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维生素C的小实验

维生素也叫维他命，意思是维持人体生命不可缺少的东西。所以它是人体所必需的重要营养素之一，虽然人体需要维生素的量并不多，维生素也不是提供热能的营养素，但它们对维持人体正常发育、生长和调节人体生理功能却至关重要。在目前已知的二十多种维生素中，有些是人体自身不能合生的，它们必需从食物中直接摄取，维生素C就是其中之一，我们生活中常食用的蔬菜、瓜果大多含有丰富的维生素C。维生素C早在过去就常被用于治疗坏血病，因此人们又称它为抗坏血酸。下面，就维生素C的各种检测方法及有关性质进行学习研究活动。
研究活动的目的
1.通过活动让学生了解维生素这一类营养素对人体健康的影响。
2.初步了解维生素C的分子结构及其化学性质，初步学会各种食品中维生素C含量的定量测定方法。
3.通过研究活动提高对营养学重要意义的认识，并从中学会科学地安排自已的饮食。
4.增强保健意识。
研究课题的推荐
1.通过各种查询活动了解维生素C的性质及营养价值。了解维生素C的化学性质及其测试方法。
2.使用化学分析方法定量、定性测定各种食品中的维生素C含量。提高设计实验方案、解决具体问题的能力。
3.通过分组协作，较全面掌握各种食品中的维生素C含量后，提出合理的饮食建议。
4.维生素C具有酸性和还原性，利用这些特性设计出一些简易、可行、实用的测定实验或趣味变色实验。
研究方法
1.调查采访法
2.查阅文献法
3.实验探究法
4.小组讨论法
一试身手
1.有趣的Vc性质实验之一-----用维生素C消除自来水中的余氯
取一支洁净的试管，从水龙头上直接取约5毫升自来水，加入一小粒碘化钾(半颗绿豆大小即可)、0.5毫升淀粉溶液及几滴稀硫酸，振荡片刻后静置试管，3~5分钟后可看到试管内的溶液呈现蓝色。蓝色越深，说明自来水中的余氯含量越高。如用河水、井水或放置数天的自来水做上述实验，由于水中没有余氯，所以不会有变蓝的现象。
另取一支试管，放入小半粒维生素C的药片，同样从水龙头上取5毫升自来水，振荡片刻后加入与上述实验相同的试剂，结果溶液不再呈现蓝色。说明水中余氯已被除净。水中余氯的主要成分是次氯酸、氯气等具有较强氧化性的物质，能杀死各种细菌，而直接饮用则对人体有害，余氯遇维生素C后会被还原成对人体无害的氯离子。
2.有趣的Vc性质实验之二------茶水变色
取半杯浅棕色的茶水，投入一小粒氯化亚铁的晶体，一开始并无什么现象，但晃一晃茶水，再过片刻后，茶水的颜色慢慢变深，最后呈黑色。(如果改用氯化铁，只需滴加几滴5%的水溶液，茶水立刻就变成黑色) 在黑色的茶水中加入半至一片Vc药片，随着Vc药片的溶解，茶水又慢慢变为浅色，最后恢复成原来的色泽。如果再加些碱，茶水又变成了深色的”黑墨水”，再加些酸，茶水又变成了清亮的浅棕色。
原理： 亚铁盐在水溶液中很容易被氧化而生成三价的铁盐，茶水中含有鞣酸，鞣酸与三价铁能结合生成黑色的鞣酸铁。Vc是有机酸，具有还原性，能把鞣酸铁中的铁还原成二价铁，从而使鞣酸铁的黑色完全褪尽。
测试园地
测试的实验原理
维生素C具有还原性，能被单质碘氧化。所以能以淀粉作指示剂，用一定浓度的碘水滴定维生素C溶液，至出现稳定的蓝色，即可求得维生素C含量。其反应示意式为：
C6H8O6(-2H 即脱氢氧化)N C6H6O6
维生素C具有较强的还原性，它溶于水后能和单质碘发生反应，将碘还原成碘离子，而碘离子本身就无色，也不能使淀粉变蓝，所以上述溶液的蓝色会褪去。
实验用品
铁架台和固定件、锥形瓶、酸式滴定管、量筒、容量瓶、移液管、烧杯、研钵、电子天秤、碘水(0.02mol/L)、单质碘、碘化钾、淀粉指示剂、维生素C药片、待测的瓜果蔬菜或饮料。
实验操作步骤
1.食物中维生素C的定性检测：
1)分别取几种水果，如葡萄、桔子、柠檬等，榨取少量果汁待用。
2)取一支试管，先后加入2~3毫升水、几滴淀粉溶液(可用粥汤替代)、一滴碘酒，溶液呈深蓝色，再加水稀释至10毫升左右。
3)另取三支小试管，分别注入2毫升上述配制的蓝色淀粉-碘稀溶液。再取上述榨得的三种水果(也可以是青椒、番茄等蔬菜)汁液各2毫升，分别注入该三支小试管中。分别振荡试管片刻后可发现，这些水果汁都能使原先溶液中的蓝色褪尽 (见右图) ，即说明这些水果中都含有丰富的维生素C。
2.定量测定溶液中的维生素C含量
1)碘水配制：
正确秤取约1.270g单质碘，加到50mlL10%的碘化钾溶液中，待碘全部溶解后再稀释至250mL，最后移到棕色瓶中保存，该液I2的浓度约为0.0200mol/L。
2)用相对标准的维C溶液标定碘水：
在洁净的锥形瓶内注入约50mL蒸馏水，加入一片新鲜的维生素C药片(每片含维生素100mg)。当药牛溶解后注入2mL淀粉溶液，用稀盐酸调节PH值为：2~3。用滴定管中的碘水滴定至锥形瓶中的蓝色溶液半分钟内不褪去即可。记录耗去碘水的体积。再重复滴定一次，求得平均耗碘量。得知每1mL碘水可与X mg维生素C完全反应的关系。
3)用移液管移取50mL某种饮料液，加入2mL淀粉溶液，用稀盐酸调节PH值为：2~3。用滴定管中的碘水滴定至锥形瓶中的蓝色溶液半分钟内不褪去即可。记录耗去碘水的体积。再重复滴定一次，求得平均耗碘水的体积。求出该饮料中维生素C的百分含量。(mgVc/100毫升饮料)。
另外，还可研究、比较一种蔬菜或瓜果的Vc含量及因环境条件的变化(例如煮沸、长期存放、在碱性条件下等)而使Vc含量耗损减的情况，比较同一种植物不同邹部位Vc含量之差异，研究浸、煮过的蔬菜的Vc是否转移到了水中等问题。
思维空间
1.食物中的维生素C是不很稳定的，有哪些因素会导致其较快地被破坏? 对此请归
纳出食品科学的选购、保存、加工、食用等方法。
2.有人说较大剂量地食用维生素C的片剂，可预防感冒，还能有效防癌、治癌，对
此你是怎么想的?
3.维生素是人类饮食的六大营养素之一，维生素对人体生命有哪些重要影响?为保证
青少年对各种维生素的正常摄入，你认为应该注意些什么?
知识拓展
维生素种类很多，习惯上按其溶解性分为两大类，一类是脂溶性维生素，如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K；另一类是水溶性维生素，如维生素B族及维生素C等等。B族维生素包括B1（硫胺酸）、B2（核黄酸）、PP（尼克酸）、B6（吡哆醇）、B12（钴胺酸）、叶酸、泛酸、生物素。胆碱、肌醇、对氨基苯甲酸、硫辛酸和生物类黄铜物质被称为“类维生素”，这些物质也是水溶性的。
维生素C(抗坏血酸)， 其化学式：C6H8O6，有人称维生素C是全世界最普通的强生营养物。在维生素家族中，维生素C是最广为人知，也是最多人群定时补充的维生素，过去已有研究显示，维生素C有助于预防癌症、血管栓塞及延缓衰老，长期缺乏维生素C还?? 会引起食道癌和胃癌。因此，维生素C被认为是最具保健、抗氧化，甚至防癌功效的维生素。维生素C（放大100倍）
维生素C又名抗坏血酸，是抵抗坏血病的因子。在自然界可以找到两种形式的维生素C，一种是还原的形式： 另一种是氧化的形式：

