Nguyên vật liệu Dụng cụ
- Củ nghệ vàng tươi: 200 gam - Hoa chiều tím: 50 gam (~20 bông) - Rau dền đỏ: 50 gam (~20 lá) - Giấy lọc: 4 tờ - Nước cất: 720ml - Cồn 90o: 180ml - Chày. - Cối. - Cốc thủy tinh.
- Khăn xô để lọc dịch chiết.
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu
Các nguyên liệu rau củ, hoa quả được đi xin, thu mua ở chợ, đem về loại bỏ tạp chất, phần hỏng, phần giập nát. Rửa sạch các nguyên liệu bằng nước muối pha loãng. Sau đó bỏ vỏ, làm sạch.
Bước 2: Tiến hành tạo dịch chiết chỉ thị
- Nghiền nhỏ củ nghệ vàng, ngâm dung dịch được tạo từ cồn 900 và nước cất theo tỉ lệ 1:4 (180ml cồn: 720 ml nước cất) trong 3 ngày.
- Thu được dịch chiết hỗn hợp có màu vàng đậm, lọc lấy dịch chiết. Khi lọc dịch chiết nên sử dụng găng tay.
Bước 3: Tạo giấy chỉ thị màu
- Cắt giấy lọc theo hình dạng dài kích thước 1x5 cm.
- Dùng các mẫu giấy lọc đã cắt ngâm vào dịch chiết từ củ nghệ vàng trong khoảng 30 phút, phơi khô (Phơi khô tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời), lặp lại với cùng tấm giấy đó 4 đến 5 lần.
Bước 4: Lưu trữ và bảo quản
- Bảo quản trong môi trường khô, dưới 300C để sử dụng, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời
- Bảo quản giấy chỉ thị trong túi nilong hoặc hộp kín.
QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM GIẤY CHỈ THỊ MÀU
B1: Chuẩn bị các dung dịch như bảng dưới đây
B2: Dùng giấy chỉ thị đã chế tạo được để thử môi trường các dung dịch có sẵn tại nhà, thử một số thực phẩm ngẫu nhiên, loại đất ngẫu nhiên.
B3: Đọc kết quả sự đổi màu của giấy chỉ thị và đối chứng với màu ban đầu. (Trong phần hồ sơ học tập của nhóm).
MỘT SỐ LƯU Ý KHI THỰC HIỆN
1. Tỉ lệ giữa nguyên liệu và dung môi như thế nào? Thời gian ngâm trong bao lâu?
− 5g nguyên liệu ngâm trong dung dịch được tạo từ cồn 900 và nước cất theo tỉ lệ 1:4 (180ml cồn: 720 ml nước cất)
− Thời gian ngâm: 3 ngày.
− Tỉ lệ và thời gian ngâm như vậy là tối ưu nhất, thu được nhiều lượng athocyanin nhất.
2. Khi ngâm nguyên liệu, tại sao cần cho thêm cồn 90o ?
Ngâm cho thêm cồn để dung dịch tránh khỏi sự phát triển của các vi khuẩn.
3. Khi đổ dịch chiết nên cho vào dụng cụ làm bằng gì?
Nên đổ dung dịch vào vật liệu làm bằng thủy tinh để khả năng kháng khuẩn là cao nhất
4. Giấy lọc được cắt theo hình dạng như thế nào để thuận tiện nhất?
Giấy lọc được cắt theo dạng hình chữ nhật (chiều rộng 1-1.5cm, chiều dài 5-7cm) để khi dùng giấy chỉ thị thử không bị dính các dung dịch vào tay.
5. Vì sao không dùng giấy trắng mà phải dùng giấy lọc?
Vì giấy trắng đã qua công nghệ tẩy trắng nên có chất tẩy trắng trong giấy
6. Khi phơi khô giấy lọc cần lưu ý điều gì?
Đem phơi khô trong bóng mát, tránh ánh sáng mặt trời.
7. Bảo quản sản phẩm như thế nào để giữ sản phẩm được lâu nhất?
Bảo quản trong ngăn mát của tủ lạnh.
Hoạt động 3:
Trình bày kiến thức nền và báo cáo quy trình Sản xuất giấm hoa quả và hoàn thiện quy trình
(Tiết 2 – Thời gian: 45 phút) Mục đích
− HS trình bày được nguyên lí tạo ra chất chỉ thị acid - base từ các nguyên liệu dễ tìm trong cuộc sống.
− HS đề xuất được phương án để chế tạo mẫu giấy chỉ thị màu từ nguyên liệu tự nhiên.
Nội dung
− HS báo cáo bằng sơ đồ tư duy về pH và môi trường của dung dịch.
− HS báo cáo được nguyên vật liệu, quy trình chế tạo giấy chỉ thị màu.
