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一中研究性学习
课题申请·评审书
课 题 名 称 几种校园植物色素制取酸碱指示剂的研究课题负责人姓名、班级_ _林璘__ _2015届11班 _ 填 表 日 期_ __2013年2月18日__ ____
一中
一、数据表
课题名称 主题词 课题组 组长姓名 林璘 姓 名 林璘 几种校园植物色素制取酸碱指示剂的研究 植物色素;酸碱指示剂;制取 性 别 女 武虹瀹 女 民 族 汉族 民族 出生 年月 1996-6 所在 2015届11班 班级 所在班级 2015届11班 课 题 组 成 员 性别 出生年月 1996-6 汉族 指导教师姓名 所学专业 化学 课题研究起始时间 2012年9月20 日—— 2013年1月20 日
二、课题论证 本课题的研究目标、研究容、研究假设及创新之处 研究目标: (1)通过研究性实验,认识植物色素的变色原理,寻找校园的植物指示剂; (2)学会植物酸碱指示剂的制取、学习测试其变色围的简易方法; (3)在校园采集垂花悬铃花、牵牛花、野牡丹的花瓣和红龙草叶片制取酸碱指示剂; (4)通过本课题的研究,体验实验过程,学习科学的研究方法。 研究容: (1) 垂花悬铃花、牵牛花、野牡丹的花瓣和红龙草叶片四种植物的采集、鉴定; (2) 在研钵中加入少许酒精,研磨垂花悬铃花、牵牛花、野牡丹的花瓣和红龙草叶片,过滤并提取色素; (3) 测定各种植物色素在不同pH 围的显色情况。 (4) 得出结论。 创新之处:在一中校园采集垂花悬铃花、牵牛花、野牡丹的花瓣和红龙草叶片制取酸碱指示剂,未见相关报道。 2
本课题的研究思路、研究方法和实施步骤 文献研究法:查阅相关书籍,上网检索酸碱指示剂相关文献,同时获取植物的相关信息,了解相关注意事项;实验研究法:明确研究目标,设计合理的实验方案,实施实验获得实验数据,分析得出相关结论。 三、课题结题报告(课题概要、课题设计、课题研究成果) 几种校园植物色素制取酸碱指示剂的研究 林璘 省第一中学 高一(11)班 酸碱指示剂是在一定pH 围能显示一定颜色的试剂。常用酚酞、甲基橙进行中和滴定的指示,石蕊用于物质酸碱性的指示。在自然界中, 许多植物的花朵、果实中都含有植物性色素。根据色素在酸碱性不同的溶液中颜色的变化,也可用来判断溶液的酸碱性。但酸碱性溶液也有强弱之分,仅了解某种植物的色素在酸性和碱性溶液中的显色情况是不够的, 还需了解其在弱酸、弱碱性溶液中的显色情况。本项目对几种校园植物色素制取酸碱指示剂进行了研究,对四种色素在不同pH 值的变色围进行了测试, 其结果对利用植物色素做酸碱指示剂具有很好的参考价值。 一、本项目研究的目的意义 1 .酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱,它们的颜色变化是在一定的pH值围变化的,通过实验测定指示剂的颜色变化围来了解实验的变色围。 2 .pH值的测定和控制在工农业生产、科学研究和医疗卫生中都很重要,通过用比较简便的方法来测定溶液的pH值来研究对各领域的有关作用。 3.通过实验,提高我们化学实验的操作能力和学习兴趣。 二、实验的原理 在植物的花、叶、根、果实中含有一些植物色素,主要是花青素,花青素在不同的酸碱环境中,能呈现出不同的颜色,就可用它们的浸出液制作成酸碱指示剂了。制成的酸碱指示剂,在酸、碱性溶液中,呈现不同的变化,利用它的颜色变化,来辨别水溶液的酸碱性。 三、实验用品:研钵、量筒、移液管、大、小试管、试管架、滤纸一小块;垂花悬铃花、牵牛花、野牡丹的花瓣和红龙草叶片;1N氢氧化钠溶液、1N高锰酸钾(H+)溶液、1N盐酸溶液、广泛pH试纸。 四、实验材料的采集、鉴定 在师院生物系老师的指导下,采集鉴定四种植物:集垂花悬铃花、牵牛花、野牡丹的
