㈠ 请教DCC的用途,写详细一点儿.(谁能介绍比较新型的酯化方法)不胜感谢!!!
酯化反应是高中有机化学中的重要知识点之一,从反应原理上来讲,这是学生必须掌握的一种取代反应类型,也是教材中涉及到示踪原子法这样一种实验方法来研究反应历程的典型例子,是学生了解先进的实验方法的一扇窗口;从培养学生实验能力的角度来讲,这是锻炼学生实验技能的一次良好机会;同时,通过这一内容的教学,也有利于从多个方面提高学生思维能力和科学素养。因此,在课堂教学中,有必要对这一内容进行深入的分析和讨论。
一、教材分析与内容选取
酯化反应在人教版新课标教材中有两处呈现:必修2的第三章和选修5《有机化学基础》的第三章。其中,酯化反应的概念、实验等在必修2中已经做了比较完整的阐述,而酯化反应的断键方式则是在选修5中做出了进一步分析,考虑到学生在学习到必修2就有可能提出这一问题,因此建议在此就应该对相关知识进行讲解。而且从教材的编排顺序上看,学生在这之前已学习了蒸馏、化学键等知识,已经具备了相关知识延伸的基础。另外,酯化反应及实验中涉及到的分子的极性、可逆反应、化学平衡等知识,则是在选修3《物质结构与性质》及选修4《化学反应原理》中才能学习到,因此在课堂教学中只是做出简单介绍,为后面的学习做出铺垫。
二、教学目标
知识技能:掌握酯化反应的原理、实验操作及相关问题,进一步理解可逆反应、催化作用。
能力培养:培养学生用已知条件设计实验及观察、描述、解释实验现象的能力,培养学生对知识的分析归纳、概括总结的思维能力与表达能力。
科学品质:通过设计实验、动手实验,激发学习兴趣,培养求实、探索、创新、合作的优良品质。
科学方法:介绍同位素示踪法在化学研究中用,通过酯化反应过程的分析、推理、研究,培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的科学思维方法。
教学方法:研究探索式,辅以多媒体动画演示。
三、课时安排:2课时
第1课时:乙酸的性质及酯化反应实验(本文略去乙酸的其它性质部分)
第2课时:酯化反应问题讨论
四、教学过程
第一课时
【过渡】我国是一个酒的国度,五粮液享誉海内外,国酒茅台香飘万里。“酒是越陈越香”。你们知道是什么原因吗?
【板书】乙酸的酯化反应
【学生实验】乙酸乙酯的制取:学生分三组做如下实验,实验结束后,互相比较所获得产物的量。
第一组:在一支试管中加入3mL乙醇和2mL乙酸,按图3-17连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有饱和碳酸钠溶液的接受试管的液面上,观察现象。
第二组:在一支试管中加入3mL乙醇,然后边振荡边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,按图3-17连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有水的接受试管的液面上,观察现象。
第三组:在一支试管中加入3mL乙醇,然后边振荡边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,按图3-17连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有饱和碳酸钠溶液的接受试管的液面上,观察现象。
强调:①试剂的添加顺序;
②导管末端不要插入到接受试管液面以下;
③加热开始要缓慢。
【师】问题①:为什么要先加入乙醇,然后边振荡边慢慢加入浓硫酸和乙酸?
【生】此操作相当于浓硫酸的稀释,乙醇和浓硫酸相混会瞬间产生大量的热量,并且由于乙醇的密度比浓硫酸小,如果把乙醇加入浓硫酸中,热量会使得容器中的液体沸腾飞溅,可能烫伤操作者。
【师】问题②:导管末端为什么不能插入到接受试管液面以下?
【生】防止加热不均匀,使溶液倒吸。
【追问】除了采用这样一种方法防止倒吸外,此装置还有哪些其它改进方法?
【生】可以将吸收装置改为导管连接干燥管,干燥管下端插入液面以下防止倒吸(或其它合理方法)。
【师】问题③:为什么刚开始加热时要缓慢?
【生】防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来,造成反应物的损失。
【师】所以此装置也可以看作是一个简易的蒸馏装置,那么,装置的哪一部分相当于蒸馏烧瓶?哪一部分相当于冷凝管?
【生】作为反应容器的试管相当于蒸馏烧瓶,导管相当于冷凝管,不是用水冷却而是用空气冷却。
【追问】开始时缓慢加热是不是在产物中就不会混入乙酸和乙醇了?如何验证?
【生】用蓝色石蕊试纸来检验,如果变红,说明有乙酸;乙醇可以用红热的铜丝与之反应后显红色来检验。
【师】①盛有饱和碳酸钠溶液的试管不能用石蕊来检验是否含有乙酸,其实只要将试管振荡一下,看是否有气泡逸出就可以了;
②接受试管中有大量的水,其中溶解的少量乙醇可能无法通过CuO与乙醇的反应来验证,但可根据有乙酸挥发出来,推知也会有乙醇挥发出来。
【师】接受试管中有什么现象?所获得产物的量多少如何?
【总结】第一组接受试管内无明显现象,第二、三组实验中接受试管内有分层现象,并有浓厚的果香气味。从对比结果来看,第一组做法几乎没有收集到产物;第二组做法得到一定量的产物;第三组做法收集到的产物的量最多。
【布置课后讨论题】
①为什么第一组做法几乎没有得到乙酸乙酯?
