快速演示淀粉水解實(shí)驗(yàn)

陸燕海

摘要：針對(duì)教材中淀粉水解實(shí)驗(yàn)方案操作繁瑣、耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)、成功率低等不足，基于實(shí)證研究，設(shè)計(jì)了快速演示淀粉水解的實(shí)驗(yàn)新方案。新方案在2mm內(nèi)即能完成，成功率高、效果明顯，可為同行在原教材實(shí)驗(yàn)方案教學(xué)時(shí)提供補(bǔ)充素材。

關(guān)鍵詞：淀粉水解;實(shí)驗(yàn);葡萄糖

文章編號(hào)：1008-0546（2020）09-0097-01

中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

淀粉水解實(shí)驗(yàn)是高中階段用來(lái)探討和說(shuō)明淀粉化學(xué)性質(zhì)的重要素材?，F(xiàn)行蘇教版新教材《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》（選修）提供的操作方案是：在兩支潔凈的試管中各加入約0.5g淀粉，再向兩支試管中分別加入20%的硫酸溶液和蒸餾水各5mL，將兩支試管放入沸水浴中加熱5min，然后向加入硫酸的試管中滴加氫氧化鈉溶液，中和硫酸。另取兩支潔凈的試管，分別配制堿性氫氧化銅懸濁液，將上述溶液分別加入到試管中，水浴加熱，觀(guān)察現(xiàn)象。

我們認(rèn)為上述方案存在如下問(wèn)題：①兩次水浴加熱、中和硫酸（需用pH廣范試紙多次測(cè)定溶液的酸堿性）等步驟耗時(shí)較長(zhǎng)，完成整個(gè)水解實(shí)驗(yàn)至少需10min，不適宜課堂教學(xué)的開(kāi)展;②試管等儀器使用量較多，操作步驟繁瑣;③現(xiàn)象不明顯，實(shí)驗(yàn)成功率較低。

基于教學(xué)演示時(shí)實(shí)驗(yàn)快捷、效果明顯等角度的考量，在反復(fù)實(shí)證研究基礎(chǔ)上，筆者設(shè)計(jì)并實(shí)踐了快速演示淀粉水解的實(shí)驗(yàn)新方案，保證在2min內(nèi)即可完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)作如下簡(jiǎn)介，以供同行教學(xué)時(shí)作為教材實(shí)驗(yàn)后的有益補(bǔ)充。

一、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)

（1）向盛有約0.5g可溶性淀粉的試管中加半滴管水，振蕩，形成白色懸濁液。

（2）快速加入一滴管98.3%的濃硫酸，邊加邊振蕩，試管內(nèi)液體變?yōu)闊o(wú)色澄清;持續(xù)振蕩（室溫不高時(shí)也可用酒精燈適當(dāng)微熱）片刻后，溶液變?yōu)椋ǖS色。

（3）然后向上述溶液中再滴加40%的濃氫氧化鈉溶液，邊滴加邊振蕩，試管壁發(fā)燙且溶液黃色逐漸褪去;繼續(xù)快速滴加氫氧化鈉溶液并振蕩，直至溶液再次變?yōu)樯铧S色（注：整個(gè)過(guò)程共需消耗濃氫氧化鈉溶液約3mL）。

（4）再滴入3～4滴2%的CuSO4溶液，溶液中立即出現(xiàn)大量藍(lán)色絮狀沉淀，稍振蕩后靜置，濁液即會(huì)快速呈現(xiàn)“藍(lán)色一黃綠色一黃色一土黃色一磚紅色”的顏色轉(zhuǎn)變。

二、實(shí)驗(yàn)相關(guān)說(shuō)明

（1）在溫度不是太高的情況下，濃硫酸并不會(huì)炭化淀粉，而適當(dāng)加大硫酸濃度對(duì)淀粉水解反應(yīng)的快速發(fā)生又是有促進(jìn)作用的。

（2）本方案選擇可溶性淀粉固體、濃硫酸、濃氫氧化鈉等作試劑快速實(shí)驗(yàn)，旨在控制混合液總量較少前提下，通過(guò)濃硫酸稀釋、中和等操作釋放的熱量使混合液獲得較高溫度，因而免去了用水浴加熱。

（3）葡萄糖溶液在強(qiáng)酸、加熱時(shí)可緩慢變黃，因此操作（2）中可通過(guò)溶液顏色變黃來(lái)判定淀粉已發(fā)生水解。當(dāng)強(qiáng)堿性介質(zhì)加入時(shí)，葡萄糖溶液會(huì)脫水形成5-羥甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural，簡(jiǎn)稱(chēng)5-HMF）并快速聚合為一種樹(shù)脂狀的有色物質(zhì)，導(dǎo)致溶液變棕黃（褐）色，變色速度較酸性條件下更快。因此，操作（3）通過(guò)混合液再次變黃來(lái)判定溶液已呈堿性，而無(wú)需使用pH試紙來(lái)檢測(cè)。

（4）操作（4）在加入CuSO4溶液時(shí)，因水解液已是強(qiáng)堿性，故會(huì)立即產(chǎn)生大量藍(lán)色絮狀沉淀，無(wú)需再另配堿性Cu（OH）2懸濁液并混合的操作。