Інформація для викладачів
Опис
Експериментальна установка
Спирти - це органічні хімічні сполуки, які мають гідроксильні групи на одному або декількох різних аліфатичних атомах Карбону.
У цьому експерименті учні отримують спирт ферментативним шляхом, зброджуючи дріжджами сік.
Додаткова інформація для викладачів (1/5)
Попередні знання
Принцип
Учні повинні мати базові знання періодичної таблиці, простих рівнянь реакцій та ферментативних процесів.
Ферментативне дріжджове бродіння відбувається за наступним рівнянням реакції:
Учні моделюють цей процес в експерименті і спостерігають, за якими законами відбувається реакція.
Додаткова інформація для викладачів (2/5)
Мета навчання
Учні повинні дізнатися, що спирт виробляється в процесі ферментації цукристих рідин за допомогою дріжджів. У процесі дріжджові грибки розщеплюють цукор на спирт і вуглекислий газ.
Завдання
- Приготуйте спиртові рідини з розчинів, що містять цукор.
- Запишіть свої спостереження і зробіть висновки про хімічний перебіг процесу.
Додаткова інформація для викладачів (3/5)
Примітки
Хоча ферментативне дріжджове бродіння спрощується за допомогою:
однак реальний процес набагато складніший і відбувається в кілька окремих етапів. Окрім етанолу, утворюється велика кількість молочної кислоти, а також алканові кислоти та вищі спирти. Чистий цукровий розчин не зброджується через високу концентрацію цукру, а також через відсутність мінеральних речовин. Додаванням ложки борошна або поживних солей можна збільшити швидкість бродіння.
Додаткова інформація для викладачів (4/5)
Підготовка
Можна використовувати різні фруктові соки (наприклад, вишневий або виноградний), але вони повинні бути природно чистими і не містити сірки. Сірчисті соки перед бродінням необхідно підігріти. Дріжджі можна використовувати будь-які комерційні дріжджі, але рекомендується використовувати чисті винні дріжджі, які можна придбати в будь-якій аптеці.
Зауваження щодо проведення експерименту
Колби Ерленмейєра не повинні піддаватися впливу сонячного світла і температури вище 25 °C. Не рекомендується, наприклад, зберігати їх на обігрівачі. Особливо добре підходять скляні шафи, оскільки вони дозволяють спостерігати за ходом ферментації.
У будь-якому випадку, слід використовувати кілька різних ферментаційних сумішей, оскільки в наступних експериментах використовується більша кількість спиртових розчинів.
Додаткова інформація для викладачів (5/5)
Зауваження щодо підготовки та проведення експерименту
Методологічні рекомендації
Експеримент підходить для розділення завдань. Можна використовувати різні фрукти/фруктові соки. У будь-якому випадку, слід провести паралельний експеримент з розчином цукру, щоб показати, що саме цукор є речовиною, яка піддається бродінню.
Утилізація
Промаркуйте обидві колби Ерленмейєра і зберігайте їх закритими в безпечному місці. Продовжуйте використовувати вміст для наступних експериментів.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.
Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки.
Небезпеки
- Зробіть гумово-скляні з'єднання слизькими за допомогою гліцерину. Не застосовуйте силу!
- Вапняна вода є корозійною речовиною.
- Одягніть захисні окуляри!
Інформація для учнів
Мотивація
Різні алкогольні напої
Чи то пиво після довгого робочого дня, чи добре вино за вечерею, чи яскравий коктейль у барі - всі ці напої об'єднує те, що вони містять певний відсоток алкоголю. Алкоголь пропонується на багатьох світських заходах і є популярним напоєм для багатьох людей, незважаючи на небезпеку, пов'язану з його надмірним вживанням.
Спирти також використовуються як розчинники та дезінфікуючі засоби, але як насправді виробляється алкоголь?
У цьому експерименті ми розглянемо процес виробництва спирту за допомогою дріжджового бродіння більш детально.
Завдання
Експериментальна установка
- Приготуйте спиртові рідини з розчинів, що містять цукор.
- Запишіть свої спостереження і зробіть висновки про хімічний перебіг процесу.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Ложка-шпатель, сталь, l = 150 мм | 33398-00 | 1 |
| 2 | Колба Ерленмейера, 100 мл, SB 19 | MAU-EK17082002 | 2 |
| 3 | Безпечна трубка/ ферментаційна трубка | 36935-00 | 2 |
| 4 | Гумова пробка, d=22/17мм, з 1 отвором, 7 мм | 39255-01 | 2 |
| 5 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 6 | Скляний стрижень, l=200 мм, d=6 мм, BORO 3.3 | 40485-04 | 1 |
| 7 | Гліцерин, 250 мл | 30084-25 | 1 |
| 8 | D(+)-глюкоза, 1000 г | 30237-70 | 1 |
| 9 | Розчин гідроксиду кальцію, 1000 мл | 31458-70 | 1 |
Додаткові матеріали
| Додатково потрібно | |
|---|---|
| Фруктовий сік (натуральний) Дріжджі (винні дріжджі) | |
Виконання роботи (1/4)
Рисунок 1
1.Обережно, не застосовуючи сили, вкрутіть фементаційну трубку в гумову пробку (рис. 1) (зробіть її слизькою за допомогою достатньої кількості гліцерину).
Виконання роботи (2/4)
Рисунок 2
Рисунок 3
2.Наповніть колбу Ерленмейєра фруктовим соком приблизно наполовину (рис. 2), додайте 3 ложки глюкози і перемішайте, поки весь цукор не розчиниться (рис. 4).
3. Потім додайте близько 5 г дрібно покришених твердих дріжджів або півпляшки винних дріжджів.
Виконання роботи (3/4)
4.Другу конічну колбу наповніть водою приблизно наполовину (рис. 4), додайте 7 ложок глюкози (рис. 5) і перемішайте, поки весь цукор не розчиниться (рис. 6).
Рисунок 4
Рисунок 5
Рисунок 6
Виконання роботи (4/4)
5.Закрийте колби Ерленмейєра гумовими пробками.
6. Додайте вапняну воду у ферментаційні трубки так, щоб вони були заповнені приблизно наполовину (рис. 9).
7. Тримайте колби в теплому місці протягом тижня, спостерігайте за процесом реакції.
Рисунок 7
Протокол
Завдання 1
Запишіть свої спостереження.
Завдання 2
Вставте слова в тексті! Розчини забарвлюються дріжджовим розчином у ____ колір. Через кілька годин на поверхні розчинів утворюється ____, ____ виходять через бродильну трубку, замутнюючи вапняну воду, з якої через деякий час випадає ____. Через деякий час інтенсивність реакції зменшується, рідина стає прозорою. Розчин цукру реагує менш швидко і бурхливо, ніж розчин фруктового соку.
Завдання 3
Питання
Питання
Завдання 4
Питання