②第二组做法比第三组做法得到的乙酸乙酯的量明显少,试分析原因,并设计实验证明你的分析是正确的(欢迎大家到实验室进行实验)。
③你对酯化反应有哪些方面的认识?请查阅相关资料后回答。
第二课时
【引入】回忆上节课的实验和课后讨论题
问题①:为什么第一组做法几乎没有得到乙酸乙酯?
【答】CH3COOH跟C2H5OH发生酯化反应是有机物分子间的反应,在不加浓硫酸时,即使在加热条件下,反应速率仍很慢,所以当混合物加热时,蒸气成分是CH3COOH和C2H5OH的蒸气,乙酸乙酯的蒸气极少甚至可以说没有,当然在Na2CO3溶液的液面上不会收集到乙酸乙酯。由此可见,浓H2SO4主要起催化作用,其次,因为制取乙酸乙酯的反应是可逆的,所以浓H2SO4也能除去生成物中的水,有利于反应向生成物方向进行。
【板书】1、浓硫酸的作用:催化剂;除去生成物中的水,使反应向生成物方向进行。
【师】在该反应中,为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇,而不用他们的水溶液?
【生】因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水,可以促使反应向生成酯的方向进行。
【师】在上一节的实验中,为了获取更多的乙酸乙酯,我们除了利用浓H2SO4除去生成物中的水,促使反应向生成物方向进行外,还用到了其它什么方法促使反应向生成物方向进行?
【生】制取乙酸乙酯的实验同时还是一个简易的蒸馏装置,边反应边蒸馏,使生成物及时从反应体系中分离出去,也有利于试管内的反应向生成物方向进行。
问题②:第二组做法比第三组做法得到的乙酸乙酯的量明显少,试分析原因,并设计实验证明你的分析是正确的。
【答】由于加入了催化剂H2SO4,反应速率大大加快了。加热时,蒸馏出的蒸气的成分是乙酸乙酯、乙醇和乙酸,冷凝成液体后收集在盛水的试管中,但乙酸和乙醇是溶于水的,乙酸乙酯作为有机物,又易溶于乙酸和乙醇这样的有机溶剂中,所以必然有部分乙酸乙酯溶在乙酸和乙醇的水溶液中,因而收集量减少;但试管中如果盛放Na2CO3溶液,可以除去乙酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量,提高收集效率,并提高乙酸乙酯的纯度,因而收集量要多。
【板书】2、饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。
【实验证明】取等浓度、等体积的乙酸(或乙醇)溶液和碳酸钠溶液,分别盛放于两支试管中,再分别加入等体积乙酸乙酯,振荡后静置,结果是盛乙酸(或乙醇)溶液的试管中的乙酸乙酯变少,另一个几乎无变化。
(需要注意的是,在此,学生往往会提出乙醇没有与Na2CO3反应的问题,更进一步的解释应是“冷凝液中的乙酸被Na2CO3中和生成CH3COONa,CH3COONa和溶液中大量的Na2CO3都属于离子化合物,增强了溶剂的极性,降低了乙酸乙酯在溶液中的溶解量”。但考虑到分子的极性和相似相溶原理在选修3《物质结构与性质》中才学习到,因此暂不宜引申)
问题③:你对酯化反应有哪些方面的认识?
【答】酯化反应是指酸跟醇反应生成酯和水的反应(与将来在选修5中要讲到的醇跟氢卤酸的反应相区别)
【板书】3、酯化反应:酸跟醇反应生成酯和水的反应。
【设疑】在上述反应中,生成水的氧原子由乙酸的羟基提供,还是由乙醇的羟基提供?用什么方法可以证明呢?
【分析】脱水有两种情况,⑴酸脱羟基醇脱氢;⑵醇脱羟基酸脱氢。在化学上为了辨明反应历程,常用同位素示踪法。即把某些分不清的原子做上记号,类似于侦察上的跟踪追击。事实上,科学家把乙醇分子中的氧原子换成放射性同位素18O,结果检测到只有生成的乙酸乙酯中才有18O,说明脱水情况为第一种,即乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”。放射性同位素示踪法可用于研究化学反应机理,是匈牙利科学家海维西(G.Hevesy)首先使用的,他因此获得1943年诺贝尔化学奖。
【板书】反应机理:酸脱羟基醇脱氢
【动画演示】用3D动画演示乙酸与乙醇发生酯化反应的过程,使学生加深对反应机理的认识。
【师】还记得我们在讲酯化反应的开始提到的问题吗?为什么“酒是越陈越香”?请大家结合所学过的醇和酸的知识做出解释。
【生】酒在放置过程中,其中的乙醇有部分逐渐转化为乙酸,乙酸和乙醇缓慢反应生成了具有香味的乙酸乙酯。
【师】很多鲜花和水果的香味都来自酯的混合物。现在还可能通过人工方法合成各种酯,用作各种饮料、糖果、香水、化妆品等的香料。
【小结】略
【作业布置】略
【板书设计】乙酸的酯化反应
1. 浓硫酸的作用:催化剂;除去生成物中的水,使反应向生成物方向进行。
2. 饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。
3. 酯化反应:酸跟醇反应生成酯和水的反应。
反应机理:酸脱羟基醇脱氢
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㈡ 高中生物实验中用到洋葱的各种实验的详细归纳。就像洋葱鳞片叶内表皮细胞也可以用来观察dna rna一
