淺析高中生物實(shí)驗(yàn)中的“顏色”

田惠

【摘要】高中生物實(shí)驗(yàn)中涉及許多物質(zhì)檢測(cè)與鑒定的顯色方法，其原理多種多樣，不僅有利用氧化還原反應(yīng)的原理也有利用絡(luò)合物的特征等等。在生物實(shí)驗(yàn)中通常會(huì)通過一些顏色反應(yīng)來判斷某項(xiàng)物質(zhì)的存在，高中生物老師應(yīng)當(dāng)將相關(guān)的顏色反應(yīng)問題進(jìn)行梳理，從而幫助學(xué)生更好的掌握。文本簡(jiǎn)單分析了高中生物實(shí)驗(yàn)中的“顏色”。

【關(guān)鍵詞】高中生物 實(shí)驗(yàn) 顏色

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）05-0171-02

高中生物教學(xué)的主要目標(biāo)就是培養(yǎng)高中生的相關(guān)修養(yǎng)，幫助其更好的把握有關(guān)知識(shí)原理。生物學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，在高中生物教學(xué)中往往會(huì)利用各種試劑對(duì)有關(guān)物質(zhì)展開直接染色或者形成有特定顏色的物質(zhì)，從而對(duì)物質(zhì)展開鑒定。

一、氧化還原反應(yīng)物質(zhì)的顏色

生物組織中存在著具有還原性物質(zhì)，利用這個(gè)特征能夠還原一些物質(zhì)，形成明顯的顏色變化。（1）斐林試紙、班氏試劑與還原糖。生物中的葡萄糖、果糖以及麥芽糖等，其中帶有還原性的醛基，因此被稱為還原性糖。老師在展開此部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，可以把濃度為2.5mol的氫氧化鈉溶液與濃度為0.31mol的硫酸銅溶液配制成斐林試劑，將兩種物質(zhì)相融合后，會(huì)立即生成淺藍(lán)色的沉淀物質(zhì)。氫氧化銅與葡萄糖混合后在加熱的條件下可以生成磚紅色的氧化銅沉淀，而葡萄糖本身氧化成為葡萄糖酸。高中生物老師在展開教學(xué)過程中可以向?qū)W生講解班氏試劑，告知學(xué)生此試劑通常運(yùn)用于糖尿的鑒定，并向?qū)W生介紹配方。第一步，在400毫升的水中加入八十五克的檸檬鈉與五十克無水碳酸鈉。第二步，在五十毫升的熱水中加入8.5克的無水硫酸銅，制成溶液。第三步，將硫酸銅溶液導(dǎo)入檸檬酸鈉溶液中，邊加邊攪拌均勻，如果產(chǎn)生沉淀可以過濾掉[1]。硫酸銅與檸檬酸鈉溶液以及碳酸鈉溶液混合時(shí)產(chǎn)生檸檬酸絡(luò)銅離子，其與葡萄糖中的醛基反應(yīng)生成磚紅色沉淀。（2）紅礬鉀與酒精。酵母菌無氧呼吸會(huì)產(chǎn)生乙醇，可以用紅礬鉀溶液進(jìn)行鑒定，其分析式為K2Cr2O7，橙色的紅礬鉀在酸性的條件下被乙醇還原成為灰綠色的硫酸鉻。

