Занятие-исследование «Химия газированных напитков»
Химия газированных напитков
Раздел по программе: «Химия и жизнь» (необязательная компонента)
Цель: Доказать при помощи химических экспериментов губительное влияние газированных напитков на живые организмы .
Показать взаимосвязь здоровья человека, здоровья населения и здоровья среды в целом, а так же необходимость знаний о здоровье для каждого культурного человека;
Доказать при помощи химических экспериментов губительное влияние газированных напитков на белки живых организмов ;
Совершенствовать умение пользоваться химическим языком: называть химические вещества, составлять химические формулы, уравнения химических реакций;
Расширить знания учащихся о причинах и последствиях негативного влияния напитков на организм человека.
Продолжить развитие понимания окружающего мира с позиции химии, выбирать целевые и смысловые установки для своих действий и поступков, вести здоровый образ жизни;
Развивать понятия о факторах здоровья и риска болезни, умение определять их значимость;
Продолжить развитие общеучебных умений при выполнение лабораторной работы добывать знания на основе наблюдений, обобщения результатов эксперимента,
Анализ информации, её обобщение;
Проведение эксперимента с соблюдением правил техники безопасности;
Умение наблюдать, делать выводы, устанавливать причинно-следственные отношения;
Проводить рефлексию собственной деятельности, оценивать свою работу;
Продолжить формирование естественно – научного мировоззрения;
Обратить внимание на связи между правом человека на здоровье с обязанностью ответственного отношения к своему здоровью, здоровью окружающих и здоровью среды;
Формировать необходимость здорового образа жизни.
Воспитывать бережное отношение к окружающей среде в целом, и людям, которые нас окружают;
Подвести обучающихся к осознанному отказу от газированных напитков, основанному на знаниях об их вредных последствиях.
Словесные: беседа, диалог (подготовка учащихся к восприятию нового материала), объяснение (при рассмотрении химических свойств), элементы рассказ;
Словесно-наглядные: объяснение учителя с использованием записей на доске, презентации, демонстрационного опыта;
Словесно-наглядно-практические: выполнение заданий учащимися самостоятельно с использованием раздаточных карточек, химическим оборудованием и реактивами.
Мультимедиапроектор с экраном, презентация к уроку, компьютер , инструктивная карта по проведению урока химии для обучающихся (раздаточный дидактический материал на каждый стол)
Химический стакан, пробирки ПХ-18, ПХ-24, штатив, спиртовка, спички, предметное стекло, стеклянная палочка, пинцет, фильтровальная бумага
Раствор этилового спирта, вода, раствор яичного белка, растительное масло, медная проволока, бутылки с “Кока-колой ” или “Пепси» и др., ржавые предметы, чашка со следами от чая, кусочек колбасы, 3 конфеты “Ментос”, молочный зуб (или яйцо).
Организационный момент. (5 минут)
Учитель приветствует обучающихся, создает рабочий настрой на урок.
Вступительное слово учителя, создание рабочего настроя на урок: Слайд 2,3
Сообщает тему, формулирует цель, объясняет принцип работы с инструктивными картами. Слайд1.
Игорь Шкляревский. Отрывок из экологического этюда.
Я боюсь, что люди погибнут. Представляешь они охраняют ценное и
драгоценное, а бесценное не охраняют. Они знают, но не понимают, что
Земля — одуванчик, что они живут в одуванчике.
А есть надежда на детей?
Есть. Чтобы прожить долгую счастливую жизнь, нужно с детства не только осваивать научную и духовную культуру своего народа и народов планеты, но и научиться ценить и беречь себя – как часть природы, как крошечную пылинку одуванчика.
Сегодня у нас тема «Химия газированных напитков ». Мы попробуем раскрыть эту тему, опираясь на знания химии и биологии, знания экологических закономерностей.
Основная цель нашего занятия — доказать при помощи химических экспериментов губительное влияние газированных напитковна организм человека , а так же увидеть взаимосвязь между такими понятиями как «здоровье», «здоровый образ жизни», «здоровье питание», «свобода выбора». Слайд 4,5
У Вас на столах лежат инструктивные карты, в которых Вы сегодня будите работать. Поэтому сейчас запишите свою фамилию ( учащиеся заполняют шапку инструктивной карты ). Приложение 1.
II . Основная часть (20 минут)
Учитель задает проблемные вопросы (диалог): Что такое здоровье?