观察植物细胞的结构 洋葱内表皮与叶肉容易分离,因此在该实验中,撕取内表皮比较容易。先在洁净的载玻片上滴一滴蒸馏水,然后放上白色洋葱鳞片叶表皮细胞,盖上盖玻片,在盖玻片一侧滴一滴碘液,在另一侧用吸水纸把碘液吸过来,以达到染色目的,最后用显微镜观察植物细胞的形态结构。
观察dna和rna在细胞中的分布 由于洋葱比较常见,取材也方便,且内表皮与叶肉容易分离,因此白色洋葱也适宜做本实验的材料。在洁净的载玻片上滴一滴蒸馏水,撕取洋葱内表皮,制成临时装片,吸去多余的水,滴2滴甲基绿吡罗红染色剂,染色5min,吸去多余的染色剂,在显微镜下便可观察dna和rna在细胞中的分布。
检测生物组织中的还原糖 在检测还原糖的实验中,应选择含糖量高且近于白色的组织,而白色洋葱恰好具备这个特点。首先捣烂洋葱鳞片叶取其汁液,其次加入0.05 g/ml cuso4溶液和0.1g/ml naoh溶液配制的斐林试剂,然后将斐林试剂倒入试管中,水浴加热,观察颜色变化。可观察到被检测溶液由蓝色转变成砖红色沉淀,从而证明了洋葱中有还原糖存在。
观察植物细胞的质壁分离和复原 植物细胞发生质壁分离和复原的条件有: ①植物细胞必须是活细胞; ②细胞液浓度与外界溶液的浓度必须要有浓度差; ③植物细胞必须要有大的液泡(成熟的植物细胞一般都有一个比较大的液泡,有的液泡可占整个细胞体积的90%以上),最好细胞液中含有色素,便于观察。 因此该实验最常用的材料是紫色洋葱鳞片叶。它的外表皮细胞的液泡较大,细胞液中有紫色的花青素,在显微镜下,紫色大液泡十分明显,能清晰地观察到质壁分离及其复原的过程。 主要实验步骤: ①用镊子从紫色洋葱小块切口处撕取一块表皮,将其展平在载玻片中央的清水滴中,盖上盖玻片。 ②在低倍镜下观察洋葱的表皮细胞,寻找具有较多花青素的细胞观察。 ③从盖玻片的一侧滴加一滴0.3g/ml蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,使蔗糖溶液扩散在盖玻片下,重复滴、吸4~5次。 ④边滴加蔗糖溶液边观察细胞变化,发现随着蔗糖溶液浓度增加,每个细胞的原生质层从角隅里开始与细胞壁发生分离,分离空间逐渐加大,最终在细胞中间缩成球形的原生质团。 ⑤发生质壁分离后,在盖玻片一侧改滴加清水,另一侧仍用吸水纸吸引可观察到原生质团逐渐向外延展、向细胞壁扩张,最后恢复原状。
叶绿体中色素的提取和分离 由于洋葱叶片含有较多的叶绿素,适宜作为这个实验的材料。洋葱培养一段时间后,取其长出的绿色叶片,充分研磨,提取色素。 研磨前,应先除去叶柄和粗的叶脉,再称5g碎叶片,加到研钵中,再向研钵中加入少量的二氧化硅和碳酸钙,以便研磨充分和防止叶绿体中色素被破坏。 待研磨充分后,再加入10 ml无水乙醇,会出现深绿色的液体,采用4层纱布包着研磨物并挤出滤液,得到墨绿色的色素提取液。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。在上实验课前的3~4 d,取洋葱放在广口瓶上,瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方,注意经常换水,使洋葱的底部总是接触到水。待根长5cm时,可取生长健壮的根尖制片观察。在剪取洋葱根尖时,取2~3 mm为宜,若剪取根尖过长,大多数细胞为伸长区和成熟区细胞,显微镜下就无法观察到有丝分裂的细胞图像。取材完成后,按照“解离→漂洗→染色→制片”的步骤完成临时装片的制作,然后用显微镜观察,先在低倍镜下找到呈正方形、排列紧密的根尖分生区细胞,再换成高倍镜观察。
低温诱导染色体数目的变化实验原理: 进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞,在有丝分裂后期,染色体的着丝点分裂,子染色体在纺缍丝的作用下分别移向两极,最终被平均分配到两个子细胞中去。用低温处理植物组织细胞,使纺缍体的形成受到抑制,以致影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。 实验步骤: ①低温诱导(培养洋葱根,待洋葱根长出1cm左右时,将整个装置放入冰箱内在4℃诱导培养36h)。 ②固定形态(剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm,放入卡诺氏液浸泡0.5~1 h,以固定形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次)。 ③制作装片(解离、漂洗、染色、制片)。 ④观察(用显微镜观察,并寻找发生了染色体数目变化的细胞)。
dna的粗提取 称取30 g已切碎的洋葱,放人研钵中,加入少量石英砂助研,倒入10 ml 2 mol/l的氯化钠溶液,充分研磨。研磨后,用漏斗和纱布将汁液过滤到小烧杯中,得到滤液。然后向滤液中加入质量分数为95%的酒精溶液20 ml,沿烧杯壁缓缓倒入,不要震动或搅拌。此时,烧杯中的液体分为上、下两层,下层较浑浊,上层澄清,很快上层溶液中就会有白色纤维状黏稠物析出,用玻璃棒可将其轻轻卷起,这就是dna。取两支试管,编号为a、b,各加入2 mol/l的氯化钠溶液2ml,向a试管中加入一些白色纤维状物,振荡使其溶解,然后向两支试管中各加入2 ml二苯胺试剂,沸水浴加热5 min,可观察到溶解有dna的溶液变成蓝色,从而证明了洋葱含有dna。 2 小结 实验材料的选取对实验能否成功起到了关键的作用。选材时,首先要弄清楚不同实验的实验原理,其次要明白洋葱不同部位的结构特点和生理特点,然后结合实验原理分别对洋葱进行不同部位的取材,最后进行综合分析。