− HS đặt câu hỏi phản biện, đóng góp ý kiến và chấm điểm trong phiếu đánh giá.
Dự kiến sản phẩm
− Slide báo cáo.
− Bảng ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến phản biện của nhóm bạn.
Cách thức tổ chức hoạt động
− GV yêu cầu HS đánh giá hoạt động báo cáo kiến thức nền trong phiếu đánh giá 1.1; đánh giá hoạt động báo cáo quy trình trong phiếu đánh giá 1.2 (Phần hồ sơ học tập của nhóm).
− GV yêu cầu lần lượt 2 nhóm thuyết trình về kiến thức nền.
− HS lắng nghe, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm bạn, nhóm ghi nhận ý kiến đóng góp và trả lời, giải đáp thắc mắc.
− GV nhận xét và chốt lại kiến thức.
− Lần lượt các nhóm trình bày về nguyên vật liệu, quy trình chế tạo giấy chỉ thị màu từ nguyên liệu tự nhiên.
− HS lắng nghe, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm bạn, nhóm ghi nhận ý kiến đóng góp và trả lời, giải đáp thắc mắc.
− GV chốt lại quy trình làm giấm tối ưu nhất đồng thời đặt thêm một số câu hỏi lưu ý trong quá trình làm giấy chỉ thị cho HS.
Hoạt động 4:
Chế tạo và thử nghiệm giấy chỉ thị màu acid - base
Mục đích: Các nhóm HS thực hành, chế tạo được giấy chỉ thị acid - base căn cứ trên
bản thiết kế đã chỉnh sửa.
Nội dung
− Nội dung 1: HS tiến hành thực nghiệm chế tạo giấy chỉ thị acid – base, sau đó tiến hành thử nghiệm sản phẩm.
− Nội dung 2: HS thiết kế poster giới thiệu sản phẩm của nhóm.
Dự kiến sản phẩm
− Mẫu giấy chỉ thị màu từ nguyên liệu tự nhiên.
− Thử mẫu giấy trong các môi trường khác nhau.
− Poster về sản phẩm của nhóm.
Cách thức tổ chức hoạt động
Bước 1. HS tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu dự kiến;
Bước 2. HS chế tạo giấy chỉ thị acid - base quy trình;
Bước 3.HS thử nghiệm và điều chỉnh lại quy trình làm ra sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1). HS ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích lý do (nếu cần phải điều chỉnh);
Bước 4. HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị poster giới thiệu sản phẩm. GV đôn đốc, hỗ trợ các nhóm trong quá trình hoàn thiện các sản phẩm.
Hoạt động 5:
Triển lãm, giới thiệu và thử nghiệm sản phẩm tại lớp (Tiết 3 – Thời gian: 45 phút)
Mục đích
− HS báo cáo và chia sẻ quá trình trải nghiệm.
− HS được rèn NL tổ chức sự kiện, diễn thuyết trước đám đông.
− HS được rèn kĩ năng ứng xử linh hoạt.
− HS rèn luyện được kỹ năng thực hành.
− HS vận dụng được các kiến thức liên môn đã học để khắc phục những khó khăn gặp phải khi thực hiện sản phẩm.
Nội dung
− Các nhóm lần lượt báo cáo sản phẩm và trả lời các câu hỏi của GV và các nhóm bạn.
− HS tiến hành pha chế 14 dung dịch có pH từ 1-14 sau đó trực tiếp thử nghiệm sản phẩm rồi so sánh sự đổi màu với giấy pH.
− Các nhóm đề xuất phương án cải tiến sản phẩm.
Dự kiến sản phẩm
− Sản phẩm giấy chỉ thị màu (từ củ nghệ vàng, hoa chiều tím, rau dền đỏ) của HS.
− Poster các nhóm thiết kế.
Cách thức tổ chức hoạt động
− GV yêu cầu HS các nhóm hoàn thành phiếu học tập số (1) (Phần hồ sơ học tập nhóm)
Sau khi đã rút ra được công thức pha trộn, các nhóm tiến hành pha chế 14 dung dịch có pH từ 1 – 14 tại lớp.
− Yêu cầu HS trưng bày mẫu poster mà nhóm đã thiết kế.
− Yêu cầu HS của từng nhóm trình bày, phân tích về hoạt động, độ thấm nước của giấy, độ bền màu của giấy sau khi được phơi khô.
− GV tổ chức cho HS tự thử nghiệm sản phẩm với 14 dung dịch vừa pha. Quan sát sự biến đổi màu sắc, theo dõi thời gian biên đổi màu sắc trên miếng giấy khi gặp dung dịch acid hoặc base. So sánh với màu của giấy pH. Sau đó HS kết luận khoảng đổi màu của sản phẩm.