抗坏血酸
结构式

脱氢抗坏血酸
结构式

因为抗坏血酸是一个强还原剂，很容易转变为脱氢抗坏血酸，然后变回到抗坏血酸。两种形式都存在于植物和动物组织中，两种形式都应用于人体的营养治疗。维生素C是白色或略带淡黄色的结晶性粉末；无臭，味酸，熔点为190～192℃；久置色渐变微黄；易溶于水，水溶液呈酸性反应，在乙醇中略溶，在氯仿或乙醚中不溶。性质不稳定，在碱性溶液或金属容器内加热易破坏。具有强还原性，极易被氧化剂所破坏，在空气中也易氧化失效。实际常用抗坏血酸钠，化学式为：[C6H7O6Na=198.10]。
维生素C的主要生理功能：
I. 参与机体内氧化还原过程，防止致癌物质亚硝基胺形成；
II.促进能量的产生和铁的吸收，控制血液胆固醇水平；
III.促进发育，有助于皮肤、骨骼、肌腱、韧带、血管、牙龈和牙齿的保健；
IV. 改善心肌功能，减低毛细血管脆性，增加机体抵抗力；
人体并无法制造及储存维生素C，必须每天经由食物摄取。维生素C广泛存在于蔬菜水果之中，尤其是深绿色蔬菜、花椰菜、青椒等蔬菜含量最丰富，其次为柑橘类水果，以及柚子、橙子、柑桔、奇异果、番茄、番石榴、草莓等水果，还有柠檬、猕猴桃、番石榴、草莓、西红柿、绿叶蔬菜、柿子椒、发芽的豆类、马铃薯、酸枣、红果及西印度樱桃等。
人体若缺乏维生素C会导致牙龈出血和牙齿松动，抗感染力降低，关节痛、肌肉退化，疲劳、虚弱、烦躁、贫血，严重时可发生致命的坏血病。但若摄入过量也会恶心、腹部痉挛、腹泻，会引起铁的过度吸收、红细胞毁坏、骨骼矿物质代谢增强、血浆胆固醇升高，会影响铜和锌的吸收，还有可能引起肾和膀胱结石的形成。