㈢ 高中生物实验各实验中蒸馏水的作用
1.观察根尖分生组织细胞有丝分裂解离后用清水,也可用蒸馏水,因为这一步骤是提供低渗条件促进细胞吸水,观察质壁分离复原现象,由于清水易得、价廉,效果与使用蒸馏水基本相同,所以使用清水。在低温诱导染色体加倍的实验中,洗去卡诺氏液要用95%的酒精,而不是蒸馏水,因为卡诺氏液用冰乙酸(1份)和分析醇(3份)或
冰乙酸(1份)、分析醇(6份)及氯仿(3份)混合配制的。属于有机溶剂,不溶于水,所以要用酒精洗去。
2.根冠细胞形态不规则,保护根尖;根尖分身区细胞呈正方形。、排列紧密,有分裂能力是观察细胞有丝分裂的好材料,但细胞中无大液泡,不能作为观察质壁分离和质壁分离复原实验材料;根尖伸长区细胞细胞快速生长,细胞近似长方形,是生长素作用部位、弯曲生长部位;根尖成熟区,表皮细胞向外凸起形成根毛,是根吸收水分和无机盐的主要部位。
㈣ 高中生物实验各实验中蒸馏水的作用
高中生物实验各实验中蒸馏水的作用:
学校里的化学实验,有些需要用蒸馏水,利用的就是蒸馏水无电解质,没有游离离子,或是没有杂质。你需要具体问题具体分析,看看是利用它不导电的性质,还是低渗作用,还是没有其他离子,不会发生化学反应的作用。
其他作用:
1、在生活中,一般和机器、电器相关的时候,蒸馏水的作用主要是它不导电,保证机器运行稳定,延长电器使用寿命。
2、在医药行业,蒸馏水的作用是因为低渗作用。用蒸馏水冲洗手术伤口,使创面可能残留的肿瘤细胞吸水膨胀,破裂,坏死,失去活性,避免肿瘤在创面种植生长。
(4)高中生物蒸馏装置扩展阅读:
实验室用超纯水:
1、蒸馏水(Distilled Water )
实验室最常用的一种纯水,虽设备便宜,但极其耗能和费水且速度慢,应用会逐渐减少。蒸馏水能去除自来水内大部分的污染物,但挥发性的杂质无法去除。
如二氧化碳、氨、二氧化硅以及一些有机物。新鲜的蒸馏水是无菌的,但储存后细菌易繁殖;此外,储存的容器也很讲究,若是非惰性的物质,离子和容器的塑形物质会析出造成二次污染。
2、去离子水(Deionized Water )
应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子,但水中仍然存在可溶性的有机物,可以污染离子交换柱从而降低其功效,去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。
3、反渗水(Reverse osmosis Water)
其生成的原理是水分子在压力的作用下,通过反渗透膜成为纯水,水中的杂质被反渗透膜截留排出。反渗水克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点,利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质,但不同厂家生产的反渗透膜对反渗水的质量影响很大。
4、超纯水(Ultra-pure grade water)
其标准是水电阻率为18.2MΩ-cm。但超纯水在TOC、细菌、内毒素等指标方面并不相同,要根据实验的要求来确定,如细胞培养则对细菌和内毒素有要求,而HPLC则要求TOC低。
㈤ 高中生物分别什么时候用蒸馏水,清水,生理盐水
蒸馏水:提取细胞dna,涨破鸡血细胞时用。
清水:清水貌似就洗涤器皿时吧,
生理盐水:培养动物细胞时用。
㈥ 高中生物胡萝卜素的提取问题
胡萝卜素和石油醚的沸点不同,可以通过控制温度来控制蒸馏的物质。
㈦ 高中生物实验方法
实验一:使用高倍显微镜观察几种细胞
一、实验目的:
1、学会如何使用显微镜观察细胞;
2、了解细胞的结构;
3、学会制作临时装片。
二、实验材料:(实验材料可换)松针、动物血液、动物神经细胞永久装片
三、实验用具: 载玻片、盖玻片、蒸馏水、滴管、镊子、土豆、刀片、显微镜(物镜5X、10X、40X)
四、方法步骤:
1、制作松针的临时切片:
(1)取干净的载玻片一个平置于试验台上,用滴管在载玻片中央滴一滴蒸馏水。
(2)将土豆切成条状(截面约:0.5X12.5px)取两条,将一根松针夹在两个土豆条之间,用刀片削成尽量薄的薄片,削时,手腕不动,靠大臂带动小臂移动刀片。切片数次。从中选取较薄的切片,置于载玻片的水滴上。
(3)从一侧轻轻盖上盖玻片,不要产生气泡。用吸水纸轻轻吸去盖玻片周围的水滴,即完成临时切片的制作。
2、观察切片:
(1)取出显微镜,置于试验台上靠左的位置,打开光源。
(2) 将上步制作好的切片置于显微镜的载物台上,调整载物台位置,使盖玻片对准光源。
(3)使用5X物镜观察切片,使松针切片在视野中心,换成10X物镜,观察松针叶面横切结构。
(4)换成40X物镜观察,注意细胞及细胞内物质结构,画图。
3、 动物血液临时装片的制作及观察(除了不用切片,其他类似)
4、 动物神经细胞永久装片的观察。
五、考点提示:
1、松针的叶面结构是什么样的?
2、动物细胞的结构是什么样的?与植物细胞又什么不同?
3、显微镜的物镜倍数愈大,视野的亮度如何?物体的大小如何?
4、如何调节焦距?
5、如何才能使切片尽量的薄?切片的厚薄对显微镜下观察的效果有什么影响。
实验二:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、实验目的:
尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质,阐明实验原理—颜色反应,识记和区分用于可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定的试剂及产生的特定颜色,初步掌握鉴定上述化合物的基本方法,学会描述实验现象,掌握NaOH溶液和CuSO4溶液的使用方法。
二、实验原理:
某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物,产生特定的颜色反应。
1、生物组织中普遍存在的可溶性糖类较多,有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。前三种糖的分子内都含有游离的具还原性的半缩醛羟基,因此叫做还原糖;蔗糖分子内没有,为非还原糖。实验中所用的斐林试剂,只能鉴定生物组织中可溶性还原糖,而不能鉴定可溶性非还原糖。可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用,可生成砖红色的Cu 2O沉淀。如:
葡萄糖 + 2Cu2+ + 4OH— 加热 葡萄糖酸 + Cu 2O↓(砖红色)+ H 2O
即Cu 2+被还原成Cu 2O,葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。
用斐林试剂鉴定还原糖时,溶液变化过程为:浅蓝色→棕色→砖红色沉淀
淀粉遇碘变蓝色(直链)或紫(红)色(支链)。
2、脂肪和类脂(磷脂、糖脂、固醇脂等)统称为脂类。它是构成人体组织的正常成分,不溶于水而易溶于酒精、乙醚、氯仿等脂溶剂中。在化学组成上,脂类属于脂肪酸的酯或与这些酯有关的物质。脂类的主要功能是氧化供能。
脂肪主要存积于脂肪组织中,并以油滴状的微粒存在脂肪细胞浆内。
在病理检验中,脂类染色法最常用以证明脂肪变性,脂肪栓子以及肿瘤的鉴别。脂类染色使用最广泛的染料是苏丹染料,最常用的有苏丹Ⅲ,苏丹Ⅳ,苏丹黑及油红O等。脂肪被染色,实际上是苏丹染料被脂肪溶解吸附而呈现染料的颜色。经研究认为组织中脂质在液态或半液态时,对苏丹染料着色效果最好。根据这一原理,适当提高温度(37℃-60℃)对组织切片染色效果是有好处的。
脂类染色,用冰冻或石蜡切片,以水溶性封固剂封固,如甘油、明胶和阿拉伯糖胶等。
脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或橙红色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色),胆脂素呈淡红色,脂肪酸不着色,细胞核呈蓝色。
3、蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(蛋白质分子中含有很多肽键,在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色反应。)
三、实验材料:
1、做可溶性还原性糖鉴定实验,应选含糖高,颜色为白色的植物组织,如苹果、梨。(因为组织的颜色较浅,易于观察。)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。
2、做脂肪的鉴定实验。应选富含脂肪的种子,以花生种子为最好,实验前一般要浸泡3~4小时(也可用蓖麻种子)。
3、做蛋白质的鉴定实验,可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清。
4、淀粉的鉴定:马铃薯匀浆。
四、实验用具:双面刀片、试管(最好用刻度试管)、试管夹、试管架、大小烧杯、小量筒、滴管、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、载玻片、盖玻片、毛笔、吸水纸、显微镜
五、实验试剂:
1.斐林试剂(包括甲液:质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和乙液:质量浓度为0.05g/ mL CuSO4溶液)
2.苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
3.双缩脲试剂(包括A液:质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和B液:质量浓度为0.01g/ mL CuSO4溶液)
4.体积分数为50%的酒精溶液
5.碘液
6.蒸馏水
六、方法步骤:
一、可溶性糖的鉴定
操 作 方 法
注 意 问 题
解 释
1. 制备组织样液。
(去皮、切块、研磨、过滤)
苹果或梨组织液必须临时制备。
因苹果多酚氧化酶含量高,组织液很易被氧化成褐色,将产生的颜色掩盖。
2. 取1支试管,向试管内注入2mL组织样液。
3. 向试管内注入1mL新制的斐林试剂,振荡。
应将组成斐林试剂的甲液、乙液分别配制、储存,使用前才将甲、乙液等量混匀成斐林试剂;
切勿将甲液、乙液分别加入苹果组织样液中进行检测。
斐林试剂很不稳定,甲、乙液混合保存时,生成的Cu ( OH ) 2在70~ 900C下分解成黑色CuO和水;
甲、乙液分别加入时可能会与组织样液发生反应,无Cu OH生成。
4. 试管放在盛有50-650C温水的大烧杯中,加热约2分钟,观察到溶液颜色:浅蓝色 →棕色 → 砖红色(沉淀)
最好用试管夹夹住试管上部,使试管底部不触及烧杯底部,试管口不朝向实验者。
也可用酒精灯对试管直接加热。
防止试管内的溶液冲出试管,造成烫伤;
缩短实验时间。
二、脂肪的鉴定
操 作 方 法
注 意 问 题
解 释
花生种子浸泡、去皮、切下一些子叶薄片,将薄片放在载玻片的水滴中,用吸水纸吸去装片中的水。
干种子要浸泡3~4小时,新花生的浸泡时间可缩短。
因为浸泡时间短,不易切片;浸泡时间过长,组织较软,切片不易成形。切片要尽可能薄些,便于观察。
在子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液,染色1分钟。
染色时间不宜过长。
用吸水纸吸去薄片周围染液,用50%酒精洗去浮色,吸去酒精。
酒精用于洗去浮色,不洗去浮色,会影响对橘黄色脂肪滴的观察。同时,酒精是脂溶性溶剂,可将花生细胞中的脂肪颗粒溶解成油滴。
用吸水纸吸去薄片周围酒精,滴上1~2滴蒸馏水,盖上盖玻片。
滴上清水可防止盖盖玻片时产生气泡。
低倍镜下找到花生子叶薄片的最薄处,可看到细胞中有染成橘黄色或红色圆形小颗粒。
装片不宜久放。
时间一长,油滴会溶解在乙醇中。
三、蛋白质的鉴定
操 作 方 法
注 意 问 题
解 释
制备组织样液。
(浸泡、去皮研磨、过滤。)
黄豆浸泡1至2天,容易研磨成浆,也可购新鲜豆浆以节约实验时间。
鉴定。加样液约2ml于试管中,加入双缩脲试剂A,摇匀;再加入双缩脲试剂B液3~4滴,摇匀,溶液变紫色。
A液和B液也要分开配制,储存。鉴定时先加A液后加B液。
CuSO4溶液不能多加。
先加NaOH溶液,为Cu2+与蛋白质反应提供一个碱性的环境。A、B液混装或同时加入,会导致Cu2+变成Cu ( OH ) 2沉淀,而失效。
否则CuSO4的蓝色会遮盖反应的真实颜色。
可用蛋清代替豆浆。
蛋清要先稀释。
如果稀释不够,在实验中蛋清粘在试管壁,与双缩脲试剂反应后会粘固在试管内壁上,使反应不容易彻底,并且试管也不易洗干净。
附:淀粉的检测和观察
用试管取2ml待测组织样液,向试管内滴加2滴碘液,观察颜色变化。
碘液不要滴太多
以免影响颜色观察
七、考点提示:
1、常见还原性糖与非还原性糖有哪些? 答:葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖;淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。 2、还原性糖植物组织取材条件? 答:含糖量较高、颜色为白色或近于白色,如:苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 3、研磨中为何要加石英砂?不加石英砂对实验有何影响? 答:加石英砂是为了使研磨更充分。不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少,使鉴定时溶液颜色变化不明显。 4、斐林试剂甲、乙两液的使用方法?混合的目的?为何要现混现用? 答:混合后使用;产生氢氧化铜;氢氧化铜不稳定。 5、还原性糖中加入斐林试剂后,溶液颜色变化的顺序为? 答:浅蓝色棕色 砖红色。6、花生种子切片为何要薄? 答:只有很薄的切片,才能透光,而用于显微镜的观察。 7、转动细准焦螺旋时,若花生切片的细胞总有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什么? 答:切片的厚薄不均匀。 8、脂肪鉴定中乙醇作用? 答:洗去浮色。 9、双缩脲试剂A、B两液是否混合后用?先加A液的目的怎样通过对比看颜色变化? 答:不能混合;先加A液的目的是使溶液呈碱性;先留出一些大豆组织样液做对比。
实验三:观察DNA和RNA在细胞中的分布
一、实验原理:
1、真核细胞的DNA主要分布在细胞核内,RNA主要分布在细胞质中。
2、甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿对DNA亲和力强,使DNA显现出绿色,而吡罗红对RNA的亲和力强,使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色,可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。
3、盐酸的作用
① 盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂的跨膜运输;
② 盐酸使染色体中的DNA与蛋白质分离,便于DNA与染色剂的结合
二、实验材料:人的口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞
三、实验用具:大小烧杯、温度计、滴管、消毒牙签、载玻片、盖玻片、铁架台、
石棉网、火柴、酒精灯、吸水纸、显微镜
四、方法步骤:
1、取材
① 滴:在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液;
② 刮:用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下;
③ 涂:将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中;
④ 烘:将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。
2、水解
① 解:将烘干的载玻片放入装有30ml质量分数为8%的盐酸的小烧杯中,进行材料的水解;
② 保:将小烧杯放入装有30℃温水的大烧杯中保温5分钟。
3、冲洗涂片
① 冲:用缓缓的蒸馏水冲洗载玻片10秒钟;
② 吸:用吸水纸吸去载玻片上的水分。
4、染色
① 染:用2滴吡罗红甲基绿混合染色剂滴在载玻片上,染色5分钟;
② 吸:吸去多余染色剂;
③ 盖:盖上盖玻片。
5、观察
① 低:在低倍物镜下,寻找染色均匀,色泽浅的区域,移至视野中央,将物像调节清晰;
② 高:转到高倍物镜,调节细准焦螺旋,观察细胞核和细胞质的染色情况。
五、考点提示:
1、取口腔上皮细胞之前,应先漱口,以避免装片中出现太多的杂质;
2、取洋葱表皮细胞时,尽量避免材料上带有叶肉组织细胞;
3、冲洗载玻片时水的流速要尽量慢,切忌直接用水龙头冲洗;
4、用酒精灯烘烤载玻片时,不要只集中于材料处,而应将载玻片在火焰上来回移动,使载玻片均匀受热,以免破裂;
5、烘烤后的载玻片不要马上放入盛有稀盐酸的烧杯中,最好先自然冷却1分钟。
实验四:体验制备细胞膜的方法
一、实验原理:细胞膜的流动性和半透性
二、实验材料:猪(或牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液(血液加适量的生理盐水)
三、实验用具:蒸馏水、试管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜
四、方法步骤:
1、用试管吸取少量红细胞稀释液,滴一小滴在载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片
2、在高倍镜下观察,待观察清晰时,在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水,同时在另一侧用吸水纸小心吸引,注意不要把细胞吸跑。上述操作均在载物台上进行,并持续观察细胞的变化。可以看到近水的部分红细胞发生变化;凹陷消失,细胞体积增大,很快细胞破裂,内容物流出。
五、考点提示:
