Групповая лабораторная работа.

Действие первое “чисто химическое”.

На сцене появляется сама реакция.

Демонстрация 1.

На демонстрационном столе стаканы с растворами солей железа(III), магния, кальция, бария, алюминия, цинка, меди, хрома(III), марганца(II), кобальта(II), никеля(II), свинца(II).

К каждому раствору добавить 1 мл раствора тиоцианата калия.

Учитель: Какие произошли изменения? Можно ли использовать взаимодействие солей железа(III) с тиоцианатом калия как качественную реакцию на ионы Fe3+?

Только продукт взаимодействия ионов железа Fe3+ с тиоцианат-ионом дает продукт кроваво-красного цвета, следовательно реакция FeCl3 с KNCS является качественной на ионы Fe3+.

Таким образом, с помощью тиоцианат-иона можно однозначно определить наличие ионов Fe3+ в исследуемом веществе.

Любая качественная реакция имеет так называемый предел обнаружения – минимальную концентрацию вещества, которая может быть обнаружена с помощью данного реагента.

Каков же предел обнаружения ионов Fe3+ с помощью тиоцианат-иона?

Групповая лабораторная работа.

Цель: в ходе совместной работы составить колориметрическую шкалу для определения концентрации ионов железа(III).

На столах раствор хлорида железа(III), содержащий 100 мг/л Fe3+. Последовательным разбавлением учащиеся готовят растворы, содержащие 10 мг/л, 1 мг/л, 0,5 мг/л, 0,1 мг/л Fe3+.

При взаимодействии раствора KNCS и растворов FeCl3 различной концентрации получаем колориметрическую шкалу.

Но какую пользу может принести любая, даже самая эффектная химическая реакция, если она существует ради самой себя, не служит человеку. Все это можно сказать о какой-нибудь другой химической реакции, но только не о нашей. Данная реакция используется для качественного и количественного определения Fe3+ в различных средах.

Действие второе “биологическое”.

Учитель: Попробуем применить нашу реакцию для определения железа в некоторых продуктах питания. Без железа не может функционировать организм человека, животных, растений. Какова же биологическая роль железа?

Примерное содержание сообщения ученика: “В биологических системах железо связано с органическими веществами. Содержание железа в организме человека составляет 0,01%. Железо незаменимо в процессах кроветворения и внутриклеточного обмена. Примерно 55% железа входит в состав гемоглобина эритроцитов, около 24% участвует в формировании красящего вещества мышц (миоглобина), примерно 21% откладывается “про запас” в печени и селезенке. Суточная потребность взрослого здорового человека в железе составляет 10–20 мг и восполняется сбалансированным питанием. В случае большого недостатка железа в организме возникает заболевание – железодефицитная анемия (малокровие). Избыточное количество железа приводит к образованию нерастворимого в воде железосодержащего белка. Этот белок уже не может быть использован организмом и, откладываясь в тканях и органах, вызывает нарушение их функций и приводит к заболеванию”.

Учитель: Наличие достаточного количества железа в пище – непременное условие здорового образа жизни. И здесь нам на помощь придет наша реакция.

Групповая лабораторная работа.

Цель: определить содержание железа в некоторых продуктах питания.

Материалы: яблоки, гречиха, курага.

Предварительная подготовка: в ступке измельчить образцы анализируемых продуктов одинаковой массы, добавить 10 мл азотной кислоты, 1–2 мл пероксида водорода. Полученную смесь перетереть и перенести в стакан.

Отобрать по 2 мл экстракта добавить 1 каплю 20%–ного раствора тиоцианата калия.

Сравнить окраску полученных растворов с колориметрической шкалой. Сделать вывод об относительном содержании железа в исследуемых продуктах питания.

Учитель: Нередко можно услышать такой совет: “Ешьте побольше яблок, особенно антоновку: они очень богаты железом и витамином С”. На самом деле яблоки не особенно богаты железом. Более того, они содержат его порой меньше, чем другие продукты питания. Другое дело, что соли железа, содержащиеся в яблоках, лучше усваиваются организмом, поскольку они находятся в благоприятном соотношении с витаминами. Но это касается вообще всех сортов яблок, а не только антоновских.

