神奇的花青素

徐瑞璠

本作品榮獲2020年南京市義務(wù)教育階段學(xué)?！拔逍　被顒?dòng)特等獎(jiǎng)

一、研究背景

炎炎夏日，烈日當(dāng)空，這時(shí)喝上一杯冰鎮(zhèn)可口的飲料是多么愜意的事??！有一天，我和媽媽路過(guò)一家飲品店，購(gòu)買(mǎi)了招牌飲品——“魔幻星空”。光聽(tīng)這個(gè)名字，我就對(duì)它充滿(mǎn)了無(wú)限的幻想和期待。果不其然，它的“顏值”驚艷到我，杯內(nèi)色彩紛呈，有紫色、紅色、黃色。我迫不及待地詢(xún)問(wèn)店員是怎么調(diào)制出來(lái)的，店員告訴我，先在杯中倒入紫甘藍(lán)水，再倒入檸檬汁。奇怪了，那中間的紅色是怎么回事？店員笑著對(duì)我說(shuō)，那是它自己“變”出來(lái)的?！白儭背鰜?lái)的？我半信半疑，決定回家一探究竟。

二、探究過(guò)程

（一）查閱資料

為什么“魔幻星空”的中間會(huì)出現(xiàn)紅色？我首先想到了上網(wǎng)查找資料。原來(lái)，紫甘藍(lán)水中含有花青素，檸檬水呈酸性，當(dāng)花青素遇到酸性溶液，就會(huì)變成紅色。

什么是花青素？什么是酸堿性？我再次上網(wǎng)搜索資料。

花青素，又稱(chēng)花色素，是自然界一類(lèi)廣泛存在于植物中的水溶性天然色素。在植物細(xì)胞的液泡中，花青素使植物呈現(xiàn)五彩繽紛的顏色。紫甘藍(lán)、紫薯、黑枸杞、藍(lán)莓等，均含有大量花青素。

我拿出顯微鏡和媽媽做菜用的紫甘藍(lán)，迫不及待地想一睹花青素的“真容”。

酸堿性是物質(zhì)在酸堿反應(yīng)中呈現(xiàn)的特性，用pH值來(lái)表示它的強(qiáng)弱程度（酸堿度）。pH=7時(shí)，呈中性;pH<7時(shí)，顯酸性;pH>7時(shí)，顯堿性。

（二）開(kāi)展實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)材料

紫甘藍(lán)、檸檬、自來(lái)水、84消毒液、小蘇打、白醋、雪碧、浴室清潔劑、白衣漂漬液、pH檢測(cè)筆、玻璃杯、量杯、湯匙、一次性塑料杯。

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）實(shí)驗(yàn)一：花青素遇到檸檬水能變成紅色，遇到其他溶液也能變色嗎？

1把紫甘藍(lán)撕成塊狀，放入溫開(kāi)水中，靜置30分鐘，過(guò)濾后得到紫甘藍(lán)水待用。

2把檸檬擠出汁，取20毫升倒入一次性塑料杯中，再加入自來(lái)水至150毫升，用pH檢測(cè)筆測(cè)得檸檬汁溶液的pH=2.04，呈酸性，待用。

3用pH檢測(cè)筆測(cè)得自來(lái)水的pH=6.40，加入84消毒液使其pH=7.00，呈中性，留取150毫升待用。

4取1湯匙小蘇打放入一次性塑料杯中，再加入自來(lái)水至150毫升，用pH檢測(cè)筆測(cè)得小蘇打溶液的pH=7.22，呈堿性，待用。

5在3個(gè)一次性塑料杯中分別倒入100毫升紫甘藍(lán)水，再把以上3種溶液分別倒入3個(gè)盛有紫甘藍(lán)水的杯中。

6觀察紫甘藍(lán)水的顏色變化并分析，得出結(jié)論1。

結(jié)論1：花青素遇酸性溶液變紅，遇堿性溶液變綠，遇中性溶液不變色。

（2）實(shí)驗(yàn)二：花青素遇到不同溶液會(huì)變成不同顏色，如果溶液濃度改變，又會(huì)怎樣？

1取40毫升檸檬汁倒入一次性塑料杯中，再加入自來(lái)水至150毫升，用pH檢測(cè)筆測(cè)得檸檬汁溶液的pH=1.92，呈酸性，待用。

2取2湯匙小蘇打放

入一次性塑料杯中，再加入自來(lái)水至150毫升，用pH檢測(cè)筆測(cè)得小蘇打溶液的pH=7.31，呈堿性，待用。

3在2個(gè)一次性塑料杯中分別倒入100毫升紫甘藍(lán)水，再把以上2種高濃度溶液分別倒入2個(gè)盛有紫甘藍(lán)水的杯中。

4觀察紫甘藍(lán)水的顏色變化并分析（見(jiàn)下圖和右表），得出結(jié)論2。

（3）實(shí)驗(yàn)三：既然花青素具有遇酸、堿變色的特性，它是否可以作為酸堿指示劑呢？

1將白醋、雪碧、浴室清潔劑和白衣漂漬液分別倒入一次性塑料杯中。

2把紫甘藍(lán)水分別倒入這4種溶液中，根據(jù)4種溶液的變色現(xiàn)象，推測(cè)它們的酸堿性。

白醋：紅色，推測(cè)呈酸性;

雪碧：紫紅色，推測(cè)呈酸性;

浴室清潔劑：綠色，推測(cè)呈堿性;

白衣漂漬液：黃色，推測(cè)呈堿性。

3用pH檢測(cè)筆分別測(cè)4種溶液的pH值，判斷它們的實(shí)際酸堿性。

白醋：pH=1.84，呈酸性;浴室清潔劑：pH=8.66，呈堿性;

雪碧：pH=2.94，呈酸性;白衣漂漬液：pH=10.40，呈堿性。

結(jié)論3：花青素可以作為酸堿指示劑，定性地檢測(cè)溶液酸堿度。

三、探究意義

花青素作為酸堿指示劑，用途十分廣泛。譬如，我們可以用它來(lái)檢測(cè)雨水，如果大氣中形成酸雨，那會(huì)造成農(nóng)作物減產(chǎn)，建筑物損壞;我們可以用它來(lái)檢測(cè)游泳池里的水，讓游泳者的眼睛和皮膚不受損傷;養(yǎng)魚(yú)的人可以用它來(lái)檢測(cè)魚(yú)缸里的水。除此之外，我們還可以用它來(lái)檢測(cè)日常用的洗發(fā)水、沐浴露、化妝品等?；ㄇ嗨氐倪@些用途為生產(chǎn)、生活帶來(lái)了極大的方便，這也是研究本課題的意義。

四、探究感受

這次課題研究不僅使我增長(zhǎng)了知識(shí)，還提升了我的動(dòng)手能力、觀察能力、思維能力和表達(dá)能力，培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)精神，更加激發(fā)我將科學(xué)與生活充分結(jié)合、在科學(xué)探索中尋找并體會(huì)生活的樂(lè)趣。