实验26：做个指示器

 

学习目标：

利用紫甘蓝做一个指示器。

实验简介：

学生利用紫甘蓝做一个指示器，并用这个指示器测试一些常见家用物质是酸性、碱性还是中性的。

前期知识准备：

完成这项实验，学生不需要任何相关知识。

科学背景知识：

一种物质显酸性还是显碱性取决于这种物质中氢离子的浓度。氢离子浓度高，显酸性，氢离子浓度低，则显碱性。酸碱的强度用pH值来测量， pH值的范围是1-14， 1-6显酸性， 8-14显碱性，中性物质的pH值为7，指示剂是能够根据酸碱性改变颜色的物质。紫甘蓝中含有一种叫作花青素的物质，这种物质可以用作指示剂（这种物质也可以在其他紫色植物中找到，比如甜菜）。把紫甘蓝浸泡在热水中就会释放出花青素，花青素遇到酸性物质会显粉色，遇到中性物质显紫色，遇到碱性物质则会显蓝色。

国家课程对接：

■五年级课程：物质的属性与变化

——根据硬度、溶解度、透明度、传导性（导电和导热），磁性等物理属性，对日常材料进行比较和归类。

所需材料：

■一颗大紫甘蓝。

■刀（教师使用）。

■菜板（或任何可以切菜的平面）。

■大碗。

■干净的塑料杯或烧杯。

■茶匙。

■一些家庭常见物质，比如牙膏、肥皂溶液、柠檬汁、醋、橙汁、柠檬水、可乐、牛奶、苏打、水、助消化的药、洗洁精、食用油。

安全及技术注意事项：

■学生要等开水变凉后再动手操作。

■告诉学生不要吃任何实验用品。

■紫甘蓝会在衣服和皮肤上着色。

实验方法：

教师准备工作：

把紫甘蓝切开放到碗里，烧一壶开水，把开水倒进碗里，水要没过紫甘蓝，让紫甘蓝浸泡在水中释放花青素（水会变成紫色），然后等待水变凉。

学生任务：

1. 放置一排烧杯或塑料杯。

2. 在每个烧杯或塑料杯中添加一种要测试的物质。

3. 在“指示器”（紫色液体）中添加几滴某个烧杯或塑料杯中的物质，轻摇几下。如果你测试的液体很浓（比如牙膏），就需要用茶匙来搅拌一下。

4. 在表格中记录指示器颜色的变化。

5. 反复试验，直到测试完所有的物质为止（如果你用茶匙搅拌了某种物质，在搅拌其他物质之前一定要清洗茶匙）。

数据收集：

 

 

差异化实验：

■降低难度：学生可以把物质的照片分成“酸性”、“碱性”和“中性”。

■提高难度：学生可以尝试在一种中性的物质中添加酸性和碱性物质（确保他们的选择是安全的），为了添加正确的比例，他们也许需要提示。

备选问题：

■酸性物质有哪些相似性？

■碱性物质有哪些相似性？

■你认为我们怎样才能调制出中性的物质？

拓展任务：

这项试验可以使用通用指示器来做。借助一系列的颜色变化，通用指示器可以显示出酸性或碱性以及其强度大小，问问学生知道某种物质是酸性或碱性对他们来说是否有帮助，或者知道物质的酸碱性强度是否更好一些。老师可以用紫甘蓝指示器来演示，测试像除垢剂这样的强酸会使指示器变成红色，测试像烤箱清洁剂这样的强碱会使指示器变成绿色。注意：以上只能由老师操作，学生不能接触这些物质，因为它们都具有腐蚀性，如果皮肤接触到此类物质会被灼伤。