8.8 sporz¹dza wykres na podstawie danych z tabeli (oznaczenie wielkoœci i skali na osiach), a tak e odczytuje dane z wykresu

Transkrypt

1 34. JAKA JEST ZAWARTOŒÆ (W MG) WITAMINY C W SOKU OWOCOWYM? 1. Realizowane treœci podstawy programowej Przedmiot Matematyka Fizyka Chemia Biologia Realizowana treœæ podstawy programowej Uczeñ: 8.1 zaznacza w uk³adzie wspó³rzêdnych na p³aszczyÿnie punkty o danych wspó³rzêdnych 8.2 odczytuje wspó³rzêdne danych punktów 8.8 sporz¹dza wykres na podstawie danych z tabeli (oznaczenie wielkoœci i skali na osiach), a tak e odczytuje dane z wykresu 5.6 prowadzi obliczenia z wykorzystaniem pojêæ: stê enie procentowe, masa substancji, masa rozpuszczalnika, masa roztworu, gêstoœæ 1.3. Wyró nia podstawowe grupy zwi¹zków chemicznych wystêpuj¹cych w ywych organizmach (wêglowodany, bia³ka, t³uszcze, kwasy nukleinowe, witaminy, sole mineralne) oraz przedstawia ich funkcje 2. Kszta³cone kompetencje Kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo techniczne. 3. Cele zajêæ blokowych Doœwiadczalne oznaczenie zawartoœci witaminy C w soku owocowym. 4. Oczekiwane osi¹gniêcia ucznia pos³uguje siê sprzêtem i szk³em laboratoryjnym, przedstawia wyniki pomiarów w formie wykresu, odczytuje dane z wykresu. 5. Przyk³adowe rozwi¹zania Uczniowie powinni byæ podzieleni na grupy 2- lub 3-osobowe. Poni ej przedstawiono wykaz pomocy dla jednej grupy. strona 75

2 1. Wykaz pomocy dydaktycznych dla jednej grupy uczniów Lp. Pomoc dydaktyczna do przeprowadzenia eksperymentu Iloœæ sztuk 1 kolba miarowa o V =50cm 3 lub 100 cm cylinder miarowy o pojemnoœci 10, 25 lub 50 cm 3 lub strzykawka o pojemnoœci pomiêdzy 5a50cm zlewki (pojemnoœæ od cm 3 ) lub kubeczki 4 4 bagietka 1 5 jodyna (3% r-r alkoholowy) np. apteczna 2 3 cm 3 6 zakraplacz-kroplomierz (lub jodyna z zakraplaczem) 1 7 skrobia lub m¹ka ziemniaczana 1 ³y eczka 8 tabletka witaminy C (200 mg) lub krople dla niemowl¹t np. cevikap, cebion 1 9 sok owocowy (pomarañczowy, czarna porzeczka) z kartonu lub wyciœniêty z owoców 5cm 3 10 papier milimetrowy 1 kartka 11 linijka, o³ówek 1 12 czajnik /wrz¹tek 1 dla wszystkich 2. Proponowany przebieg zajêæ z rozliczeniem czasowym strona 76 Lp. Opis kolejnych dzia³añ 1 Podzielenie uczniów na grupy, przypomnienie przepisów BHP, Regulaminu Pracowni. Uwagi do realizacji dla nauczyciela 2 Przygotowanie kleiku skrobiowego Przygotowanie r-r witaminy C o znanej zawartoœci wcm 3. 4 Wyznaczenie dla 2 ró nych objêtoœci r-r wzorcowego iloœci kropel jodyny wywo³uj¹cej trwa³e zabarwienie. 5 Sporz¹dzenie i naniesienie punktów na wykres (zale noœæ mg witaminy C od kropel jodyny). 6 Zbadanie zawartoœci w soku (doœwiadczenie + odczytanie zawartoœci z wykresu). 7 Obliczenie zawartoœci witaminy C np. w 100 ml soku. 10 Czas trwania w min 8 Kalkulacja kosztów, ankiety, sprz¹tanie. 15 Ca³kowity czas trwania bloku

