【STEM教育课程】变色的紫甘蓝
“被蜜蜂蜇了涂肥皂水”是民间常有的一种说法,但这却有着其科学性:蜜蜂的毒素主要含蚁酸,而肥皂水属于碱性物质,刚好可以中和蜂毒的酸性,缓解疼痛。在日常生活的中,有不少常见的酸性和碱性溶液,我们也可以通过生活中的一些物品来检验酸碱性。
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本课程将在教会学生认识酸碱性的基础上,让学生提取植物的汁液来制作酸碱指示剂,并对使用自制酸碱指示剂检验酸碱性的现象进行观察、记录和分析。该课程立足于生活实践,培养学生们科学研究的方法,学会将科学知识应用于生活实践,激发学习兴趣。
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建议时间
基础课程:一课时(45分钟)
拓展课程:40分钟
难度系数:☆☆
课程目标
通过实验,让学生认识酸碱度,培养动手实践能力和对日常生活的关注意识,能关注科学知识和实际生活的联系。
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材料准备
紫甘蓝
1个
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玻璃杯
4个
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热水
1壶
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漏斗
1个
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剪刀
1把
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溶液
各1杯
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各种不同酸碱性的溶液分别为苏打水、白醋、肥皂水、盐水。
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教学过程
Teaching Procedures
1.课程导入
(10分钟)
教师通过PPT展示各种植物(牵牛花、月季、紫萝卜、紫罗兰、石蕊),让学生一一说出其名称,随后简单介绍其中花、叶、茎、果实中含有主要的花青素,并说明花青素在不同的酸碱环境中,会呈现不同的颜色。
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花青素在碱性环境中会变成偏绿的颜色,在酸性环境中则会变成偏红的颜色。关于酸碱性的概念,教师可通过一部分生活中的例子简述,并且说明酸碱度平衡对环境的重要性:
一提起“酸”,大家会联想到?
除了食物,你们觉得还有什么东西是“酸”的?
酸雨中的成分,还是我们所说的味觉上的“酸”吗?为什么?
你知道吗?和酸性相对的是碱性,那如果我们的土地呈单方面的酸性和碱性,会怎么样?
我们如何测量酸碱性呢?
教师展示紫薯小米粥(蓝色)的图片,解释说明粥的变色是因为食物在加热之后分解出来的碱性物质通过与紫薯的花青素产生反应而展现出来,进一步加深学生对花青素和酸碱性的认识。
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(图片来源于网络)
随后介绍紫甘蓝是一种富含花青素的植物,可以作为一种酸碱指示剂来来进行实验,并讲明花青素色泽随酸碱度的不同而改变,例如PH值小于7 呈红色,是酸性,PH值在 7 时呈紫色,是中性,PH值大于7 时呈蓝色,是碱性。
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(2)课堂活动实施
(35分)
实验以小组为单位进行,给不同的玻璃杯标志不用的顺序符号。
首先将紫甘蓝的叶片剪成菜丁,放入玻璃壶中,并倒入开水,使用搅拌棒均匀搅拌,直到水开始有紫甘蓝汁水析出。
其次,在玻璃杯上放上漏斗,将紫甘蓝汁水滤出,分别倒入玻璃杯中。
最后,分别向不同的玻璃杯内倒入小苏打、白醋、肥皂水和盐水,观察并记录杯内现象,结合前门所讲的酸碱原理进行思考。
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(图片来源于网络)
实验完成后,各小组上台展示本组成果,概述小组是怎样开展整个实验的,并讲述实验过程中发生的观察到现象与对实验溶液的酸碱度判断。
教师根据各小组的实际表现进行简单的提问:
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你们在实验的时候,发现了什么现象?
紫甘蓝水都变成了什么颜色?
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想想看,为什么有些小组的紫甘蓝水颜色变化程度会有不同?
你认为里面的实验溶液哪些是酸性?哪些是碱性的?
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如果让你把里面几种实验溶液按照PH值大小来排序,你该怎么排?
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注
意
事
项
注意提醒学生在使用剪刀、美工刀等工具时要注意安全。比如:剪刀用完后要放到桌子上,不能拿在手里比划;传递剪刀时,要递给别人剪刀把的一面。使用的热水不要过烫,在倒入的环节中要小心谨慎,避免被烫到。提醒学生不要喝实验用的溶液,并且不要弄倒溶液导致地板打滑摔倒。
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