内容正文:
银耳中SO2含量的检测
——硫和二氧化硫
大家好,我是来自杭州外国语学校的王永勇,今天很高兴来到柯桥中学,和同学们一起来探究银耳中二氧化硫的含量
银耳具有润肤美容、提高免疫力、提高肝脏解毒能力等功效。
实验模拟银耳的漂白
为什么市售的银耳中会有SO2?
食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐等作用。
润湿
放入充满SO2的集气瓶中
【实验1】SO2漂白银耳
SO2
为什么市售银耳中会含有SO2呢? 二氧化硫类物质是食品加工过程中常用的漂白剂和防腐剂。 首先我们来模拟一下银耳的漂白,这是一瓶我提前收集的二氧化硫气体,这是市售的银耳,加水润湿,放入,大家观察一下现象。 一般工厂中如何制得二氧化硫呢?
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问题1:硫黄熏蒸过程的化学方程式。
硫黄熏蒸漂白布匹
硫黄熏蒸漂白银耳
S + O2 SO2
硫,俗称硫黄。黄色晶体,质脆,易研成粉末。难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2 。
硫
古代用硫磺熏蒸来漂白布匹,现代用硫磺熏蒸漂白银耳,写出该过程的化学方程式。
这里硫是氧化剂还是还原剂?
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问题2:从S的原子结构出发,分析硫除了作还原剂,是否可以作氧化剂?其氧化能力较O2强还是弱?
氧化性:O2>S
S + O2 SO2
S + Fe FeS
S + 2Cu Cu2S
S + H2 H2S
还原剂
氧化剂
我们知道,硫是黄色晶体,质脆,易研成粉末。难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
硫原子的原子结构示意图如下,从S的原子结构出发,分析硫除了做还原剂,是否可以做氧化剂?其氧化能力较O2强或弱?
因此,硫与Fe或Cu反应生成FeS和Cu2S
通SO2
品红+水
【实验2】 SO2漂白品红原理探究
结论:SO2能与某些有色物质(品红)生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
加热
问题3:SO2水溶液漂白是永久性的吗?
SO2漂白的原理
银耳漂白的原理是什么?是S还是SO2使银耳漂白的?我们用品红溶液来模拟SO2的漂白作用,观察现象并说明原因。但熏蒸漂白的银耳
放置一周后,颜色加深,预测可能原因。我们通过加热试管看看溶液是否恢复红色。说说品红漂白和复原的原理
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A
B
C
前处理
SO2的溶出
检测
原理
实验
操作
检测的一般步骤:
但在食品加工过程中没有掌握好二氧化硫类物质的使用量,会对人体健康造成一定的不良影响,我们需要检测二氧化硫的含量,同学们,检测的一般步骤为前处理-检测方法-实验,前处理过程需要把SO2给弄出来再去检测,你觉得气体检测和液体检测哪个方便?何种溶剂是最完美的?水价廉物美、无毒无污染!
任务一、银耳中二氧化硫的溶出
检测流程:
前处理
检测原理
实验操作
结论:SO2易溶于水
(通常,1体积的水可以溶解约40体积的SO2。)
问题1:如何将SO2从银耳中溶解出来?
【实验3】SO2溶解性探究
装有SO2的
矿泉水瓶
约20 mL水
温水溶出
拧紧瓶盖
振荡
我们先来探究SO2的水溶性,这里有一个装有SO2的矿泉水瓶子,加入20mL水,观察实验现象,显然二氧化硫易溶于水,在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫,现在我们思考一下,应该用什么方法将SO2从银耳中溶解出来?(生)加水溶出,
水温怎么好一点?(热水)
加热除了加快溶解速率外,根据刚学的漂白性知识,SO2与色素分子结合,加热使得结合物质分解释放SO2
但同时温度过高,SO2容易从水中逸出,因此我们应该选用什么水?
