Определение «сырой золы» в растительном материале

Министерство профессионального образования, подготовки и расстановки кадров Республики Саха (Якутия)
ГБПОУ РС (Я) «Якутский сельскохозяйственный техникум»

Тимофеева Марианна Кимовна
преподаватель ГБПОУ РС (Я) «Якутский сельскохозяйственный техникум»
Методическая разработка лабораторной работы
Определение «сырой золы» в растительном материале
Специальность: 35.02.05 Агрономия
Профессиональный модуль: ПМ 02 Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводство их плодородия.
Междисциплинарный комплекс: МДК 02.02 Агрохимия.
Якутск 2015
ВВДЕНИЕ
Лабораторная работа «Определение «сырой золы» в растительном материале» относится к теме 2.2. «Химический состав и питание растений» и входит в МДК 02.02. Агрохимия профессионального модуля ПМ 02.02.Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводство их плодородия для специальности 35.02.05. Агрономия.
Лабораторная работа «Определение «сырой золы» в растительном материале» выполняется в течение двух занятий, т.к. для полного озоления растительной пробы по методике необходимо 5-6 часов. В связи свыше сказанным на первом занятии студентами выполняются пункты 1-5 инструкционной карты (прил. 3). Занятие проводится согласно технологической карты урока.
Актуализация опорных знаний начинается с фронтального опроса и решения задач на тему «Общие требования при отборе средних проб растений и кормов», т.к. от соблюдения методики отбора средних проб зависит качество, точность оценки химического состава и качества растениеводческой продукции (прил.1).
Перед выполнением лабораторной работы обязательно проводиться инструктаж по ТБ на рабочем месте под роспись (прил.2).
Второе занятие проводится на следующий день. Студенты выполняют пункты 6-9 инструкционной карты (прил. 3). При этом лаборантом температура в муфельной печи предварительно доводится до 70 0 С. В течение 40 минут, когда идет охлаждение тиглей, студенты по гербарным образцам растений с характерными признаками голодания определяют тип голодания и делают зарисовки, указывая возможные причины, вызывающие минеральное голодание растений.
По истечении 40 минут студенты взвешивают охлажденные тигли, проводят расчеты и пишут вывод.
Завершается второй урок рефлексией (прил.4), подведением итога и выдачей домашнего задания.
ПЛАН ЗАНЯТИЯ
Профессиональный модуль: ПМ 02 Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводство их плодородия.
Междисциплинарный комплекс: МДК 02.02 Агрохимия.
Специальность: 35.02.05 Агрономия
Тема: Определение «сырой золы» в растительном материале.
Продолжительность занятия: 90 мин.
Вид занятия: лабораторно-практическая
Форма проведения занятия: групповая
Место проведения: лаборатория агрохимии
Цель занятия:
Дидактическая: углубить знания об элементном составе растений, ознакомить с методикой определения количества «сырой золы» в растительных пробах и техникой безопасности при работе с нагревательным и электрическим оборудованием.
Развивающая: способствовать развитию аналитического мышления, умений и навыков обращения с оборудованием, коммуникативных способностей.
Воспитательная: воспитание чувства профессиональной ответственности за качество производимой растениеводческой продукции.
Междисциплинарные связи: ОП. 01 Ботаника и физиология растений, ОП.02 Основы агрономии, ОП.06 Основы аналитической химии, ПМ.01Реализация агротехнологий различной интенсивности.
Материалы и оборудование: образцы воздушно-сухого растительного материала, лабораторная мельница, весы аналитические, муфельная печь тигли фарфоровые, эксикатор, тигельные щипцы, гербарные образцы растений с характерными признаками голодания, цветные карандаши.
Методическое обеспечение занятия: инструкционная карта, карточки с задачами.
Технические средства обучения: проектор, ноутбук, экран.
Методы диагностики уровня готовности студентов к занятию: устный фронтальный опрос и решение задачи.
Методы обучения: словесные (воспроизводящая беседа) и практические (практическая и лабораторная работа) методы.
Методы контроля качества обучения: рейтинговый контроль
Хронокарта занятия:
1. Организационный момент (2 мин.)
2. Актуализация опорных знаний (20 мин.)
3. Инструктаж (5 мин)
4. Выполнение лабораторной работы (40 мин)
5. Рефлексия (10мин.)
6. Подведение итога (2 мин)
7. Домашнее задание (1 мин)
Литература:
1. Муравин, Э.А. Практикум по агрохимии / Э.А.Муравин, Л.В.Обуховская, Л.В.Ромодина. – М.: КолосС, 2005. – С.78-80.
2. Муравин, Э.А. Агрохимия / Э.А.Муравин. – М.: КолосС, 2005. – С.32-35.

