– Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh:
• Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: Axit, bazơ, pH và chất chỉ thị màu, Các phương pháp chiết tách (trích li).
• Xây dựng sơ đồ quy trình tách chiết dịch chất màu và các thí nghiệm điều chế chất chỉ thị màu từ củ khoai lang tím.
• Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản kế hoạch. – Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm:
• Tự đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên Internet…
• Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án thí nghiệm tốt nhất;
• Xây dựng và hoàn thiện bản thiết kế thuyền; • Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo. – Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh khi cần thiết.
Hoạt động 3. TRÌNH BÀY KẾ HOẠCH THÍ NGHIỆM
(1 tiết - ở lớp) 1. Mục đích
Học sinh hoàn thiện được bản kế hoạch thí nghiệm của nhóm mình.
2. Nội dung
– Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản kế hoạch theo các tiêu chí đề ra.. – Thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về bản kế hoach; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh kế hoạch nếu cần.
3. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
Bản kế hoạch sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện.
4. Cách thức tổ chức hoạt động
– Giáo viên đưa ra yêu cầu về: • Nội dung cần trình bày; • Thời lượng báo cáo;
• Cách thức trình bày bản kế hoạch thí nghiệm và thảo luận. – Học sinh báo cáo, thảo luận.
– Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh.
Hoạt động 4. THỰC NGHIỆM
(1 tuần – tại phòng thí nghiệm) 1. Mục đích
– Học sinh dựa vào bản kế hoạch đã lựa chọn để tách chiết dịch chất màu và chế tạo chất chỉ thị màu từ củ khoai lang tím.
– Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần.
2. Nội dung
– Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ, hoá chất thí nghiệm cho trước để tiến hành điều chế chất chỉ thị màu theo bản kế hoạch thí nghiệm.
– Trong quá trình thí nghiệm các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh bằng việc thử màu của chất chỉ thị lên các môi trường, quan sát, đánh giá và điều chỉnh nếu cần.
3. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
Mỗi nhóm có một sản phầm là một dung dịch chất chỉ thị màu đã được hoàn thiện và thử nghiệm.
4. Cách thức tổ chức hoạt động
– Giáo viên giao nhiệm vụ:
• Sử dụng các nguyên vật liệu và và dụng cụ, hoá chất thí nghiệm cho trước để tiến hành điều chế chất chỉ thị màu theo bản kế hoạch thí nghiệm
• Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm.
– Học sinh tiến hành điều chế, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm. – Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh nếu cần.
Hoạt động 5. TRÌNH BÀY SẢN PHẨM CHẤT CHỈ THỊ MÀU
TỪ CỦ KHOAI LANG TÍM(1 tiết – tại lớp) (1 tiết – tại lớp)
1. Mục đích
Các nhóm học sinh giới thiệu sản phẩm chất chỉ thị màu trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm.
2. Nội dung
– Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp.
• Khả năng nhận biết môi trường (tiêu chuẩn là đổi màu tại các giá trị pH khác nhau trong thang pH);
• Giá thành sản phẩm.
• Khả năng nhận biết hàn the trong thực phẩm.
– Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm.
• Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ giáo viên và các nhóm khác;
• Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm; • Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực
hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo thuyền.
3. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
Dung dịch chất chỉ thị màu đã điều chế được và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm.
4. Cách thức tổ chức hoạt động
– Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.
– Học sinh trình thử sự đổi màu của chất chỉ thị trong các môi trường axit bazơ khác nhau.
– Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ điều chế chất chỉ thị màu từ củ khoai lang tím.
– Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết. VI.Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Hoạt động 1. Xây dựng quy trình chiết tách anthocyanin từ củ khoai lang tím
Mục đích thí nghiệm: trích ly anthocyanin từ củ khoai lang tím trong hai hệ dung môi
khác nhau (dễ điều chế nhất trong điều kiện phòng thí nghiệm và trong đời sống hàng ngày – Tham khảo qua đề tài khoa học kĩ thuật của tác giả Nguyễn Lê Mai Linh – thpt
Hà Huy Tập – đạt giải quốc gia năm học 2018 - 2019)
Bảng 1: Các hệ dung môi tách chiết dịch màu từ khoai lang tím
- Hệ dung môi 1:
Hệ dung môi ethanol- nước tỷ lệ 8:2 có bổ sung 1% HCl ở 400C trong khoảng 50 phút.
- Hệ dung môi 2:
Dung môi nước, nhiệt độ 950C bổ sung 1% HCl trong khoảng 5 phút.
Hoạt động 2. Thực hành điều chế chất chỉ thị màu pH từ dịch chiết củ khoai lang tím.
Mục tiêu: HS biết cách thực hiện một số công đoạn chiết dịch màu củ khoai tím để làm chất chỉ thị.
Thí nghiệm 1. Tách chiết dịch chất màu chứa anthocyanin từ củ khoai lang tím.
Chuẩn bị thí nghiệm
+ Chuẩn bị củ khoai lang tím
+ Chuẩn bị các hệ dung môi với nồng độ như trên
Tiến hành thí nghiệm
+ Củ khoai lang tím đem rửa sạch cân, nghiền. + Cho khoai đã nghiền và dung môi vào bình có nút.
+ Tỷ lệ nguyên liệu và dung môi trích ly là 20g: 200ml
* Với Hệ dung môi ethanol- nước tỷ lệ 8:2 có bổ
sung HCl 1% : sử dụng phương pháp trích nóng ở
nhiệt độ 400C trong thời gian 50 phút ta thu được dịch chiết C2.
* Với dung môi - nước có bổ sung 1% HCl: đun ở 950C trong khoảng 5 phút, ta thu được dịch chiết H2
Hình 6. Dịch chiết củ khoai lang tím
Thí nghiệm 2. Kiểm chứng chất chỉ thị trên các môi trường pH khác nhau.
Mục đích thí nghiệm: Nghiên cứu sự đổi màu của các dịch chiết tại các giá trị pH từ 1
đến 14, điều chế chất chỉ thị màu vạn năng.
Tiến hành thí nghiệm
+ Dùng máy đo pH để pha các dung dịch với pH từ 1 đến 14. + Chuẩn bị dung dịch phèn chua và dung dịch hàn the.
+ Nhỏ dịch chiết C2; H2 lần lượt lên các mẫu thử. Quan sát sự đổi màu.
Thử sự đổi màu của các dịch chiết trên các môi trường pH khác nhau, các phổ mầu thu được (rõ nhất trong 3 lần lặp lại thí nghiệm) như sau:
Bảng 2: Phổ màu của dịch chiết C2 (dung môi etanol – nước tỷ lệ 8:2) tại các môi trường pH khác nhau
pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Màu
Bảng 3: Phổ màu của dịch chiết H2 (dung môi nước ở 950C) tại các môi trường pH khác nhau.
màu
Nhận xét:
+ Dịch chiết C2 (trong etanol – nước (cồn 800)) có khả năng nhận biết môi trường bazơ, axit mạnh tốt nhưng kém nhạy với môi trường axit yếu.
+ Dịch chiết H2 (trong dung môi nước ở 950C) có khả năng nhận biết môi trường axit, bazơ mạnh rất rõ ràng, nhưng kém nhạy với môi trường bazơ yếu.
Thí nghiệm 3. Điều chế chỉ thị màu vạn năng từ các dịch chiết.
+ Nêu vấn đề: từ kết quả ở thí nghiệm 3, làm cách nào để điều chế được thuốc thử có thể nhận biết được đồng thời cả hai loại môi trường axit yếu và bazơ yếu.
+ Giải quyết vấn đề: