备课素材：物质鉴定问题释疑-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

物质鉴定问题释疑 “生物组织中淀粉、可溶性还原糖、油脂和蛋白质的鉴定” 的显色反应实验，是高中生物教学中的基本实验。 在实验过程中会遇到许多问题，试题中也经常会出现相关 问题，学生有时也很难处理，这和反应机理不作要求有一定的 关系。 1、淀粉的鉴定：淀粉遇碘一碘化钾溶液有时怎么会变黑色（或蓝 紫色)？ 实验现象（黑色） 有时在淀粉鉴定实验时出现黑色，许多学生觉得产生这一原因 是因为淀粉浓度或碘一碘化钾溶液浓度太高造成。我让学生进行探 究，也就是把淀粉或碘液浓度稀释，但结果仍然是黑色，探究的结 果说明浓度关系不大。 原因其实是材料问题了，因为我们所用的材料是淘米水，并没 有根据教材规定的材料一马铃薯块茎勻浆液，显黑色的原因主要取 决于淀粉本身的结构。 据资料，天然的淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，大多数淀粉 含直链淀粉10%~12%，含支链淀粉80%~90%。玉米淀粉含 27%直链淀粉；马铃薯淀粉含20%直链淀粉（两者的其余部分均 为支链淀粉)；糯米淀粉几平全部是支链淀粉；有些豆类的淀粉侧 全是直链淀粉。 直链淀粉又称可溶性淀粉，溶于热水后成胶体溶液，容易被人 体消化。 支链淀粉是一种具有支链结构的多糖，它不溶于热水中，热水 与之作用则膨胀而成糊状。其中溶于水中的直链淀粉，呈弯曲形式， 并借分子内氢键卷曲成螺旋状。这时加入碘液，其中碘分子便钻入 螺旋当中空隙，并借助范得华力与直链淀粉联系在一起，从而形成 络合物。这种络合物能比较均匀地吸收除蓝光以外的其它可见光（波 长范围为400一750钠米)，从而使淀粉变为深蓝色。 直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色，糊精遇碘呈蓝 紫、紫、橙等。紫色有时候会深的发黑，或者蓝色深了也是。由于 我们用的是淘米水，支链淀粉的含量偏高，呈现出了黑色。 所以要做好这个实验变蓝色的关键是：第一，材料的选择，尽 量是直链淀粉含量多的豆类的淀粉或者玉米淀粉或者是教材上规定 的马铃薯淀粉；第二，材料的处理，用冷水作溶剂，因为支链淀粉 很难溶解。 直链淀粉 支链定粉 淀粉的结构图 2、可溶性还原糖的鉴定 1),可溶性糖的鉴定能不能直接加热？ 广东高考题认为是不可以直接加热，而化学老师认为是可以直 接加热。 在做实验时直接加热方法不宜，因为学生实验时人数众多，试 管口难免对着人，容易喷液伤人：实验速度太快，红黄色很快出现 又迅速变黑，难以仔细观察。由于我们生物的试管实验不多，操作 不熟练，而化学相对试管实验多，操作熟练，所以允许直接加热。 2),可溶性糖的鉴定，用本尼迪特试剂还是用斐林试剂好？ 由于斐林试剂不能保存，所以必须在实验时当即配制，保证 NaOH过量是实验成功的前提。所以建议用本尼迪(Benedict)试 剂代替斐林试剂，本尼迪试剂可以长时保存。在隔水加热时，一旦 有明显红黄色现象出现即可，不要再继续加热，否则红黄色会逐渐 变成黑色。 本尼迪特试剂是斐林溶液的改良试剂，它与醛或醛（酮）糖反 应也生成CU2O砖红色沉淀。它是由硫酸铜、柠檬酸钠和无水碳酸 钠配置成的蓝色溶液，可以存放备用，避免斐林溶液必须现配现用 的缺点。 3).鉴定还原糖的教材经常用到苹果和梨，要求是色泽浅色或白色， 在材料还提到可以用白萝卜，到底哪些材料可以用来鉴定还原糖？ 在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后合成为淀 粉，暂时储藏在叶子内，因此最好不用双子叶植物的叶子作实验材 料。 有些单子叶植物，如韭菜、鸢尾，并不将光合作用的初始产物 转变为淀粉，因此叶内含有大量的可溶性单糖，但是，由于叶片中 叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实 验现象不明显，因此，也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。 本实验最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织（或器官）， 而且组织的颜色较浅，或近于白色的，如苹果和梨的果实。 经试验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝 叶、白萝卜。 3、油脂的鉴定 1),脂肪的鉴定时，花生、核桃和蓖麻种子可以作为实验材料，哪 个材料好？ 花生、核桃和蓖麻种子都可以做实验材料核桃核果果皮坚硬、 取材不太方便、细胞中脂滴多，蓖麻种子少见、种皮硬质、脂滴多， 花生种子多见、种皮柔软、脂滴少一些，干燥花生种子需在实验的 前一天晚上开始浸泡，比较而言一般学校选择花生种子为宜。 2).细胞内物质的鉴定，按照教材的原理是显色反应，操作过程中 的材料和用品有一定的要求，其中脂肪的鉴定用的是花生，需要水 浸泡过，还要做徒手切片，必须在显微镜下观察，操作技术要求较 高，那么，是不是一定要显微镜观察呢？ 答案是否定的，要看材料和成分情况，有的材料可以用勻浆来 检测，肉眼就能观察。 例、油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同 成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是（) 0勒0 可溶性糖 淀粉