− Yêu cầu HS đánh giá sản phẩm trong phiếu đánh giá số 1.3 (Phần hồ sơ học tập của nhóm).
− GV kết hợp thu lại phiếu đánh giá và bình chọn tính thẩm mỹ của sản phẩm, tiết kiệm, đổi màu rõ ràng, nguyên liệu giấy nào là phù hợp. Song song với quá trình trên, là theo dõi thời hạn sử dụng sản phẩm (tối thiểu 10 ngày trong môi trường khô).
− GV nhận xét và công bố kết quả chấm sản phẩm theo yêu cầu của phiếu đánh giá số 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 (Phần hồ sơ học tập của nhóm).
− GV đặt câu hỏi cho bài báo cáo để làm rõ quy trình chế tạo giấy chỉ thị màu, giải thích nguyên nhân đổi màu của giấy chỉ thị và cách bảo quản giấy, từ đó khắc sâu kiến thức liên quan.
− GV tổng kết chung về hoạt động các nhóm; Hướng dẫn các nhóm cập nhật điểm học tập của nhóm.
− GV có thể nêu câu hỏi lấy thông tin phản hồi.
o + Các em đã học được những kiến thức và những kĩ năng nào trong quá trình triển khai dự án này?
o + Điều gì làm em ấn tượng nhất/ nhớ nhất khi triển khai dự án này?
7. Mẫu hồ sơ học tập của nhóm
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ... TRƯỜNG THPT ...
*****
Chủ đề:
CHẾ TẠO GIẤY CHỈ THỊ MÀU
TỪ CÁC LOẠI RAU CỦ, HOA QUẢ TỰ NHIÊN
HỒ SƠ HỌC TẬP NHÓM NHÓM SỐ: ………
1. BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
TT Họ và tên Vai trò Nhiệm vụ
1 Trưởng nhóm Quản lý, tổ chức chung, phụ
trách bài trình bày trên ppt
2 Thư ký Ghi chép, Lưu trữ hồ sơ học
tập của nhóm
3 Chuyên gia
truyền thông Phát ngôn viên
4 Chuyên gia
khoa học
Nghiên cứu hồ sơ, tài liệu học tập 5 Chuyên gia công nghệ Chụp ảnh, ghi hình minh chứng của nhóm 6 Chuyên gia kĩ
thuật Vẽ hoặc thiết kế powerpoint
7 Thành viên
...
Các nhiệm vụ là dự kiến, có thể thay đổi theo thực tế triển khai nhiệm vụ của nhóm. Một thành viên có thể đảm nhận nhiều công việc.
2. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 2.1. Vấn đề/Nhiệm vụ/Dự án cần thực hiện: ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2. Kế hoạch triển khai
TT Hoạt động Sản phẩm Tiêu chí đánh
giá cơ bản Thời gian
Người phụ trách
3. CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ
3.1. Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo kiến thức nền
Bảng 2. 7. Phiếu đánh giá (1.1)
TT Tiêu chí Điểm
tối đa
Điểm đạt được Bài báo cáo kiến thức (50)
1 Đầy đủ nội dung cơ bản về chủ đề được báo cáo. 20
2 Kiến thức chính xác, khoa học. 30
Hình thức (20)
3 Bài trình chiếu/poster có bố cục hợp lí. 10
4 Bài trình chiếu/poster có màu sắc hài hòa. 10
Kĩ năng thuyết trình (30)
5 Trình bày thuyết phục và đúng thời gian quy định 10
6 Trả lời được câu hỏi phản biện. 10
7 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện có chất lượng cho nhóm báo cáo.
10
Tổng điểm 100
3.2. Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo quy trình chế tạo
Bảng 2. 8. Phiếu đánh giá (1.2) TT Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đạt được Bản quy trình chế tạo (50)
1 Có chú thích đầy đủ bước tiến hành 10
3 Có đầy đủ các giá trị định lượng nguyên vật liệu cần sử dụng
10
4 Các loại nguyên vật liệu dễ tìm và có chi phí thấp 10
5 Rõ ràng các bước, đơn giản, dễ thực hiện 10
Hình thức (20)
3 Hình vẽ và chú thích rõ ràng, dễ quan sát 10
4 Poster/slide có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lí. 10
Kĩ năng thuyết trình (30)
5 Trình bày thuyết phục và đúng thời gian quy định 10
6 Trả lời được câu hỏi phản biện. 10
7 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện có chất lượng cho nhóm báo cáo.