Ответ: Здоровье — это состояние полного физического, душевного и социального благополучия, (определение Всемирной организации здравоохранения — ВОЗ)
Вопрос : Что зависит в жизни человека от его здоровья?
Ответ : От состояния здоровья человека зависит его продолжительность жизни.
Вопрос : Что мешает человеку использовать его максимальные возможности? Ответ: Факторы, влияющие на здоровье людей .(учитель записывает на доске возможные ассоциации)
Следующая наша задача или проблема – определить размеры вреда наносимого нашему организму от всеми любимых газированных напитков. Предлагаю все исследования провести на примере всем известной «Кока-коле», «Фанте» и «Спрайте».
Итак, вся правде о «Кока-коле»!
Историческая справка (рассказ учителя)
«Кока-колу» придумали в Америке 8 мая 1886 года. Изобретателем “Кока-колы” был фармацевт Джон Стив Пембертон. А название для напитка придумал бухгалтер Пембертона. В напиток добавляли листья коки – растения, содержащего наркотические вещества.
Поэтому напиток был запатентован как лекарство от любых нервных расстройств и продавался только строго в аптеках.
В конце 1890-х годов появился запрет на кокаин. И в «Кока-колу» стали добавлять не свежие листья коки, а “выжатые”, кокаина в них уже не было. С тех пор “Кока-кола” начала быстро приобретать популярность и через 50 лет после ее изобретения стала для американцев самым популярным напитком.
Давайте рассмотрим состав газированных напитков: Слайд 6
Опыт 1. «Растворение «Колы» в воде» (Обучающиеся выполняют необходимые записи в картах) Слайд7
Ход опыта: В пробирку прилить 1мл воды и столько же лимонада.
Вывод: Так как легко растворяется в воде, он сразу же поглощается и разносится кровью по всему телу. Примерно 90% его временно задерживается в печени, где нарушает выделение желчи, гибнет много печеночных клеток.
Сахар и его последствия. Слайд 8,9
Опыт 2. Определение «натуральности» продукта.
Натуральность исследуемых напитков определяли по изменению окраски газировки после их кипячения с содой. В каждую из трех пробирок прильем по 10 мл. исследуемого газированного напитка. Добавили в пробирки с растворами по 3 гр. гидрокарбонат натрия (пищевая сода). Затем нагрели смеси в течение 10 минут: если окрашенный напиток не изменял свой первоначальный цвет — значит, напиток полностью химический. Изменение цвета газировки можно считать показателем натуральности напитка.
Опыт 3. Кислоты : Слайд 10
Оборудование: газированные напитки, универсальная индикаторная бумага.
Универсальную индикаторную бумагу опускаем в стаканчики с «Кока – колой», «Фантой», «Спрайтом».
Сравниваем окраску индикаторной бумаги со шкалой кислотности
Б) Фосфорная кислота. Слайд 11
В пробирки (под номерами) прильем по 10 мл. исследуемых газированных напитков. Каждую пробирку нагреем до кипения, чтобы удалить растворенный в растворе углекислый газ. Затем в каждую пробирку добавили по несколько капель раствора нитрата серебра, если выпадет осадок ортофосфата серебра, мы можем сделать вывод о наличии в напитке ортофосфорной кислоты
Вывод: в ходе химического эксперимента мы убедились, что в состав напитка «Кола» входит ортофосфорная кислота, т.к. в пробирке №1 выпал осадок фосфата серебра.
Активный ингредиент кока-колы — ортофосфорная кислота. Ее рН равен 2,8. За несколько дней способен растворить ногти.
Углекислый газ «Обнаружение агрессивных веществ в «Кока-коле» Слайд 12
Следующий опыт очень опасный, никогда так не делайте и не допускайте таковых действий у своих друзей и особенно у детей, которые очень сильно любят кушать различные конфеты и запивать из газированной водой. Возьмем бутылку “Колы”, откроем ее и положим под крышку драже “Ментос”. Затем резко открутим крышку. Лимонад высоким пенным фонтаном брызгается в разные стороны.
Вывод: Нельзя запивать “Ментос” «Колой»!
Опыт 5. Проба с ржавчиной и известковым налётом. (Демо)
Пепси-колой можно очищать ржавчину с металлических предметов и известковый налет в электрических чайниках. Мы погрузили ржавую металлическую пластину в стакан с Пепси-колой, и на следующий день ржавчина растворилась
Опыт 6. « Проникновение в яичную скорлупу». (ДЕМО)
«Кока-кола» содержит огромное количество красителей. Какой вред они наносят?