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花瓣和红龙草叶片。四种植物特征如下: 1、垂花悬铃花[Malvaviscus arboreus ( av. Var. Penduliflorus CD C.)Schery.],灌木,高达2m,小枝被长柔毛。叶卵状披针形,长6-12cm,宽2.5-6cm,先端长尖,基部广楔形至近圆形,边缘具钝齿,两面近于无毛或仅脉上被星状疏柔毛,主脉3条;叶柄长1-2cm,上面被长柔毛;托叶线形,长约4mm,早落。花单生于叶腋,花梗长约1.5cm,被长柔毛;小苞片匙形,长1-1.5cm,边缘具长硬毛,基部合生;萼钟状,直径约1cm,裂片5,较小苞片略长,被长硬毛;花红色,下垂,筒状,仅于上部略开展,长约5cm;雄蕊柱长约7cm;花柱分枝。 2、牵牛花[Pharbitis nil (Linn.) Choisy] 一年生缠绕草本,全株密被白色长毛。叶互生,阔心形,全缘;叶柄与总花梗近等长。花序有花1-3朵;萼片5深裂,裂片卵状披针形,长约1cm,先端尾尖;花冠白色、蓝紫色或紫红色,漏斗状,长5-8cm;雄蕊5;子房3室。蒴果球形。种子5-6粒,卵形,黑色或淡黄白色。花期6-9月,果期7-10月。生于山野灌丛中、村边、路旁;多栽培。全国各地有分布。 3、野牡丹[Melastoma candidum D.Don] 木,高0.5-1.5m。茎印四棱形或近圆柱形,茎、叶柄密被紧贴的鳞片状糙毛。叶对生;叶柄长5-15mm;叶片坚纸质,卵形或广卵形,长4-10cm,宽2-6cm,先端急尖,基部浅心形或近圆形,全缘,两面被糙伏毛及短柔毛;基出脉7条。伞房花序生于分枝顶端,近头状,有花3-5朵,稀单生,基部具叶状总苞2;苞片、花梗及花萼密被鳞片产太糙伏毛;花梗长3-20mm;花5数,花萼长约2.2cm,裂片卵形或略宽,与萼管等长或略长,先端渐尖,两面均被毛;花瓣玫瑰红色或粉红色,倒卵形,野牡丹长3-4cm,先端圆形,密被缘毛;雄蕊5长5短,先端具一圈刚毛。 4、红龙草 [Altemanthera Ficoidea cv.“Ruliginosa”]或[Iresine herbsii],多年生草本,高15-20cm,叶对生,叶色紫红至紫黑色,极为雅致。头状花序密聚成粉色小球,无花瓣。高度30cm -60cm × 30 -50cm ,质感中至细,紫杯苋茎叶铜红色,冬季开花,花 乳白色,小球形,酷似千日红。 圆 叶洋苋茎叶呈鲜红色。光照中性植物,日照 60%-100% 均能生长。 四种植物的图片(摄影林璘): 4
垂花悬铃花 牵牛花 野牡丹 红龙草 五、实验操作 1、植物酸碱指示剂的制备 在化学老师武虹瀹的指导下,取新鲜的集垂花悬铃花、牵牛花、野牡丹的花瓣数朵,去掉花蕊,留下花瓣再取新鲜的红龙草叶片若干,先用清水把它们洗净(轻轻冲洗掉花瓣上的尘土)分别放入研钵或洁净的瓷碗中,用玻璃棒或洁净的竹筷将花瓣捣成浆状。然后加1~2mm酒精,再捣几次,使其溶解,并用少量蒸馏水加以稀释(不用酒精直接用蒸馏水溶解也可以,因花青素能溶于水,此处用酒精还有一定的防腐作用),但不宜太稀,以免影响颜色的变化。如汁液过于浑浊,可用小白布把浸出液用力挤出,以滤去残渣,或用离心机分离掉残渣。所得澄清液即为植物酸碱指示剂。
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