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样品杯
银耳1.0 g
20 mL温水
浸泡
(待用)
(已完成)
任务一、银耳中二氧化硫的溶出
【实验4】温水浸泡银耳
检测流程:
前处理
检测原理
实验操作
接下去,请大家加入温水至样品杯20mL处,待用
SO2的溶出
SO2的性质
A
B
C
前处理
检测
原理
实验
操作
检测的一般步骤:
现在我们来探究SO2的检测方法,想知道检测方法,我们必须得认识SO2的化学性质
任务二、SO2含量检测原理的讨论
检测流程:
前处理
检测原理
实验操作
问题1:预测SO2的物质类别。
问题2:从“类”的角度预测SO2可能存在的化学性质。
SO2+ H2O
H2SO3
像这种在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。
根据你的经验,你认为SO2是哪一类氧化物?(生)酸性氧化物 我们检验一下溶液pH,确实是酸性,SO2 + H2O = H2SO3
从“类”的角度预测SO2可能存在的化学性质?(生)与碱反应、碱性氧化物反应
任务二、SO2含量检测原理的讨论
检测流程:
前处理
检测原理
实验操作
迅速加入
几滴石蕊试液
【实验5】SO2水溶液酸碱性探究
变红
根据你的经验,你认为SO2是哪一类氧化物?(生)酸性氧化物 我们检验一下溶液pH,确实是酸性,SO2 + H2O = H2SO3
从“类”的角度预测SO2可能存在的化学性质?(生)与碱反应、碱性氧化物反应
任务二、 SO2含量检测原理的讨论
检测流程:
前处理
检测原理
实验操作
问题3:从“价”的角度预测SO2可能存在的化学性质,选择试剂并设计实验方案。
试剂:SO2水溶液、KMnO4溶液、H2O2溶液、
H2S溶液、BaCl2溶液
从“价”的角度预测SO2可能存在的化学性质?选出试剂,并写出化学方程式。(请一个同学上去书写)
根据上述所提供的试剂设计实验方案。(生)
你觉得你设计的实验合理吗?为什么?SO2与BaCl2会不会产生白色沉淀,我们只要改一下顺序就可以了,先加氯化钡溶液,再加SO2最后加双氧水或碘水即可
继续加H2O2溶液(5滴)
SO2还原性:
SO2氧化性:
BaCl2溶液
(1 mL)
SO2水溶液 (5滴)
方案一
SO2水溶液
(1mL)
KMnO4溶液
(5滴)
方案二
Na2S溶液
(1 mL)
SO2水溶液
(3 mL)
方案一
【实验6】SO2化学性质探究
请同学说说现象(生)产生淡黄色沉淀 好的,和我们预测的一致,请这位同学说说你观察到的现象,真实汇报即可
(生)一开始加入亚硫酸水溶液时就产生少量浑浊,加入双氧水后产生大量白色沉淀
这可能是亚硫酸被空气部分氧化了2H2SO3+O2=2H2SO4,这是老师早上新制且用密封膜封装的,我们来进行实验验证一下
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(2022年国标检测方法——滴定法)
试样酸化后加热通N2释放SO2,用H2O2溶液吸收蒸馏物。然后用NaOH溶液滴定生成物。
问题4:写出H2O2溶液吸收蒸馏物的化学方程式。
资料1
这是2023年刚刚施行的国标,就是样品用盐酸酸化,通氮气并加热将SO2导出,然后用H2O2吸收,再用用已知浓度的碱来测H+的量
对样品进行酸化、蒸馏,蒸馏物用乙酸铅溶液吸收。吸收后的溶液用盐酸酸化,碘标准溶液滴定,根据所消耗的碘标准溶液量计算出样品中的SO2含量。
原理:SO2+I2+2H2O 2HI+H2SO4
问题5:该反应体现了SO2的什么性质?
检测流程:
前处理
检测原理
实验操作
(2016年国标检测方法——滴定法)
资料2
这是2017年施行的国标,就是样品用盐酸酸化,通氮气并加热将SO2导出,然后用醋酸铅吸收,再用用已知浓度的碘标准液来滴定SO2,这个滴定法检验我们可以在《化学反应原理》学习中进行拓展,这次先不用
SO2的溶出
SO2的性质
具体实验
A
B
C
前处理
检测
原理
实验
操作
检测的一般步骤:
接下去,我们进行具体实验操作
(1)在离心管中加入检测液(已完成)。
(2)吸取银耳浸泡液1 mL加入到离心管中,盖紧盖子混合,静置2 min。
(3)将离心管中溶液颜色与比色卡进行比对,记录SO2对应的浓度范围。
固体样品 0 20 50 100 400 800 (mg/kg)
达到色卡第三个不建议食用
检测流程:
前处理
检测原理
实验操作
任务三、银耳中SO2含量的检测
【实验7】SO2含量检测
(2003年国标检测方法——比色法)
我们选用2003年施行的国标检测方法进行实验,离心管中加入检测液A两滴,加入检测液B两滴,摇匀备用,这个已经完成了,现在我们需要吸取银耳浸泡液1 ml加入到离心管中,盖紧盖子混合,静置2 min。
结论:
市售银耳 熏蒸银耳
含量(mg/kg) 0-20 >800
是否达标 达标 不达标
任务三、银耳中SO2含量的检测
其实,1,3两组用的是市售的银耳,而2,4两组用的是老师用二氧化硫熏蒸过的银耳,显然市售银耳还是符合标准的,老师用二氧化硫熏蒸过的银耳爆表了
显色剂由溶液A和溶液B组成:
(1)SO2+溶液A(Na2HgCl4)→稳定配合物
(2)再与溶液B(甲醛及副玫瑰苯胺)作用,生成玫瑰紫色化合物。
(3)与比色卡对照,可根据其颜色深浅,判定二氧化硫含量。
资料3
固体样品 0 20 50 100 400 800 (mg/kg)
达到色卡第三个不建议食用
(2003年国标检测方法——比色法)
放学案
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小结
检测流程:
前处理
检测原理
实验操作
水溶性、漂白性
SO2的溶出
SO2的化学性质
SO2+ H2O
H2SO3
“类”: 酸性氧化物
“价”: 氧化性 与H2S反应
还原性 与H2O2、I2、
酸性KMnO4反应
比色法
S + O2 SO2
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课后思考题:
1.二氧化硫在食品加工业中应用广范,请同学们思考红酒中二氧化硫的作用及检测方法。
2.熏蒸银耳含量超过了比色卡检验范围了,如何设计实验检测其含量?
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