Как уже было сказано, при недостатке железа в организме развивается заболевание железодефицитная анемия. Примерно оценить обеспеченность организма железом можно с помощью следующего теста.

Тест “Порядок ли у вас с железом”.

На вопросы отвечайте либо “да”, либо “нет”.

1. Часто ли вы чувствуете усталость и подавленность?

2. Произошли ли у вас в последнее время изменения кожи, волос и ногтей?

3. Теряли ли вы в последнее время много крови?

4. Занимаетесь ли вы профессиональным спортом?

5. Вы редко или совсем не едите мясо?

6. Выпиваете ли вы более трех чашек чая или кофе в день?

7. Вы едите мало овощей?

Если на большинство вопросов вы ответили “нет”, то ваш организм в достаточной степени обеспечен железом.

Учитель: Может быть содержание каких-либо вопросов вас заинтересовало с точки зрения влияния на содержание железа в организме?

Демонстрация 2.

К 20 мл чая добавить 5 мл раствора хлорида железа, содержащего 10 мг/л железа. Контрольный раствор 20 мл воды и 5 мл раствора хлорида железа (10 мг/л железа).

Раствор чая чернеет. Профильтровать полученный раствор. К фильтрату и к контрольному раствору добавить 1 каплю 20%-ного раствора тиоцианата калия. Отметить различную окраску растворов. В зависимости от крепости чая, происходит либо полное связывание ионов железа(III), либо значительное уменьшение их концентрации.

Учитель: Компоненты чая связывают железо в труднорастворимую форму. Чашка чая, выпитая во время еды, сократит усвоение железа почти на 2/3. Если чай выпит после приема пищи, то организм недосчитается 40% железа, а если – за 1 ч до еды, он оставит железо в неприкосновенности. Кроме чая, “врагами” железа являются кофе, молочные продукты и яичные желтки. Если с железом у вас все в порядке, то можно спокойно есть продукты, которые числятся во “врагах” железа. Если же нет, то необходимо изменить свой образ жизни.

Действие третье – “гидрологическое”.

Примерное содержание сообщения ученика: “В земной коре содержится 5,65% железа. Биомасса Земли, содержащая до 10 млрд. тонн железа, является важнейшим фактором миграции и перераспределения элемента в природе. В результате выветривания и частичного растворения горных пород в природных водах концентрация железа в них колеблется от 0,01 до 26 мг/л.

Концентрация ионов железа в природных водах значительно повышается за счет антропогенных источников. В экологической литературе существует понятие “железнение среды”, характеризующий возрастание объема антропогенного железа в природной среде.

В воде железо находится в виде солей Fe3+. ГОСТ разрешает содержание железа в питьевой воде до 0,3 мг/л, а если нет станции обезжелезивания, то до 1мг/л. Если содержание железа превышает указанную величину, то это отрицательно сказывается на органах пищеварительной и сердечно-сосудистой системы. При повышении ПДК вода приобретает специфический привкус и бурый цвет”.

Для контроля концентрации Fe3+ в воде опять на помощь придет качественная реакция.

Групповая лабораторная работа.

Цель: определить содержание Fe3+ в воде, взятой из различных источников.

Материалы: пробы водопроводной воды, взятые в разных местах, речная вода, родниковая вода, болотная вода.

Предварительная подготовка: к пробе воды (100 мл) добавить 1–2 мл концентрированной азотной кислоты для предотвращения гидролиза солей железа. Пробы воды готовятся за 5–10 часов до анализа.

На столах у учащихся в пронумерованных пробирках находятся приготовленные пробы воды. В каждую пробирку добавить по 1 капле 20%–ного раствора тиоцианата калия.

Отметить цвет раствора. Сравнить интенсивность окраски полученных растворов с колориметрической шкалой. Сделать вывод о концентрации ионов железа в исследуемых водах.

Заполнить таблицу:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: