Индивидуальный образовательный маршрут школьника по теме: "Изменение окраски антоцианов в разных средах"

ИЗМЕНЕНИЕ ОКРАСКИ АНТОЦИАНОВ В РАЗЛИЧНОЙ СРЕДЕ Знаете ли вы,  что… антоцианы в  виде добавки Е163  используются в  качестве природных красителей в  производстве  кондитерских  изделий, напитков,  йогуртов и других  пищевых продуктов. Знаете ли вы,  что… в процессе  жизнедеятельност и в клеточном соке  цветков, плодов и  листьев растений  повышается  содержание  кислот. Изменение  рН клеточного сока растений,  содержащих  антоцианы,  приводит к  изменению окраски  цветков при их  отцветании, плодов при их созревании и  Широко   распространенными   в   растительном   мире пигментами   являются   антоцианы.  Антоцианами   богаты малина,   вишня,   черника,   клюква,   земляника,   клубника, смородина,   черноплодная   рябина,   черный   виноград   и краснокочанная   капуста.  Присутствие   антоцианов   в клеточном соке растений придает цветкам колокольчиков синий цвет, фиалок – фиолетовый, незабудок – небесно­ голубой,   а   цветкам   тюльпанов,   гвоздик,   флоксов, гладиолусов, пионов, роз, георгинов – красный и розовый. Разная окраска антоцианов зависит от того, с каким ионом   образован   комплекс   красящего   органического вещества.   Так,   пурпурно­красная   окраска   получается, если в состав комплекса входит ион калия, синий цвет придают ионы магния и кальция. Интенсивность окраски зависит и от концентрации пигментов в клеточном соке растений. Антоцианы   способны   также   изменять   свой   цвет   в зависимости   от   кислотности   среды.  Это   становится возможным   благодаря   перестройкам   в   молекулах пигментов. Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   «Исследование   окраски антоцианов в различных средах».  Нам понадобятся экстракты антоцианов, которые вы получили   на   прошлом   занятии,   и   растворы   следующих веществ (см. табл.): Таблица Значения рН различных растворов Название вещества Соляная кислота Молярная  концентрация, рН Среда моль/л 0,1 1,0 Сильнокислаялистьев в период  листопада. Название вещества Уксусная кислота Хлорид аммония Дистиллированная  вода Гидрокарбонат  натрия Карбонат натрия Гидроксид натрия Молярная  концентрация, рН Среда моль/л 0,01 1 – 0,1 0,1 0,1 3,4 Умеренно кислая 4,8 Слабокислая 7,0 Нейтральная 8,4 Слабощелочная 11,6 Умеренно щелочная 13 Сильнощелочная В   чистые   пробирки   налейте   по   2   мл   экстракта антоцианов,   добавьте   в  каждую   по  2  капли   раствора   с соответствующим   значением   рН.   Отметьте,   какой   цвет приобрели растворы пигментов. Испытайте   индикаторные   свойства   растворов антоцианов, выделенных из разных растений. Составьте таблицу   с   указанием   названия   растения   и   изменением цвета раствора антоцианов в зависимости от рН среды. Что   вам   удалось   выяснить   в   ходе   выполнения эксперимента? 1. Ответьте на вопросы. 1.1. Чем объясняется бордовый цвет некоторых виноградных вин? 1.2. Подумайте, почему при добавлении к настою черного чая дольки лимона чай   приобретает   более   светлый   оттенок?   Можно   ли   считать   пигменты, содержащиеся в чайном настое, кислотно­основными индикаторами? Обоснуйте свой ответ. 2. Выполните упражнение. 2.1. Изменение  цвета индикаторов  происходит  в связи  с  преобразованием хромофорных групп. Рассмотрите изменения, сопровождающие переход желтой окраски синтетического красителя метилового оранжевого (I) на розовую (II):I.     II.    Укажите, какой вид примет молекула метилового оранжевого в растворах следующих   веществ:   а) метиламин;   б) аминоуксусная   кислота; в) уксусная кислота. 3. Решите задачу. 3.1.   К   антоцианам   относят   многие   пигменты,   в   частности  цианидин, содержащийся в цветках васильков, роз, тюльпанов, в ягодах брусники, вишни, смородины,   малины,   и  дельфидин,   встречающийся   в   цветках   дельфиниума, мальвы,   ягодах   черники   и   винограда.   Молекулы   этих   пигментов   содержат углерод,  водород  и  кислород.  При  этом  число   атомов  углерода  и  кислорода одинаково   –   15   и   8   соответственно.   Массовая   доля   водорода   в   молекуле дельфидина составляет 4,3 %, а в молекуле цианидина содержится на 5 атомов водорода меньше. Выведите молекулярные формулы этих пигментов. 4. Проведите опыт «Удаление фруктовых пятен с ткани». На   лоскутки   белой   хлопчатобумажной   ткани   нанесите   по   одной   капле следующих фруктовых соков (при их наличии дома): вишневого, малинового, черничного.  На  образовавшееся  пятно  добавьте  3–4 капли 3%­ной перекиси водорода   (из   аптечки).   Что   произошло   с   пятнами?   Найдите   объяснение наблюдаемым процессам. Теперь вы знаете: •     Цвет   органических   веществ   обусловлен   присутствием   в   их   молекулах определенных   группировок   атомов.   Цвет   некоторых   пигментов   может изменяться   в   зависимости   от   уровня   кислотности   среды,   поэтому   их   можно использовать в качестве кислотно­основных индикаторов. •   Пигменты, содержащие в молекулах полярные группировки, могут быть извлечены (экстрагированы)  из  растительного  сырья  полярным  растворителем (например,   водой).   При   отсутствии   в   молекулах   пигментов   полярных группировок в качестве экстрагента используют неполярные растворители.•     Растительные   пигменты   широко   используют   в   качестве   пищевых красителей. Вы можете подготовить проекты: 1. «Разделение растительных пигментов зеленого листа». 2. «Изготовление акварельных красок из растительных пигментов». О т в е т   н а   р а с ч е т н у ю   з а д а ч у 3.1. C15H12O8; C15H17O8.