高中生物學(xué)實驗中酒精的應(yīng)用分析

楊立芬

摘 要：本文從高中生物學(xué)實驗實際案例入手，簡要介紹50%、75%、95%、99%體積分數(shù)酒精的應(yīng)用方式，旨在理順不同體積分數(shù)酒精的應(yīng)用模式，促使學(xué)生在實驗中正確認識酒精的功能，培養(yǎng)學(xué)生的生物實驗素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中生物 實驗教學(xué) 酒精

酒精又稱乙醇，是高中生物學(xué)實驗中的常用藥劑，其最大特點是能夠與水以任何比例互溶，形成不同體積分數(shù)的酒精，高中生物教學(xué)之中，不同體積分數(shù)酒精的作用及功能有所差異[1]。

一、50%體積分數(shù)酒精在高中生物學(xué)實驗中的應(yīng)用

在高中生物學(xué)實驗之中，50%體積分數(shù)酒精的主要用于清洗實驗材料，通過50%體積分數(shù)酒精清洗實驗材質(zhì)上的浮色，將浮色清洗掉之后，避免因顏色過深而無法看清材質(zhì)情況的問題，以便于學(xué)生的進一步觀察，由于酒精具有弱極性，能夠溶解實驗材料中的非極性物質(zhì)與極性物質(zhì)，因此，在高中生物學(xué)實驗中多采用50%體積分數(shù)酒精[2]。例如，在“檢測生物組織脂肪含量”實驗教學(xué)之中，先將實驗材料花生用純凈水浸泡，浸泡后制作花生子葉切片，并將切片置于培養(yǎng)皿之中，在培養(yǎng)皿中滴入適量純凈水。盡量選擇比較薄的花生子葉切片，在切片上滴入2滴蘇丹Ⅲ藥劑，使花生子葉切片充分浸泡在蘇丹Ⅲ藥劑之中，并將多余藥劑吸除。此時花生子葉被蘇丹Ⅲ溶液染色，但為控制染色程度，防止過分染色導(dǎo)致無法觀察花生脂肪情況，可采用50%體積分數(shù)酒精予以清洗，滴入2滴酒精，再吸出酒精，滴入純凈水，即可置于顯微鏡下觀察。在教學(xué)中，教師可向?qū)W生介紹，因50%體積分數(shù)酒精能夠輕易溶解蘇丹Ⅲ染液，有利于學(xué)生觀察花生子葉中的脂肪。

二、75%體積分數(shù)酒精在高中生物學(xué)實驗中的應(yīng)用

75%體積分數(shù)酒精多用于消毒和殺菌環(huán)節(jié)之中，在高中生物學(xué)實驗中，學(xué)生先用清水及洗手液清潔雙手，隨后用75%體積分數(shù)酒精棉球擦拭雙手，以消除學(xué)生雙手上的細菌和病毒。這是由于75%體積分數(shù)酒精能夠滲入到細菌之中，吸收細菌中主要成分蛋白質(zhì)中的水分，細菌在失水后死亡并凝固，從而起到殺菌作用。值得注意的是，體積分數(shù)過高或過低均無法發(fā)揮出酒精殺菌的功能，如酒精體積分數(shù)超過75%，酒精與蛋白質(zhì)中水結(jié)合速度加快，導(dǎo)致細菌表面失水并凝固，細菌表面形成一層薄膜，此時酒精很難作用于細菌內(nèi)部，一旦酒精揮發(fā)后，細菌水分得以重新補充，細菌會“復(fù)活”[3]。而如果酒精體積分數(shù)低于75%，其吸水效果較弱，僅能消滅部分細菌，其余細菌依舊存活。例如，在“果酒的制作”實驗教學(xué)之中，由于水果發(fā)酵就要控制其容器和學(xué)生雙手的細菌數(shù)量，因此，教師可引導(dǎo)學(xué)生運用75%體積分數(shù)酒精為雙手和實驗容器消毒，包括燒杯、榨汁機、發(fā)酵杯、攪拌棒等等，先用溫水洗凈上述設(shè)備，再用75%體積分數(shù)酒精棉球擦拭實驗器材，以避免殘留細菌影響水果發(fā)酵情況導(dǎo)致實驗失敗的問題。

