神奇的花青素

徐瑞璠

本作品榮獲2020年南京市義務教育階段學校“五小”活動特等獎

一、研究背景

炎炎夏日，烈日當空，這時喝上一杯冰鎮可口的飲料是多么愜意的事啊！有一天，我和媽媽路過一家飲品店，購買了招牌飲品——“魔幻星空”。光聽這個名字，我就對它充滿了無限的幻想和期待。果不其然，它的“顏值”驚艷到我，杯內色彩紛呈，有紫色、紅色、黃色。我迫不及待地詢問店員是怎么調制出來的，店員告訴我，先在杯中倒入紫甘藍水，再倒入檸檬汁。奇怪了，那中間的紅色是怎么回事？店員笑著對我說，那是它自己“變”出來的。“變”出來的？我半信半疑，決定回家一探究竟。

二、探究過程

（一）查閱資料

為什么“魔幻星空”的中間會出現紅色？我首先想到了上網查找資料。原來，紫甘藍水中含有花青素，檸檬水呈酸性，當花青素遇到酸性溶液，就會變成紅色。

什么是花青素？什么是酸堿性？我再次上網搜索資料。

花青素，又稱花色素，是自然界一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素。在植物細胞的液泡中，花青素使植物呈現五彩繽紛的顏色。紫甘藍、紫薯、黑枸杞、藍莓等，均含有大量花青素。

我拿出顯微鏡和媽媽做菜用的紫甘藍，迫不及待地想一睹花青素的“真容”。

酸堿性是物質在酸堿反應中呈現的特性，用pH值來表示它的強弱程度（酸堿度）。pH=7時，呈中性;pH<7時，顯酸性;pH>7時，顯堿性。

（二）開展實驗

1.實驗材料

紫甘藍、檸檬、自來水、84消毒液、小蘇打、白醋、雪碧、浴室清潔劑、白衣漂漬液、pH檢測筆、玻璃杯、量杯、湯匙、一次性塑料杯。

2.實驗過程

（1）實驗一：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把紫甘藍撕成塊狀，放入溫開水中，靜置30分鐘，過濾后得到紫甘藍水待用。

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

3用pH檢測筆測得自來水的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，再加入自來水至150毫升，用pH檢測筆測得小蘇打溶液的pH=7.22，呈堿性，待用。

5在3個一次性塑料杯中分別倒入100毫升紫甘藍水，再把以上3種溶液分別倒入3個盛有紫甘藍水的杯中。

6觀察紫甘藍水的顏色變化并分析，得出結論1。

結論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）實驗二：花青素遇到不同溶液會變成不同顏色，如果溶液濃度改變，又會怎樣？

1取40毫升檸檬汁倒入一次性塑料杯中，再加入自來水至150毫升，用pH檢測筆測得檸檬汁溶液的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，再加入自來水至150毫升，用pH檢測筆測得小蘇打溶液的pH=7.31，呈堿性，待用。

3在2個一次性塑料杯中分別倒入100毫升紫甘藍水，再把以上2種高濃度溶液分別倒入2個盛有紫甘藍水的杯中。

4觀察紫甘藍水的顏色變化并分析（見下圖和右表），得出結論2。

（3）實驗三：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把紫甘藍水分別倒入這4種溶液中，根據4種溶液的變色現象，推測它們的酸堿性。

白醋：紅色，推測呈酸性;

雪碧：紫紅色，推測呈酸性;

浴室清潔劑：綠色，推測呈堿性;

白衣漂漬液：黃色，推測呈堿性。

3用pH檢測筆分別測4種溶液的pH值，判斷它們的實際酸堿性。

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。

結論3：花青素可以作為酸堿指示劑，定性地檢測溶液酸堿度。

三、探究意義

花青素作為酸堿指示劑，用途十分廣泛。譬如，我們可以用它來檢測雨水，如果大氣中形成酸雨，那會造成農作物減產，建筑物損壞;我們可以用它來檢測游泳池里的水，讓游泳者的眼睛和皮膚不受損傷;養魚的人可以用它來檢測魚缸里的水。除此之外，我們還可以用它來檢測日常用的洗發水、沐浴露、化妝品等。花青素的這些用途為生產、生活帶來了極大的方便，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了知識，還提升了我的動手能力、觀察能力、思維能力和表達能力，培養了我嚴謹認真、實事求是的科學精神，更加激發我將科學與生活充分結合、在科學探索中尋找并體會生活的樂趣。