Проведем эксперимент: Всем известен тот факт, что яичная скорлупа по составу очень схожа с составом наших зубов. Опустим яйцо в «Кока-колу» оставим на пару минут и увидим результат.На 3 день появилась трещина, а на 4 день зуб, или скорлупа распался на 2 половинки.
Вывод: сделаем вывод, что в “Кока-коле” содержится много красителей, которые проникают даже в твердый зуб.«Кока-кола» разрушает зубы. Красители лимонада очень стойкие и зубы от них темнеют.Тоже самое, явление наблюдаем на яичной скорлупе.
Опыт 7. «Кока-кола»– растворитель жиров, белков углеводов» (Демо)
«Кока-кола» содержит вещества растворяющие белки, жиры, и углеводы, т. е. способна разрушать те вещества, из которых состоим мы с вами.
Для опыта возьмем 2 кусочка колбасы. Одну половинку положили в воду, другую – в “Колу”. На 2 день колбаса, помещенная в воду, не потеряла своего вида, а колбаса в “Коле” превратилась в кашицеобразное пюре.
Вывод: “Кола” обладает разрушающими свойствами для белков(денатурация, жиров и углеводов). (Обучающиеся выполняют необходимые записи в картах)
Вопрос учащимся: Что же происходит с клетками организма, когда поступает «Кола» высокой концентрации?
Ответ . Белки клетки начинают разрушаться, что ведёт к нарушению работы всех клеток органов. (Наблюдение и вывод учащиеся записывают самостоятельно.)
Опыт 5. «Обнаружение агрессивных веществ в «Кока-коле»
Следующий опыт очень опасный, никогда так не делайте и не допускайте таковых действий у своих друзей и особенно у детей, которые очень сильно любят кушать различные конфеты и запивать из газированной водой. Возьмем бутылку “Колы”, откроем ее и положим под крышку драже “Ментос”. Затем резко открутим крышку. Лимонад высоким пенным фонтаном брызгается в разные стороны.
Вывод: Нельзя запивать “Ментос” «Колой»!
Интересные факты и слухи о «Coca-Cola»
В ряде штатов США дорожная полиция всегда имеет в патрульной машине около 10 л «Колы», чтобы смывать кровь с шоссе после аварии. [слух]
Если оставить на ночь небольшой кусок колбасы в бутылке с «Кока-колой» или фантой, на утро колбаса растворится! [проверено]
«Coca-Cola» применяется для чистки канализации, ржавых болтов и пятен с хромированного бампера машины, аккумуляторов и двигателя в автомобиле, электрических чайников от накипи. [проверено]
Для очистки одежды от пятен, вылить банку «Кока-колы» на грязную одежду, добавить стиральный порошок и постирать в машине как обычно.
В некоторых азиатских странах фермеры используют «Кока-колу» для уничтожения вредителей, т.к. она дешевле химикатов, а эффект дает такой же. [из новостей]
Рефлексия (2 минуты) Приложение 2.
В таблице ни одного фактора здоровья не набралось, только — факторы риска
Сочинение-рассуждение на тему:
«. чтобы быть здоровым, нужны собственные усилия, постоянные нез начительные. Заменить их нельзя ничем»
Академик М. В.Ломоносов.
Как отучить себя от газированных напитков? Приложение 3
Источник
Эксперимент с газированной водой
На следующем этапе исследования был проведен химический анализ выбранных газированных напитков.
Опыт 1. Влияние газированных напитков на куриную печень
Взяли три фарфоровые чашки. В первую добавили газировку «Тархун», во вторую — «Ессентуки 4», в третью — «Кока-Колу». В каждую из них добавили по маленькому кусочку куриной печени. И оставили на несколько дней.
Спустя сутки наблюдали, что в чашке с газированной водой «Кока-колой» сворачивался белок крови, затем печень посветлела и покрылась слизью. В чашке с «Тархуном» приобрела цвет зелени, то есть окрасилась в цвет напитка, а в чашке с «Ессентуки 4» практически ничего не изменилось, кроме того, что с кусочка куриной печени ушла кровь (см. прил.2, фото 1,2,3,4,5,6).
