“常见水果的营养成分调查及Vc含量的测定”研究性学习案例,本文主要内容关键词为:营养成分论文,研究性学习论文,含量论文,水果论文,常见论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
研究性学习是以“与学生的学习生活和社会生活相联系的各种课题或项目设计与制作”等为学习载体,在教师的指导下,学生自主开展以研究为基本教学形式的课程。作为新课程倡导的一种新的学习方式,研究性学习旨在把学生置于一种动态、开放、主动、多元的学习环境中,为学生更好地理解所学知识,将学习与实践联系起来创设条件,从而培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。在教育教学实践中,教师应注重挖掘适用于研究性学习的课题,适当开展这类活动,为落实素质教育、逐步提高学生的科学素养做出不懈努力。
在此,我们提供了一则研究性学习的实践操作案例。该案例以“常见水果的营养成分调查及Vc含量的测定”作为研究主题,力图通过展现该研究性学习的过程,一方面介绍一则供诸位参考的研究性学习范例,另一方面介绍“常见水果的营养成分调查及Vc含量的测定”研究成果,以期丰富读者的水果营养知识。
一、确立课题
1.课题的提出
众所周知,水果具有较高的营养价值,同时又味泽鲜美、品种多样、色彩纷呈,因此,得到了广大消费者的青睐和喜爱。在人类饮食日趋精致和崇尚营养搭配的今天,水果所独具的营养功用已深入人心,成为人们日常生活中必备的食物。然而,什么是水果及水果的分类如何?水果所含的营养成分主要有哪些?不同水果的Vc含量是怎样的?为此,以“常见水果的营养成分调查及Vc含量的测定”作为研究课题,希望学生通过自主研究和学习,得到对上述问题的解答,达到下述教学目标,并学会进行研究性学习的一般方法。
2.教学目标
知识目标:增进对水果的科学认识,形成正确的水果营养观;了解和学习测定Vc含量的一般方法。
能力目标:(1)初步掌握科学研究的基本方法,培养学生获取信息并独立解决实际问题的能力。(2)通过查阅资料和探究实验,培养学生的调查分析能力、信息整合能力及实验探究能力。(3)锻炼学生的实验操作技能,学会并掌握实验中所用的实验仪器及基本操作。
情感目标:培养学生将所学化学知识应用于生活实践的意识,提高学生的实验探究意识及合作意识;提高学生的化学学习兴趣。
二、实施方案
1.知识和技能准备
掌握利用网络、图书馆等进行图书资料查询的一般方法;学会并掌握酸碱中和滴定等化学实验基本操作方法。
2.划分研究小组
根据学生的报名情况,教师将学生分为人数由少到多的3个大组。第1组调查了解什么是水果及水果的分类;第2组调查了解市场上常见水果的营养成分,并总结形成正确的水果营养观;第3组测定分析几种常见水果的Vc含量。
3.制定研究方案
第1、2组:分别将组内人员分成若干小组,实行实践调查与书籍查阅、上网搜索等相结合的方式,在搜集大量资料的基础上,对所得资料进行汇总、整理和分析,从而得出结论,形成报告。
第3组:将组内人员分成若干小组,分别查询和讨论水果中Vc含量的实验测定方法,将查到的方法汇总,共同研讨、分析,请教指导教师,确定实验方案。再分头对不同的水果进行测定,实验结束后,汇总形成实验报告。
学生共查阅到3种Vc含量的实验测定方法:(1)碘量法。在弱酸性条件下,维生素C与碘发生氧化还原反应,过量的碘用硫代硫酸钠标准液滴定。(2)2,6-二氯靛酚法。Vc(抗坏血酸)可还原氧化性的2,6-二氯靛酚钠盐,在酸性介质中使染料从红色变为无色,在无杂质干扰的情况下,样品中抗坏血酸的含量与染料耗用量成定量关系。(3)溶液滴定法。在HCl酸性溶液中,样品中的抗坏血酸与淀粉碘化钾溶液反应,用滴定至蓝色,半分钟内不褪色即为滴定终点。