3 W æwiczeniu wykorzystuje siê zdolnoœæ witaminy C do redukcji wolnego jodu. Kleik skrobiowy pe³ni w doœwiadczeniu rolê wskaÿnika obecnoœci wolnego jodu. pkt 2 Kleik skrobiowy powinien byæ bardzo rzadki, nale y rozprowadziæ ok. 1/3 p³askiej ³y eczki skrobi w niewielkiej iloœci wody, i dolaæ oko³o 150 cm 3 gor¹cej wody i zamieszaæ. pkt 3. Tabletkê witaminy C nale y rozgnieœæ miêdzy dwiema kartkami papieru, za pomoc¹ jakiegoœ twardego elementu (³y ki, no a) lub u yæ moÿdzierza. Nastêpnie przenieœæ do kolby miarowej i uzupe³niæ wod¹ destylowan¹ do kreski. Dok³adnie wymieszaæ. Nie nale y przejmowaæ siê pozosta³ym, nierozpuszczonym osadem. Za pomoc¹ proporcji obliczyæ zawartoœæ witaminy C w 1 cm 3 roztworu. Dla kolby 50 cm 3 i tabletki 200 mg witaminy C otrzymujemy zawartoœæ równ¹ 4mg/cm 3, przy kolbie o V = 100 cm 3 o po³owê mniejsz¹. Dla wszystkich dalszych doœwiadczeñ mo liwe jest kilka rozwi¹zañ najprostszym jest, aby do znanej objêtoœci badanego roztworu dodaæ ³y eczkê lub dwie kleiku skrobiowego (iloœæ kleiku nie musi byæ odmierzona dok³adnie), a nastêpnie zakraplaczem dodawaæ po kropli roztwór jodu, dok³adnie mieszaj¹c po dodaniu ka dej kropli. Dodawanie nale y zakoñczyæ po uzyskaniu intensywnego granatowego zabarwienia, utrzymuj¹cego siê przez kilkanaœcie sekund. Mo liwe jest tak e przygotowanie roztworu skrobi z jodem i dodawanie tego roztwory do momentu, a przestanie siê odbarwiaæ. Uczniowie mog¹ te zaproponowaæ dodawanie kroplami badan¹ substancjê do okreœlonej iloœci jodu z kleikiem skrobiowym. W³aœciwie wszystkie mo liwoœci s¹ do przyjêcia, jednak e wydaje siê, e najprostsza do wykonania i interpretacji jest propozycja pierwsza. pkt 4. Najproœciej wykonaæ dla 1 cm 3 oraz 2 cm 3 roztworu witaminy C. Uczniowie mog¹ odmierzaæ ten roztwór cylindrem miarowym lub strzykawk¹. 4 mg witaminy C (a wiêc 1 lub 2cm 3 otrzymanego w pkt 3 roztworu) redukuj¹ oko³o kropli 3% roztworu jodyny (iloœæ kropli zale y od u ytego zakraplacza). Zale noœæ jest proporcjonalna dla 8 mg witaminy C trwa³e zabarwienie wystêpuje przy kroplach jodyny. pkt 5. Na papierze milimetrowym uczniowie rysuj¹ osie, opisuj¹ je (iloœæ kropli jodyny, oraz zawartoœæ witaminy C), nanosz¹ otrzymane wartoœci. Punkty nale y po³¹czyæ lini¹ prost¹. Oczywiœcie lepiej by³oby wyznaczyæ wiêcej punktów, ale zajê³oby to zbyt wiele czasu. pkt 6. Analogicznie jak w punkcie 6, nale y zbadaæ wybrany sok. Do badania nale y u yæ 2 10 cm 3 soku. Dla 5 cm 3 soku z kartonu trwa³e zabarwienie otrzymywano przy 7 kroplach jodyny. Dla soku wyciœniêtego z owocu by³o to nieznacznie wiêcej. Pamiêtaæ nale y, e w sokach mog¹ znajdowaæ siê tak e inne substancje redukuj¹ce jod, co zawy a wynik oznaczeñ, nie ma to jednak wp³ywu na wartoœæ edukacyjn¹ doœwiadczeñ. Je eli pozostanie wolny czas, mo na zbadaæ tak e soki z innych owoców. pkt 7. Z wykresu nale y odczytaæ zawartoœæ witaminy C. Nale y j¹ przeliczyæ np. na 100 cm 3 soku za pomoc¹ proporcji. strona 77