Технологическая карта урока
Этап занятия Время, мин. Содержание деятельности Метод и прием обучения Средства обучения Формы и методы контроля
преподавателя студента 1 урок
Организационный момент 2 приветствует, заполняет журнал, сообщает тему сообщение дежурного, восприятие информации словесный метод (рассказ) слайд с темой урока -
Актуализация опорных знаний 20 задает вопросы и практическое задание слушают, дают ответы на вопросы, коллективное обсуждение задания, поиск решения, решение задачи и обоснование ответа словесный метод (воспроизводящая беседа, комментирование ответов, оказание помощи отвечающему при затруднении), практический метод (практическая работа) слайды с вопросами фронтального опроса и условием задачи; учебная доска устный фронтальный опрос и решение задачи
Инструктаж 5 излагает цель лабораторной работы, инструкцию по выполнению лабораторной работы и технику безопасности восприятие информации и подписываются в журнале по ТБ словесный метод (рассказ) слайд «Техника безопасности» -
Выполнение лабораторной работы: пунктов 1-5 инструкционной карты 40 осуществляет контроль за работой каждого студента, оказывает помощь и дает индивидуальные консультации совместное выполнение лабораторной работы в малых группах практический метод (лабораторная работа) инструкционная карта наблюдение
Рефлексия 10 задает вопросы дают ответы словесный метод (воспроизводящая беседа) слайды с вопросами устный комбинированный опрос
Подведение итога 3 подводит итог и выставляет оценки в журнал самооценка выполненной работы словесный метод (рассказ) - рейтинговый
итого 80 2 урок
Организационный момент 2 приветствует, заполняет журнал, сообщает тему сообщение дежурного, восприятие информации словесный метод (рассказ) слайд с темой урока -
Инструктаж 5 излагает цель лабораторной работы, инструкцию по выполнению лабораторно-практической работы и технику безопасности восприятие информации и подписываются в журнале по ТБ словесный метод (рассказ) слайд «Техника безопасности» -
Выполнение лабораторной работы: пункт 6 инструкционной карты 5 осуществляет контроль за работой каждого студента, оказывает помощь и дает индивидуальные консультации вытаскивают тигли из муфельной печи и ставят в эксикатор для охлаждения в течение 40-60 мин практический метод (лабораторная работа) инструкционная карта наблюдение
Выполнение практической работы «Определение недостатка элементов минерального питания растений по внешним признакам» 40 осуществляет контроль за работой каждого студента, оказывает помощь и дает индивидуальные консультации по гербарным образцам растений с характерными признаками голодания определяют тип голодания и делают зарисовки, указывают возможные причины, вызывающие минеральное голодание растений практический метод инструкционная карта наблюдение
Выполнение лабораторной работы: пункт 6-9 инструкционной карты 20 осуществляет контроль за работой каждого студента, оказывает помощь и дает индивидуальные консультации совместное выполнение практической работы в малых группах: взвешивают охлажденные тигли, проводят расчеты и пишут вывод практический метод (лабораторная работа) инструкционная карта наблюдение
Рефлексия 5 задает вопросы дают ответы словесный метод (воспроизводящая беседа) слайды с вопросами устный комбинированный опрос
Подведение итога 2 подводит итог и выставляет оценки в журнал самооценка выполненной работы словесный метод (рассказ) - рейтинговый
Домашнее задание 1 озвучивает текст домашнего задания записывают домашнее задание словесный метод (рассказ) учебник -
итого 80 Приложение 1
Вопросы фронтального опроса
1. Что собой представляет общая проба? (общая проба состоит из определенного количества разовых проб, взятых из разных точек хранилища, скирды, вагона, машины и т.д.)
2. Что собой представляет средняя проба растений и кормов? (это часть общей пробы, отобранная из нескольких индивидуальных проб после их тщательного перемешивания)
3. Для чего отбирают среднюю пробу? (для оценки химического состава и качества растениеводческой продукции)
4. Кто производит химический анализ качества растениеводческой продукции? (республиканская агрохимическая служба)
5. Какой документ выдается на основании испытания растительных проб? (сертификат соответствия качества, установленной в государственных стандартах, санитарных нормах и правилах)
6. На основании, какого закона в нашей стране действует система сертификации пищевых продуктов и продовольственного сырья? (Закон о защите прав потребителей)
7. Какую массу имеет средняя проба из сена и соломы? (0.5 кг)
8. Сколько точечных проб берут с одной партии сена? (8 по 200-250 г)
9. Через какое время отбирают среднюю пробу из силоса и сенажа? (1-2 месяца)
10. Какую массу имеет одна точечная проба зерна? (0,1 кг)
11. Какую массу имеет средняя проба зерна? (1 кг)
12.Какую массу имеет средняя проба корнеплодов ? (2 кг на каждую партию)
Задача 1. Какую массу будет иметь общая проба, если партия прессованного сена составляет 40 т?
ответ: из парии 15-50 т разовые пробы отбирают из 15 тюков по 200 – 250 г: 15 х 200 = 3000 г = 3 кг
Задача 2. Сколько разовых проб необходимо взять из 2000 т силоса?
ответ: от каждых 400 т силоса берут 1 разовую пробу : 2000т :400т = 5 проб
Задача 3. Какую массу будет иметь общая проба, если партия зерна составляет 350 т?