三、95%體積分數(shù)酒精在高中生物學(xué)實驗中的應(yīng)用

95%體積分數(shù)酒精的功能主要為解離和提取，其中，解離一般需與濃鹽酸混合，將95%體積分數(shù)酒精與濃鹽酸以1：1的比例混合，多應(yīng)用于洋蔥細胞有絲分裂觀察實驗之中。以洋蔥為例，將混合好的解離液滴入洋蔥根尖之上，使得細胞間的果膠溶解，并軟化洋蔥細胞壁，最后溶解細胞中膠質(zhì)，使得細胞之間相互脫離。在實際教學(xué)之中，教師應(yīng)控制解離時間，如過分解離，會造成洋蔥根尖酥軟，無法進行漂洗；而解離不充分的情況下，根尖細胞在壓片后沒能分離開來，不利于學(xué)生的觀察。在高中生物學(xué)實驗教學(xué)的DNA粗提取和鑒定環(huán)節(jié)中，需要應(yīng)用95%體積分數(shù)酒精提取DNA，其原理在于DNA不溶于酒精。教學(xué)中，教師可先將95%體積分數(shù)的酒精冷凍，冷凍酒精提取雜質(zhì)較少的DNA效果較好，能夠抑制材質(zhì)中和酸水解酶的活性，防止實驗中DNA出現(xiàn)降解問題，同時，冷凍酒精溫度較低，能夠降低材質(zhì)分子的運動速度，從而有助于其中雜質(zhì)的沉淀和析出，凸顯提取效果[4]。另外，DNA在低溫環(huán)境下，其分子的柔韌性水平較高，能夠防止因提取造成DNA分子斷裂問題。因此，采用95%體積分數(shù)冷凍酒精能夠提取雜質(zhì)含量較少的DNA。

四、99%體積分數(shù)酒精在高中生物學(xué)實驗中的應(yīng)用

99%體積分數(shù)酒精也被稱之為無水酒精，在高中生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用99%體積分數(shù)酒精，應(yīng)向?qū)W生介紹，無水酒精并不意味著絕對純凈，其酒精含量在99.5%左右，其中還具有少量的殘余水，通過金屬鎂能夠進一步提純無水酒精，將其濃度升至99.8%，此時該酒精被稱之為絕對酒精[5]。99%體積分數(shù)酒精主要應(yīng)用于“葉綠素的提取與分離”實驗教學(xué)之中，光合作用是高中生物學(xué)難點之一，因此葉綠素的提取與分離實驗對于高中學(xué)生而言十分重要，教師應(yīng)設(shè)計詳細的實驗方案，以保障實驗的成功率，但就筆者多年教學(xué)經(jīng)驗而言，葉綠素的提取與分離實驗的成功率較低，其主要原因在于學(xué)生無水酒精應(yīng)用環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。在教學(xué)中，首先，要求學(xué)生稱取5克菠菜葉，將其洗凈剪碎后，置于實驗研缽之中。其次，在研缽中放入少量二氧化硅（SiO2）與碳酸鈣（CaCO3），再加入10毫升99%體積分數(shù)酒精，開始迅速、充分的研磨。最后，將研磨所得液體利用尼龍布過濾，過濾所得液體即為葉綠素溶液，將其置于試管之中，并塞嚴試管口。在這一實驗步驟之中，最易出現(xiàn)紕漏的就是研磨環(huán)節(jié)，由于99%體積分數(shù)酒精極易揮發(fā)，這一步驟需要學(xué)生迅速研磨，使菠菜葉片中的葉綠素溶解于酒精之中，一旦速度不足，酒精揮發(fā)過快，葉綠素溶解不充分，將會直接造成后續(xù)觀察環(huán)節(jié)失敗。

結(jié)語

綜上所述，酒精是高中生物學(xué)實驗中常用藥劑之一，不同體積分數(shù)的酒精其應(yīng)用范圍不盡相同，生物教師在教學(xué)之中，應(yīng)著重對學(xué)生闡述酒精的實際功能，以提升學(xué)生對酒精在實驗中實際功能的認識水平，從而加強學(xué)生生物實驗?zāi)芰Α?/p>

參考文獻

[1]趙志芳，張紅，張秀紅等.高中生物"酵母細胞的固定化"的實驗探究[J].西部素質(zhì)教育，2017，3（12）：254-255.

[2]馬斌.高中生物學(xué)實驗中酒精的應(yīng)用[J].生物學(xué)教學(xué)，2016，41（10）：63-63，64.

[3]馬斌.酒精在高中生物實驗中的應(yīng)用[J].實驗教學(xué)與儀器，2017，34（7）：42-43.

[4]羅建義.橫看成嶺側(cè)成峰——談酒精在高中生物實驗中的應(yīng)用[J].中學(xué)生物學(xué)，2015，31（9）：43-44.

[5]李燕.高中生物實驗中的酒精和鹽酸[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教學(xué)研究），2015，9（23）：253.endprint