикаторов, для определения рН среды с помощью подручных средств.