1、选择动物细胞进行实验的原因:动物细胞无细胞壁。
2、选择哺乳动物成熟红细胞进行实验的原因:人和其他哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器(膜),可以得到较纯净的细胞膜。
3、细胞破裂后,用什么方法获得较纯的细胞膜:将涨破的细胞溶液,经过离心分离得到细胞膜。
4、如何获得植物细胞膜:先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁水解得到原生质体;再将原生质体放入清水中,水自由扩散进入,原生质体涨破;最后经过离心分离得到植物细胞膜。
5、稀释及稀释的时候用生理盐水的原因:稀释后,可以减少血液中的血浆蛋白等杂物。用生理盐水是为了保持渗透压,防止在稀释的时候就发生细胞破裂。
实验五:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
一、实验原理:
1、叶肉细胞中的叶绿体,呈绿色、扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可以在高倍显微镜下观察它的形态。
2、线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中,健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色,可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
二、实验材料:新鲜的藓类的叶、人的口腔上皮细胞、新配制的质量分数为1%的健那绿染液(将0.5g健那绿溶解于50mL生理盐水中,加温到30-40摄氏度,使其充分溶解)
三、实验用具:显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、消毒牙签
四、方法步骤:
1、观察叶绿体
低倍镜下找到叶片细胞→低倍镜下找到叶片细胞→高倍镜下观察。
2、观察线粒体
染色→制片→低倍镜下找到口腔上皮细胞→高倍镜下观察。
五、考点提示:
1、观察叶绿体时选择藓类叶的原因:藓类属于低等植物,叶片是绿色的单层细胞,不需加工即可进行观察。
2、临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因:保证细胞器的正常形态并能悬浮在细胞质基质中,否则,细胞失水收缩,将影响细胞器形态的观察。
实验六:植物细胞的吸水和失水
一、实验目的:
1、学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原。(与前面的知识:显微镜的使用联系)
2、观察不同浓度的溶液对细胞吸水失水的影响,掌握此种方法的具体应用。
3、通过观察植物细胞的吸水和失水,明确渗透系统的组成以及具体应用。
二、实验原理:
1、成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统。当细胞大量失水时原生质层与细胞壁的伸缩程度不同,导致原生质层和细胞壁分离。
2、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,根据扩散作用原理,水分会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同,细胞壁伸缩性较小,而原生质层性较大,从而使二者分开;反之,外界溶液浓度大于细胞液浓度,则细胞通过渗透作用吸水,分离后的质和壁又复原。
三、实验材料:紫色特别深的洋葱外表皮、质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水
四、实验用具:显微镜、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸
五、方法步骤:
1、用刀片在洋葱鳞片叶的外表面划一个小方块,用镊子撕取这一小块洋葱表皮,在洋葱的外表皮上,用刀片划一些方块,用镊子轻轻撕取一小块(撕取的仅仅是外表皮,不要撕得太厚,仍然作为一个问题留给学生)。在取标本时,可以将洋葱的内表皮朝外,外表皮朝里进行对折,不要太用力,然后取其外表皮作为材料,将它平展地放在载玻片中央的清水滴中,并盖上盖玻片。
2、用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层的位置。
3、从盖玻片的一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次,洋葱表皮细胞就侵润在蔗糖溶液中。注意重复3-4次。
4、再用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层的位置。
5、从盖玻片的一侧滴入清水,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次,洋葱表皮细胞就侵润在清水中。
6、还用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层的位置。
六、实验结论:
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,水分会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同,细胞壁伸缩性较小,而原生质层性较大,从而使二者分开;反之,当外界溶液浓度低于细胞液浓度时,则细胞通过渗透作用吸水,分离后的质和细胞壁又复原。
实验七:比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、实验目的:
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义
二、实验原理:
新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶,根据酶的专一性,可知其可以催化过氧化氢分解成水和氧。
三、实验材料:
质量分数为20%的猪肝研磨液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为3.5%的FeCl3溶液
四、实验用具:
量筒,试管,滴管,试管夹,试管架,卫生香,火柴,酒精灯,大烧杯,石棉网,温度计
五、方法步骤:
1、取4支洁净试管,分别编号1,2,3,4,向试管内分别加入2ml过氧化氢溶液。
2、将2号试管放在90℃左右的水浴中加热,观察气泡情况,并与1号试管作比较。
