Інформація для вчителів
Застосування

Кава
Чашка кави містить від 60 - 100 мг кофеїну (= кофеїн) на 100 мл. Кофеїн у невеликих кількостях діє збудливо й сечогінно. Проте передозування кофеїну може призвести до розладів сну, блювання та розладів свідомості, тобто бути шкідливим для здоров'я. Кофеїн чаю раніше називали також теїном. Кофеїн - це пуриновий алкалоїд зі слабким гірким смаком, він сублімує від 178 °C. Він добре розчинний у воді, бензені та хлороформі. Щоб вилучити кофеїн із кави, раніше кофеїн видаляли розчинником. Сьогодні для виробництва кави без кофеїну кавовий порошок екстрагують надкритичним вуглекислим газом. Кількісне визначення кофеїну виконують здебільшого за допомогою високоефективної рідинної хроматографії з УФ-детектуванням.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання

Кофеїн - це пуриновий алкалоїд і складник збудливої дії таких смакових продуктів, як кава, чай, кола, мате, енергетичні напої та какао. Це один із найдавніших стимуляторів, які використовує людина. Кофеїн - білий порошок без запаху, який утворює шестикутні призми.
Принцип

У цьому учнівському досліді виявляють кофеїн у різних смакових продуктах та обговорюють ризики передозування.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета

Кава і чай містять кофеїн - алкалоїд, який діє збудливо. Під час нагрівання кофеїн переходить із твердого стану в газоподібний, не стаючи перед тим рідким, тобто сублімує. У вищих дозах він шкодить здоров'ю.
Завдання

Учні виявляють кофеїн у різних смакових продуктах.
Правила безпеки (1/2)







- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
- Щодо H- і P-фраз звіряйся з паспортом безпеки відповідного реактиву.
- Петролейний ефір легкозаймистий. Під час переливання погаси все відкрите полум'я!
Правила безпеки (2/2)







- Сірчана кислота діє їдко. Уникай контакту рідини з тілом людини.
- Носити захисні окуляри та захисні рукавички!
- Дослід виконуй по змозі у витяжній шафі.
- Утилізація: розчини після розведення водою можна злити в каналізацію.
Інформація для учнів
Мотивація

Енергетичний напій
Банка Red Bull містить 32 мг кофеїну на 100 мл, чашка кави - від 60-100 мг кофеїну на 100 мл, а чашка чаю - близько 10-40 мг кофеїну на 100 мл. У невеликих кількостях кофеїн діє збудливо й сечогінно. Кофеїн засвоюється повністю. Рівень кофеїну в крові досягає максимуму через 30-60 хвилин. Незабаром після всмоктування кофеїн потрапляє в мозок і розгортає там свою збудливу дію, яка в дорослих триває в середньому 4-6 годин. Доведено, що кофеїн здатний підвищувати працездатність, особливо у видах навантаження на витривалість. Проте передозування кофеїну може призвести до розладів сну, блювання та розладів свідомості, тобто бути шкідливим для здоров'я. Кофеїн - це пуриновий алкалоїд зі слабким гірким смаком, він сублімує від 178 °C.
Завдання

Завдяки якій складовій кава і чай діють збудливо?
- Вияви кофеїн у різних смакових продуктах
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Стрижень штатива, нержавіюча сталь, 18/8, l = 370 мм, d = 10 мм | 02059-00 | 1 |
| 3 | Чаша для випарювання, 75 мл | 32516-00 | 1 |
| 4 | Ступка з товкачиком, 70 мл, порцеляна | 32603-00 | 1 |
| 5 | Дротяна сітка з керамікою, 160 x 160 мм | 33287-01 | 1 |
| 6 | Ложка-шпатель, сталь, l = 150 мм | 33398-00 | 1 |
| 7 | Щипці для тигля, нержавіюча сталь, l = 200 мм | 33600-00 | 1 |
| 8 | Скло годинникове, d = 100 мм | 34574-00 | 3 |
| 9 | Кільце із затискачем, внутр. діам. 10 см | 37701-01 | 1 |
| 10 | Лабораторний маркер, водостійкий, чорний | 38711-00 | 1 |
| 11 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 12 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 |
| 13 | Лупа, 3-кратне і 6-кратне збільшення | 64601-00 | 1 |
Додаткове обладнання
| Позиція | Обладнання | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | ячмінна кава | |
| 2 | кава | |
| 3 | чорний чай |
Складання (1/3)

- Пронумеруй три годинникові стекла від 1 до 3 і відстав їх убік.
Складання (2/3)
- Склади штатив із пальником.
- Для цього закріпи на штативному стрижні штативне кільце і поклади на нього дротяну сітку.




Складання (3/3)

- Посунь штативне кільце по висоті так, щоб полум'я пальника саме досягало дротяної сітки.
Виконання (1/2)


- Насип три ложки кави в ступку. Подрібни каву товкачиком, доки вона не стане порошкоподібною. Пересип подрібнену каву в чашу для випарювання.
- Постав чашу для випарювання на дротяну сітку і накрий її годинниковим склом 1. Нагрівай чашу для випарювання невеликим полум'ям, доки на внутрішньому боці годинникового скла не утвориться наліт.
- Розглянь наліт крізь лупу.
- Вимий ступку і чашу для випарювання.
Виконання (2/2)

- Тепер подрібни в ступці три ложки чаю. Пересип подрібнений чай у чисту чашу для випарювання. Накрий чашу годинниковим склом 2 і нагрій її так само.
- Виконай дослід так само і з подрібненою ячмінною кавою, а чашу для випарювання накрий годинниковим склом 3.
- Утилізація: охолоджені харчові продукти можна викинути у смітник.
Протокол
Спостереження

Запиши свої спостереження і зроби висновки.
Завдання 1
Доповни наведені твердження: 1. Кава і чай містять ____, який під час нагрівання ____ у дрібні ____ голки. 2. Кофеїн у малих кількостях діє ____ і ____. 3. Вищі дози кофеїну призводять до ____.