4 Karta pracy ucznia Drogi Uczniu! Je eli uczestniczy³eœ ju w zajêciach dotycz¹cych skrobi to wiesz, e z jodyn¹ (a wiêc 3% roztworem jodu w alkoholu etylowym) daje ona intensywne granatowe zabarwienie. Na dzisiejszych zajêciach wykorzystasz skrobiê, jako wskaÿnik obecnoœci wolnego jodu w roztworze. Zastanawiasz siê pewnie, co ma wspólnego jodyna (jod) z tytu³ow¹ witamin¹ C, któr¹ masz badaæ. Otó miêdzy tymi dwiema substancjami wystêpuje bardzo ciekawa zale noœæ witamina C (czyli kwas askorbinowy) reaguje z jodem i przekszta³ca go w tzw. anion jodkowy. Anion ten nie posiada w³aœciwoœci zabarwiania skrobi. Je eli do roztworu z witamin¹ C i kleikiem skrobiowym bêdziesz dodawa³ roztwór jodu, to kleik nie bêdzie siê zabarwia³, poniewa witamina C bêdzie przekszta³ca³a jod w anion jodkowy. W reakcji tej witamina C ulega utlenieniu (mo na powiedzieæ, e siê zu ywa) i w momencie, kiedy ca³a witamina C siê utleni, wtedy w roztworze pojawi siê wolny jod, a wraz z nim silne granatowe zabarwienie skrobi. Æwiczenie nie jest trudne, ale Ty sam musisz zdecydowaæ, jakiego szk³a laboratoryjnego u yjesz, oraz w jaki sposób bêdziesz u ywa³ odczynników. Je eli dzisiejsze doœwiadczenie Ci siê spodoba, mo esz za zgod¹ rodziców, w domu, zbadaæ tak e inne produkty spo ywcze. Zamiast skrobi mo esz u yæ m¹ki ziemniaczanej ze sklepu spo ywczego, a jodynê kupisz w aptece. Zadanie 1. Przygotowanie kleiku skrobiowego. Kleiku potrzebujesz niewiele. Na otrzymanie oko³o 150 cm 3 wystarczy, e u yjesz oko³o 1/3 p³askiej ³y eczki skrobi. Kleik zrobisz tak, jak w domu kisiel. strona 78 Zadanie 2. Przygotowanie roztworu witaminy C (kwasu askorbinowego). Roztwór taki mo esz przygotowaæ z tabletki witaminy C. Pamiêtaj, musisz dok³adnie wiedzieæ ile witaminy C jest w 1 cm 3 otrzymanego roztworu czyli musisz znaæ dok³adnie jego objêtoœæ. Ile witaminy C jest w jednej tabletce mo esz przeczytaæ na opakowaniu. Nie próbuj rozpuœciæ tabletki bezpoœrednio w wodzie! Musisz j¹ wczeœniej dok³adnie rozkruszyæ! Obliczenia zawartoœci witaminy Cw1cm3otrzymanego roztworu wykonaj poni ej. zawartoœæ witaminy C w tabletce =...mg objêtoœæ roztworu =... cm 3 W1cm 3 roztworu jest... mg witaminy C.

5 Zadanie 3. Wyznaczenie dla 2 ró nych objêtoœci roztworu witaminy C iloœci kropel jodyny wywo³uj¹cej trwa³e zabarwienie. Pamiêtaj, musisz dok³adnie odmierzyæ roztwór witaminy C, oraz dok³adnie liczyæ krople u ytej jodyny. Pilnuj, aby krople jodyny zawsze by³y takie same ( o tej samej objêtoœci). Poniewa skrobia pe³ni rolê wskaÿnika, nie musisz jej iloœci dok³adnie odmierzaæ. a) objêtoœæ pierwsza objêtoœæ u ytego roztworu witaminy C... cm 3, zawartoœæ w1cm 3 roztworu...mg (t¹ wartoœæ masz obliczon¹ w zad. 2), iloœæ witaminy C u yta w doœwiadczeniu... mg (iloczyn powy szych wartoœci), iloœæ kropli jodyny... kropli. b) objêtoœæ druga objêtoœæ u ytego roztworu witaminy C... cm 3, zawartoœæ w1cm 3 roztworu...mg (t¹ wartoœæ masz obliczon¹ w zad. 2), iloœæ witaminy C u yta w doœwiadczeniu... mg (iloczyn powy szych wartoœci), iloœæ kropli jodyny... kropli. Zadanie 4. Wykonanie wykresu. Narysuj na papierze milimetrowym wykres zale noœci zu ytych kropli jodyny od zawartoœci witaminy C. Na osi x (odciêtych) nanieœ wartoœci zawartoœci witaminy C, a na osi y (rzêdnych) nanieœ iloœci kropli jodyny. Po³¹cz dwa zaznaczone punkty lini¹ prost¹. Zadanie 5. Zbadanie zawartoœci witaminy C w soku owocowym. To zadanie wykonaj identycznie jak zadanie trzecie. Wystarczy, e pomiar wykonasz dla jednej objêtoœci soku. Soku owocowego musisz u yæ znacznie wiêcej 5 lub nawet 10 cm 3. objêtoœæ u ytego soku... cm 3, iloœæ kropli jodyny... kropli. Na wykresie zaznacz, na otrzymanej prostej punkt, odpowiadaj¹cy iloœci kropli jodyny, jak¹ zu y³eœ. Zadanie 6. Obliczenie zawartoœci witaminy C w soku owocowym. Odczytaj z wykresu, jakiej iloœci witaminy C odpowiada zaznaczony punkt...mg. Oblicz teraz ile wynosi zawartoœæ witaminy C np. 100 cm 3 soku. (mo esz tak e przeliczyæ na np. 1 litr)... strona 79

6 Kalkulacja kosztów wykonania eksperymentu Lp. Pomoc dydaktyczna Iloœæ sztuk Suma kosztów Cena jednostkowa Cena ³¹czna Oszacowanie kosztów pracy Lp. Zadanie Czas wykonania (h) Liczba osób ¹cznie osobogodzin pracy Cena osobogodziny pracy (z³) Koszt Suma: strona 80