3、向3号试管内滴入2滴FeCl3溶液,向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液,观察哪支试管产生的气泡多。
4、2至3min后,将点燃的卫生香分别放在3、4号试管内液面的上方,观察哪支试管中的卫生香燃烧更猛烈。
六、实验结论:
1、加热能促进H2O2的分解,提高反应速率;
2、酶有催化作用,与无机催化剂相比,酶具有高效性。
实验八:影响酶活性的条件
一、实验目的:
1、初步学会探索影响酶活性条件的方法。
2、探索过氧化氢酶在不同温度和PH下催化过氧化氢水解的情况。
二、实验原理:
淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。麦芽糖和葡萄糖遇碘后,不形成紫蓝色的复合物,但能
与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的氧化亚铜沉淀。
三、实验材料:
质量分数为2%的新配置的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液,
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,
质量分数为5%的盐酸,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水,冰水,热水,
碘液,斐林试剂
四、实验用具:量筒,试管,滴管,试管夹,三脚架,火柴,酒精灯,小烧杯,大烧杯,石棉网,温度计,
五、方法步骤:
一、温度对酶活性的影响
1、取三支洁净的试管,编上号1,2,3,并分别注入2ml可溶性淀粉液。
2、分别向1,2,3号三支试管中各注入1ml新鲜的淀粉酶溶液,摇匀,依次放入沸水,37℃左右的热水,冰水中,维持各自的温度5分钟。
3、分别向1,2,3号三支试管中各滴入一滴碘液,然后摇匀。观察并记录这三只试管中,溶液颜色的变化情况。
二、pH对酶活性的影响
1、取三支洁净的试管,编上号1,2,3,并分别注入1ml的新鲜的淀粉酶溶液。
2、依次向1号,2号,3号试管中注入蒸馏水,氢氧化钠溶液,稀盐酸各1ml并摇匀。
3、分别向1号,2号,3号试管中各注入2ml可溶性淀粉溶液,震荡摇匀。
4、将三支试管的下半部浸到37℃左右的温水中,保温5分钟。
5、向三支试管中各加入2ml斐林试剂,震荡摇匀。
六、实验现象:
一、温度对酶活性的影响
1号试管中的液体未变蓝,2号和3号试管中的液体变蓝,且2号试管蓝色比3号试管深。
二、pH对酶活性的影响
2号和3号试管中的液体未变蓝,1号试管中的液体变蓝。
七、实验结论:
1、在最适宜的温度和最适宜的ph条件下,酶的活性最高。
2、温度和ph偏高或偏低,酶的活性明显下降。
实验九:叶绿体中色素的提取和分离
一、实验目的:
1、初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。
2、探索叶绿体中有几种色素。
二、实验原理:
1、叶绿体中的色素能溶解在丙酮(有机溶剂,酒精、汽油、苯、石油醚等)中,所以用丙酮可提取叶绿体中色素。
2、色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢,因而可用层析液将不同的色素分离。
三、实验材料:
新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶),无水乙醇,层析液(由20份在60~90℃下分馏出来的石油醚、2份乙醇和1份苯混合而成。93号汽油也可代用),二氧化硅和碳酸钙。
四、实验用具:
干燥的定性滤纸,试管,棉塞,试管架,研钵,玻璃漏斗,尼龙布,毛细吸管,剪刀,药勺,量筒(10ml),天平。
五、方法步骤:
(1)称取5g绿色叶片并剪碎
提取色素 研钵→研磨→漏斗过滤→
(2)加入少量SiO2、CaCO3和5ml丙酮 收集到试管内并塞紧管口
(1)将干燥的滤纸剪成150px长,25px宽的纸条,剪去一端两角(使层析液同时到达滤液细线)
制滤纸条
(2)在距剪角一端25px处用铅笔画线
(1)用毛细管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线
滤液划线
(2)干燥后重复划2-3次
(1)向烧杯中倒入3ml层析液(以层析液不没及滤液细线为准)
纸上层析 (2)将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内壁,轻轻插入层析液中
(3)用培养皿盖盖上烧杯
观察结果:滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的彩带(如下图)
最宽:叶绿素a;
最窄:叶绿素b;
相邻色素带最近:叶绿素a和叶绿素b;
相邻色素带最远:胡萝卜素和叶黄素。
六、考点提示:
1、二氧化硅:为了使研磨充分;碳酸钙:保护色素免受破坏;丙酮:色素的溶剂。
2、扩散最快的是胡萝卜素(橙黄色),扩散最慢的是叶绿素b(黄绿色)。
3、滤纸上有四条色素带说明了绿叶中的色素有四种,它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。
4、裁取定性滤纸时,注意双手尽量不要接触纸面,以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。
5、制备滤纸条时,要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。
6、根据烧杯的高度制备滤纸条,让滤纸条长度高出烧杯25px ,高出的部分做直角弯折。
7、滤纸上的滤液细线如果触到层析液,细线上的色素就会溶解到层析液中,就不会在滤纸上扩散开来,实验就会失败。
8、画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中
9、研磨要迅速、充分。a.因为丙酮容易挥发; b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素;c.叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。
㈧ 高中生物植物芳香油的提取实验中,水蒸气蒸馏装置为什么要事先干燥
高中生物植物芳香油的提取实验中,水蒸气蒸馏装置没必要事先干燥。
水蒸气蒸馏装置中本身就要加水的,然后将水加热到沸腾,靠水蒸气将其中的芳香油夹带出来,因此没必要提前干燥。也许是老师让你们养成好习惯,实验完毕,把仪器清洗干净,然后放到烘箱里烘干,下次要做实验,直接就可以拿出来用了。