Из этого следует, что газированные напитки «Кока – Кола» и «Тархун» действует раздражающе не только на печень, но и на другие внутренние органы, например, на желудок. В случае с «Кока – Колой» можно сказать, что таким же образом разрушаются белки и в нашем организме. Минеральная вода «Ессентуки 4» не оказывает вредного влияния на внутренние органы человека.
Опыт 2. Определение кислотности универсальным индикатором
Мы добавили активированный уголь в пробирки с «Кока-Колой», «Тархуном» и «Ессентуки 4». В результате произошла адсорбция, и газированные напитки теряли свой цвет. Полученные смеси отфильтровали и при помощи универсального индикатора определили кислотность (см. таб. 2, прил.3, фото 7,8,9,10,11,12,13).
Как видим, у газированных напитков «Тархун» и «Кока-Кола» высокий показатель кислотности, что говорит об агрессивной кислой среде напитка. Следовательно, естественная кислотность желудочного сока усиливается за счет кислоты напитка, что негативно отражается на состоянии внутренних стенок желудка.
Минеральная вода Ессентуки 4» имеет слабощелочную среду за счет гидрокарбонат-ионов НСО3-, которые выполняют роль буферной системы в желудке, тем самым регулируя уровень кислотности желудочного сока.
Таблица 2. Определение pH напитков универсальной индикаторной бумагой
| «Тархун» | «Ессентуки 4» | «Кока-Кола» | |
| pH | 3 | 8 | 2 |
Опыт 3. Качественная реакция на фосфорную кислоту и хлорид-ионы
С «Ессентуки 4» выпадает осадок белого цвета хлорида серебра AgCl.
Данный результат доказывает нам, что в состав минеральной воды «Ессентуки 4» действительно входит Cl-, который обладает рядом положительных функций для воздействия на организм человека. Например, расщепление жиров, образование соляной кислоты, стимуляция работы центральной нервной системы и рост костной ткани.
С «Кока-Кола» выпадает осадок желтоватого цвета фосфата серебра Ag3PO4, который доказывает наличие фосфорной кислоты. Присутствие красителей не позволяет увидеть ярко желтую окраску.
H3PO4 +3AgNO3 = Ag3PO4↓ +3HNO3
3Ag+ + PO43+ = Ag3PO4↓
Следовательно, в «Кока – Коле» действительно присутствует ортофосфорная кислота, которая связывает ионы кальция в нерастворимые фосфаты, тем самым уменьшая процесс усвоения столь необходимого для организма элемента. Ведь кальций является неотъемлемой частью нашего организма, потому что он играет роль основного элемента для создания и поддержания полноценных зубов и костей.
Таким образом, в ходе нашего исследования мы пришли к следующим выводам, что при частом употреблении в больших количествах сладкие газированные напитки оказывают негативное влияние на многие органы нашего организма.
При изучении литературы по данному вопросу мы узнали, что газированная вода, которая является популярной в мире, была открыта в 1790 году в Швейцарии Яковом Швеппом, однако предпосылки были даны ей далеко до этого, ещё в XVII веке в Европейских странах.
В нашей стране она берёт свое начало от великого императора Петра Первого, но тогда она имела состав, который был не очень привлекательном, а уже позже в 1887 году Митрофан Лагидзе изготавливает газированную воду «Тархун» известную нам по сей день. Так же можно сказать, что изначально газированную воду использовали для лечения людей, ведь в её состав входили лечебные травы, а изготовителями, были люди, имевшие медицинское образование.
При анализе результатов проведенного опроса мы выяснили, что большинство респондентов употребляют в своём рационе газированные напитки и делают это часто: среднее количество респондентов употребляет газированные напитки раз в неделю, а это большая часть опрошенных. Но при этом практически все из них понимают, что она оказывает негативное влияние как на внутренние органы человека, так и на организм в целом.
При исследовании состава взятых нами газированных напитков, мы увидели, что большая часть из них, в огромных количествах содержит вредные ингредиенты, которые в свою очередь оказывают негативное влияние на многие органы и ткани человека.
В ходе экспериментального исследования действия компонентов газированных напитков на биологические ткани человека, мы увидели, что многие из них действительно оказывают негативное влияние, «вымывают» кальций из организма, вызывают денатурацию белка и усиливают естественную кислотность желудочного сока, что приводит к возникновению различных заболеваний.
Источник