根据操作简便、现象明显等可行性原则,经教师指导和学生讨论,决定采用第一种实验方法。
三、汇报成果
1.第1组报告——水果及水果的分类
水果是对部分可以食用的显花植物的种子及外面包覆的多层种皮、果肉和果皮的总称。
水果的品种极其丰富,按照生物学的划分标准,可以分为浆果类(如葡萄、草莓、猕猴桃、香蕉、番茄、杨桃等)、柑果类(如柚子、柠檬、橘子等)、核果类(如梅、樱桃、桃、大枣、李子等)、仁果类(如枇杷、梨、苹果、山楂等)、坚果类(如核桃、杏仁、榴莲、腰果等)、瓜类(如西瓜、哈密瓜等)。
根据水果的酸碱性可将其划分为酸性水果(梅子、李子、核桃等)以及碱性水果(西瓜、香蕉、苹果、草莓、柿子等)。
根据水果不同的营养品质可将其划分为富含脂类的油类植物的果实(椰子、梨、橄榄等),富含镁元素和脂类的油类植物的种子(巴丹杏、榛子等),含淀粉类的果实(栗子),含有丰富的糖分、纤维素及矿物盐的干果(经过脱水过程人工制成的,如杏干、李子干、香蕉干等)。
2.第2组报告——市场上常见水果的营养成分调查与分析
根据调查搜集到的大量有关常见水果的营养成分的资料,包括常见水果的名称、每100g果实中所含营养成分(热量、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素等)、营养功效等,总结编绘出一份“市场上常见水果的营养成分一览表”(表1)。再通过比较,归纳出各种营养物质含量最高的前三种水果,编制一份“水果营养成分含量排名表”(表2)。
综合分析表1、表2可以得知:
(1)水果中所含的营养成分的确非常丰富。水果中不但含有蛋白质、维生素、膳食纤维和人体必需的一些矿物质等,而且热量、脂肪及碳水化合物的含量很低,胆固醇的含量几乎都为0。这些都是其他食物所不能匹敌的,这也是水果备受人们青睐的原因之一。
表1 市场上常见水果的营养成分一览表
(每百克果实中营养成分含量)
注:本统计表主要数据来源为中国食疗网http://www.shiliao.com.cn/和中国水果网http://www.efruit.com.cn/
表2 水果营养成分含量排名表
营养成分 排名
1
23
热量/kcal核桃(654)大枣(139)
榴莲(133)
蛋白质/g 核桃(15.2)
榴莲(2.3)
石榴(1.6)
脂肪/g
核桃(65.6)
榴莲(3.3)
山楂(1.5)
膳食纤维/g
核桃(11.6)
石榴(4.7)
山楂(2.9)
钙/mg山楂(162)柠檬(101)
橘子(35)
铁/mg樱桃(6) 草莓(2.2)
核桃(2.2)
维生素C/mg猕猴桃(652) 大枣(297)
柚子(110)
……
…… …………
(2)核桃在所有表列水果中所含营养成分最高,不愧被誉为“万岁子”“长寿果”。相比之下,榴莲、猕猴桃、香蕉、大枣、山楂、石榴等的营养成分含量也很高,日常食用对人类大为有益。
(3)水果中蛋白质的含量都比较低,绝大多数都不超过1%。除核桃外,脂肪的含量也都很低,基本都接近0,尤其是西瓜的脂肪含量为0,这对于肥胖者食用较为有益。但是,有些水果的含糖量(碳水化合物)相对较高,如蜜枣(78.6mg/100g)、葡萄干(81.8mg/100g)等,多吃对人体不宜,应注意掌握好食用量。