ответ: из каждой тонны зерна берут 0,1 кг разовой пробы: 350 х 0,1 = 35 кг
Задача 4. Сколько разовых проб требуется взять из 250 т картофеля?
ответ: для партий до 150 т отбирают 24 пробы и 5 дополнительных проб на каждые 50 т: 24+ (2х5)=34 проб
Приложение 2
Инструкция по ТБ
Соблюдать чистоту и порядок
В лаборатории запрещается пить воду, принимать пищу
Запрещается работать с неисправными электроприборами
При работе с электроприборами запрещается оставлять их без присмотра.
По окончании пользования электроприборами следует незамедлительно отключить их от сети
Лабораторную мельницу включать только после того, как плотно закроете крышку.
Из нагретой муфельной печи горячие тигли разрешается вытаскивать только с помощью тигельных щипцов.
Приложение 3
Инструкционно-технологическая карта
Профессиональный модуль: ПМ 02 Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводство их плодородия.
Междисциплинарный комплекс: МДК 02.02 Агрохимия.
Тема: Определение «сырой золы» в растительном материале.
Цель: Освоить методику определения количества «сырой золы» в растительных пробах и приобрести навыки работы с лабораторной мельницей, электронными аналитическими весами и муфельной печью.
Материалы и оборудование: образцы воздушно-сухого растительного материала, лабораторная мельница, весы аналитические, муфельная печь тигли фарфоровые, эксикатор, тигельные шипцы.
Литература:
1. Муравин, Э.А. Практикум по агрохимии / Э.А.Муравин, Л.В.Обуховская, Л.В.Ромодина. – М.: КолосС, 2005. – С.78-80.
2. Муравин, Э.А. Агрохимия / Э.А.Муравин. – М.: КолосС, 2005. – С.32-35.
Задание: Определить количество «сырой золы» в растительных образцах методом сухого озоления.
Значение анализа. Определение количества золы необходимо для оценки общего содержания зольных элементов в растениях и характеристики качества кормов. Сухое озоление используют как подготовительный этап при проведении количественного анализа растительных материалов на содержание отдельных зольных элементов питания растений – фосфора, калия, кальция, магния, других макро- и микроэлементов.
Принцип метода – сжигание растительной пробы в муфельной печи, в результате которого органические вещества сгорают с образованием летучих соединений, а в золе в виде оксидов остаются содержащиеся в растениях элементы минерального питания. Золу при этом называют «сырой», так как в ней кроме оксидов могут содержатся соли угольной кислоты, обуглившиеся частицы органических веществ, механические примеси песка и глины.
Ход анализа:
1. Фарфоровые тигли подписывают остро отточенной деревянной палочкой, смоченной в 0,5 %-ном растворе хлорного железа или нитрата кобальта, затем прокаливают в муфельной печи в течение 1-2 часа.
2. Среднюю пробу растительной массы измельчают с помощью лабораторной мельницы и перемешивают.
3. Прокаленные тигли охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах.
4. В тигли помещают 2-5 г свежего или 1-2 г воздушно-сухого растительного материала и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г. При этом навеску в тигле укладывают рыхло для свободного доступа кислорода и вовремя озоления не перемешивают.
5. Тигель с навеской ставят в холодную муфельную печь и постепенно повышают температуру до 200 0 С, а через 1 час постепенно доводят температуру до 500-5200 С (темно-красное каление). До полного озоления пробы требуется 5-6 часов.
6. Прокаленный тигель с золой охлаждают в эксикаторе в течение 40-60 мин и взвешивают на аналитических весах.
7. Содержание «сырой золы» (%) определяют по формуле:
Х=b-а 100с-a,
где b- масса тигля с прокаленной золой,г;
с - масса тигля с исходной навеской, г;
а – масса пустого тигля, г.
8. Результаты анализа записывают в журнал в таблицу по приведенной форме:
Вид материала Номер тигля Масса, г Содержание золы в материале, %
пустого прокаленного тигля (а) тигля с навеской (в) тигля с золой (с) 9. Написать вывод.
Приложение 4
Вопросы для рефлексии
1 урок:
Какую массу навески растительной пробы необходимо взять для определения «сырой золы»?
(1-2 г)
На каких весах производят взвешивание?
(аналитических)
На каком оборудовании проводят прокаливание растительной пробы?
(муфельной печи)
Сколько времени требуется для полного озоления?
(5-6 часов)
При какой температуре проводят озоление в первый час?
(до 200°С)
До скольки градусов доводят температуру в муфельной печи последующие часы ?
(до 500°С)
2 урок:
Где проводят охлаждение тиглей с золой после прокаливания?
(в эксикаторе)
В течение какого времени проводят охлаждение тиглей в эксикаторе?
(40-60 мин)
Какой должна быть точность взвешивания?
(0,001 г)
Для чего определяют сырую золу?
(для определения содержания в нем зольных элементов)
Какие правила пользования электроприборами должны быть соблюдены?
(незамедлительное отключение прибора от сети)
Чем необходимо вытащить горячие тигли из муфельной печи?
(тигельных щипцов)