实验六 STS实验的准备与实验教学研究 上交.doc

1、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

2、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

3、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 3

4、mL，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 0.6

5、4g 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

6、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：消耗 KII2 溶液的体积/mL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 第一次 第二次 平均值维生素C 的量/10g橙子 0.45ml 0.41ml 0.43ml 7.57草莓 0.25ml 0.26ml 0.2

7、55ml 4.49小西红柿 0.1ml 0.08ml 0.09ml 1.58柠檬 0.2ml 0.2ml 0.2ml 3.52柠檬皮200.05ml 0.05ml 0.05ml 0.88芭乐 0.28ml 0.3ml 0.29ml 10.21包菜叶105 2% 0.010.12ml 0.12ml 0.12ml 4.22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

8、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；

9、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，

10、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

11、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

12、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

13、 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：C 6H8O6 + 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 1 滴碘即可使溶液变蓝色，根据消耗的碘的体积即可知道维生素含量的多少。配制一定浓度的碘液：称取 5g 碘化钾和 0.64g 碘，把它们先后溶于 50mL 的蒸馏水中，再把溶液转移到 250mL 的棕色容量瓶中，加水稀释至刻度，制成浓度为 0.01mol/L 的碘溶液。3、怎样从蔬菜和水果中提取含维生素 C 溶液？如何测定蔬菜和水果中维生素 C 的含量？答：详见实验具体步骤。