二、形成絡(luò)合物顯現(xiàn)特殊顏色

絡(luò)合物是由可以給出孤對(duì)電子或者多個(gè)相關(guān)分子與離子，以及具有接受孤對(duì)電子或者多個(gè)不定域電子的空位的原子或者離子，依據(jù)相關(guān)構(gòu)造所產(chǎn)生的物質(zhì)。這類物質(zhì)能夠形成光的改變，從而顯現(xiàn)特殊的顏色。（1）碘與淀粉。高中生物老師在展開光合作用產(chǎn)物的過程中和研究溫度對(duì)淀粉酶活性影響的過程中都可以利用碘來研究淀粉。老師在講解實(shí)驗(yàn)的過程中可以向?qū)W生講解淀粉與碘液的顯色原理[2]。由于淀粉分子的特殊性，可以使得淀粉與碘產(chǎn)生淀粉與碘的復(fù)合物，從而顯示顏色。通常大約每6個(gè)葡萄糖單位形成一組螺旋。當(dāng)?shù)馀c淀粉融合在一起時(shí)，碘分子可以與淀粉分子相融合，大約每6個(gè)葡萄糖單位可以約束一個(gè)碘分子，整個(gè)淀粉分子可以約束許許多多的碘分子，這就形成了絡(luò)合物，從而呈現(xiàn)藍(lán)色。（2）雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)。雙縮脲試劑是一種偏向堿性的化學(xué)試劑，其主要是由氫氧化鈉與硫酸銅制成。在沉淀物中存在多肽的情況下，試劑中的銅元素將會(huì)與多肽出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致出現(xiàn)紫色的出現(xiàn)。雙縮脲是由兩個(gè)分子脲經(jīng)過一百八十?dāng)z氏度左右加熱，釋放出一個(gè)分子氨后得到的產(chǎn)物。在強(qiáng)堿性溶液中，雙縮脲與硫酸銅形成紫色絡(luò)合物，稱為雙縮脲反應(yīng)。凡是具有兩個(gè)酰胺基或者兩個(gè)直接連接的肽鍵，或者通過一個(gè)中間碳原子相連的肽鍵，這些化合物都有雙縮脲反應(yīng)。

三、酸堿度變化的顏色

（1）酒精在酸性條件下雨重鉻酸鉀反應(yīng)的顏色變化。許多物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱與反應(yīng)體系的酸堿度有關(guān)，通常酸性越強(qiáng)其氧化性就越強(qiáng)。重鉻酸鉀在強(qiáng)酸的條件下，其氧化性才可以氧化酒精，而重鉻酸鉀被酒精還原成硫酸鉻，硫酸鉻是灰綠色的，倘若在弱酸或者堿性的條件下，反應(yīng)就無法有效進(jìn)行。例如，高中生物老師在講解此部分原理時(shí)可以結(jié)合實(shí)際，向?qū)W生講解檢驗(yàn)司機(jī)是否酒后駕駛。具體的方法是駕駛員所釋放的氣體會(huì)與經(jīng)過濃硫酸處理的三氧化鉻硅膠出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。而三氧化鉻硅膠是一種橙色的化學(xué)物質(zhì)。如果駕駛員所釋放的氣體中存在酒精成分的話，三氧化鉻則會(huì)形成灰綠色的硫酸鉻。（2）染色體遇到酸與堿的顏色變化。高中生物老師在講解植物細(xì)胞有絲分裂的過程中，通常用龍膽紫溶液或者醋酸洋紅溶液等堿性染色體對(duì)染色體進(jìn)行作用，這些染色劑是用龍膽紫或者洋紅溶解于醋酸溶液中配制而成的，配制之后的龍膽紫溶液呈酸性。老師在展開教學(xué)時(shí)可以向?qū)W生講解其為何將龍膽紫溶液稱為堿性染色劑[3]。堿性或者酸性染料劑的界定并不是由染料溶液的PH值所決定的，而是依據(jù)染料物質(zhì)中助色基團(tuán)電離后所帶的電荷決定的。通常來說，助色基團(tuán)帶正電荷的染色劑為堿性染色劑，反之則為酸性染色劑。藍(lán)紫色的龍膽紫與紅色的醋酸洋紅燈堿性染料的顯色基團(tuán)含有陽離子，可以與組織或者細(xì)胞中呈酸性的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)結(jié)合反應(yīng)，使其染上顏色。

四、結(jié)束語

上述所描述的實(shí)驗(yàn)顯色結(jié)果都是廣大學(xué)生所熟悉的，然而對(duì)于其中的原理學(xué)生了解得并不充分。作為高中生物老師應(yīng)當(dāng)深入研究出好的教學(xué)方法，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)生物，促進(jìn)其建立知識(shí)體系，為其以后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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