(4)水果中所含的钙、铁的量也普遍不高。成人每天所需要的钙大约为600mg,而普通的水果,除山楂、柠檬的含钙量稍高于100mg/100g外,其余的普遍含钙量超低,如苹果、梨等,每100g中只含钙10mg左右。同样,成人每天所需要的铁大约为12mg,而普通的水果每100g中才含有铁零点几毫克。钙和铁都是人体所需的重要元素,如果缺乏会影响人体健康。另外,水果中维生素、维生素D、维生素K等的含量几乎都为0,仅食用水果并不能满足人们相应的营养需求。
由此可见,水果的营养成分虽多,但含量却并不是很高,不能代替日常的主食。
长期以来,有些人对水果的营养价值存在不科学的认识,拿水果代替正餐,追求所谓的“水果减肥”,以为是最健康的减肥方法。其实,这种认识是十分错误的。长此以往,会导致贫血、营养不良,甚至还会导致其他疾病的发生。因此,人们应该摒弃“水果减肥”这种舍本逐末的方法,科学认识水果的营养价值,树立正确的营养观。
现代营养学认为,只有全面而合理的膳食营养,即平衡饮食,才能维持人体的健康。水果中所含的营养虽然丰富,却并不能代替谷、肉、菜之功,日常饮食应坚持“谷”“果”“畜”“菜”和“四气”——寒、热、温、凉及“五味”——辛、甘、酸、苦、咸的合理搭配,不偏食、不过食,这不仅是古而不老的中医食疗学观点,也是现代饮食科学所大力提倡的平衡饮食。
3.第3组报告——常见水果Vc含量的测定
(1)实验原理。
碘可将Vc氧化,2分子碘可氧化1分子Vc。碘遇淀粉变蓝,在提取的水果样液中加入淀粉指示剂,用0.01 mol/L碘标准溶液进行滴定,当样液变蓝且保持15s不褪色时,记录所用碘液的体积,计算得Vc的含量:
(2)实验原料及试剂。
原料:苹果、梨、橘子、菠萝、猕猴桃。
试剂:1%淀粉指示剂,0.01 mol/L的碘溶液,2%草酸+10%盐酸。
(3)实验仪器。
烧杯、试管、酸式滴定管、天平、量筒、胶头滴管、榨汁机。
(4)实验步骤。
①取水果样品各100g清洗、沥干,捣碎后用榨汁机榨汁,然后每份样品分别用2%草酸+10%盐酸提取。
②在各份提取液中加入淀粉指示剂,用酸式滴定管装入碘标准溶液进行滴定,当溶液变蓝15 s不褪色时即为滴定终点,记录消耗的碘标准溶液体积,填入表3。
表3 各提取液消耗碘标准溶液的体积
水果种类 苹果 梨 橘子 菠萝 猕猴桃
消耗的碘标准 8.3 4.0 36.8 27.4 738.6
溶液体积/mL
(5)实验结果。
将测得的消耗碘标准溶液体积代入上述公式中,计算得出水果中Vc的含量,见表4。
表4 水果中Vc的含量
水果种类 苹果 梨
橘子 菠萝 猕猴桃
100g水果中所 7.3
3.5 32.4 24.1
650
含Vc的量/mg
由实验结果可知,水果中的Vc含量比较丰富。其中猕猴桃的Vc含量最高,遥遥领先于其他水果,从这方面来看,其不愧为水果之王;其次为橘子,它的Vc含量高于Vc含量相对较少的苹果和梨。资料表明,100g上述5种水果中Vc的标准含量分别是:苹果8mg,梨4mg,橘子33mg,菠萝24 mg,猕猴桃652mg。本实验测得的结果与标准含量接近,这与被测水果的品种、产地以及测定的操作误差等因素有关。
本课题通过让学生对生活中常见的水果进行营养调查和Vc含量测定,不仅充分发挥了学生学习的主体性,让学生体会到“化学来自于生活,化学应用于生活”的乐趣,提高了学生的化学学习兴趣,还锻炼和提高了学生分析问题、解决问题的能力,与人交往、团队协作等能力以及创新意识。学生对研究性学习的热情都很高,希望多开展此类学习活动,让学生学习的方式生动起来、学习的内容丰富起来。