10
Tổng điểm 100
3.3. Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo sản phẩm
Bảng 2. 9. Phiếu đánh giá (1.3)
TT Tiêu chí Điểm
tối đa
Điểm đạt được Sản phẩm giấy chỉ thị màu từ nguyên liệu tự nhiên (50)
1 An toàn cho người sử dụng 10
2 Giấy khô, có độ nhạy cao, sử dụng ổn định trong thời gian dài (tối thiểu 10 ngày).
10
3 Hình thức giấy đẹp, chi phí tiết kiệm. 10
4 Giấy đổi màu trong các môi trường khác nhau 20
Bài báo cáo (20)
3 Video quá trình chế tạo giấy chỉ thị màu có âm thanh, hình ảnh sắc nét, nội dung khoa học, phù hợp
10
4 Poster có tính thẩm mĩ cao, trình bày khoa học, đủ nội dung
10
Kĩ năng thuyết trình (30)
6 Trả lời được câu hỏi phản biện. 10
7 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện có chất lượng cho nhóm báo cáo.
10
Tổng điểm 100
3.4. Bảng tiêu chí đánh giá kĩ năng làm việc nhóm
Bảng 2. 10. Phiếu đánh giá (1.4)
TT Tiêu chí Điểm
tối đa
Điểm đạt được 1 Kế hoạch có tiến trình và phân công nhiệm vụ rõ
ràng và hợp lí.
30
2 Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng, hợp tác hiệu quả để hoàn thành dự án.
30
3 Trình bày sổ theo dõi dự án đầy đủ, khoa học, hợp lí.
40
Tổng điểm 100
4. BỘ CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG
Bộ câu hỏi định hướng (1)
8. 1. Khái niệm pH, giá trị pH và môi trường của dung dịch.
9. 2. Lựa chọn loại rau, củ, hoa quả dùng để làm giấy chỉ thị. Các chất chính có trong củ nghệ vàng, hoa chiều tím, rau dền đỏ là gì?
3. Xây dựng quy trình sản xuất giấy chỉ thị từ tự nhiên. 4. Xác định nguyên vật liệu, hoá chất, dụng cụ dự kiến.
5. Tiến hành thí nghiệm kiểm định chất lượng sản phẩm bằng các dung dịch tại nhà. 6. Chuẩn bị powerpoint và thuyết trình.
7. Thiết kế poster giới thiệu sản phẩm nêu rõ công dụng, cách chế tạo, cách bảo quản sản phẩm.
Bộ câu hỏi định hướng (2)
5. 1. Bản chất và đặc điểm của chất chỉ thị acid - base.
6. 2. Lựa chọn loại rau, củ, hoa quả dùng để làm giấy chỉ thị. Các chất chính có trong củ nghệ vàng, hoa chiều tím, rau dền đỏ là gì?
8. 4. Xác định nguyên vật liệu, hoá chất, dụng cụ dự kiến.
5. Tiến hành thí nghiệm kiểm định chất lượng sản phẩm bằng các dung dịch tại nhà. 6. Chuẩn bị powerpoint và thuyết trình.
7. Thiết kế poster giới thiệu sản phẩm nêu rõ công dụng, cách chế tạo, cách bảo quản sản phẩm.
5. HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU VỀ KIẾN THỨC NỀN 1. Sự điện li của nước
- Nước là chất điện li rất yếu (ở nhiệt độ thường, cứ 555 triệu phân tử nước chỉ có 1 phân tử phân li thành ion).
H2O ⇌ H+ + OH-
- Tích số: KH2O = [H+].[OH-] = 1,0.10-14 được gọi là tích số ion của nước. Giá trị này được tính với nước ở 250C.
Một cách gần đúng, có thể coi giá trị tích số ion của nước là hằng số cả trong dung dịch loãng của các chất khác nhau.
* Ý nghĩa:
- Nước có môi trường trung tính, nên có thể xem: Môi trường trung tính là môi trường trong đó [H+] = [OH-] = 1,0.10-7.
- Khi hòa tan acid vào nước, nồng độ [H+] tăng, nên nồng độ [OH-] phải giảm sao cho tích số ion của nước không đổi.
Môi trường acid: [H+] > 1,0.10-7.
- Khi hòa tan base vào nước, nồng độ [OH-] tăng, nên nồng độ [H+] phải giảm sao cho tích số ion của nước không đổi.
Môi trường base: [H+] < 1,0.10-7.
2. Khái niệm về pH
- Nếu dung dịch có [H+] = 1,0.10-a → pH = a. - Biểu thức toán học tính pH:
pH = -lg[H+].
- Tương tự có khái niệm pOH. Ta có mối quan hệ trong dung dịch nước: pH + pOH = 14.
Môi trường [H+] pH
Acid > 10-7 < 7
Base < 10-7 > 7
Trung tính = 10-7 = 7
4. Chất chỉ thị acid – base
- Chất chỉ thị acid - base là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung