物质测定讲解

1、斐林试剂甲乙两液是否一定要先混合后使用 生物是一门实验性的学科，现行生物教材中有很多实验：既有验证性的，又有探究性的；既有观察型的，也有操作型的。这些实验，多为前人科学研究过程的一部分，其中很多教训以“不行”、“不能”、“注意”等方式提出。这些“不行”、“不能”、“注意”往往是教师指导学生实验时的强调重点，因为这是学生做实验容易出错的环节。但是作为教师应该怎样强调这些经验教训呢？我从一节实验课中得到了启发。一、            情景描述教师：Cu（OH）2具有弱的氧化性，还原糖具

2、有弱的还原性。两者在加热的条件下可以发生氧化还原反应，Cu（OH）2被还原糖还原成砖红色的CuO2沉淀。所以可以根据是否能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀来坚定生物组织中还原糖的存在。教师提问：斐林试剂主要是由质量浓度为0.1g/mL的NaOH（斐林试剂甲液）和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液（斐林试剂乙液）组成。请同学们思考一下，我们在操作的时候，应该是先将两液混合后加入生物组织样液呢，还是将两液分别加入？为什么？学生回答：先混合在加入。因为实验中我们用的是Cu（OH）2的氧化性，因此应该先制得Cu（OH）2教师：很好。这一点大家在操作时无比要注意。请大家把书本翻到18页，找到这句话，

3、注意必须将斐林试剂甲液和乙液混合均匀后使用，切勿分别加入生物组织样液中进行检测，在这句话下面划一下，在理解的基础上重点注意一下，千万不要操作的时候又忘记了。大多数学生很认真地记得这一点，实验非常顺利，在课堂上按要求完成了实验。但是，快下课的时候一组同学举起了手，问：“老师，我们按您讲的步骤操作了，确实能产生砖红色沉淀。但是，我们在组织样液中先加甲液再加乙液，也能得到相同的实验现象。”我看了试管，真的也是砖红色，与正确的操作结果看不出什么分别。“你们确信刚才是先加甲液，再加乙液的？”我问。“是的。”我相信学生讲的没错，但是书本上重点强调了也肯定有他的道理。原理上暂时不能解释，现象总该不会有什么不

4、同吧。因为是最后一节课，于是我们利用课后的时间再重复他们的实验，并和书上的操作进行对照。我们设计了三组实验（设计实验时我分学生具体讲了实验设计的原理）：1、取A、B、C三支试管，分别加入2mL苹果组织样液。2、在A试管中加入2mL刚配置的斐林试剂（甲液2mL与乙液4滴混合均匀），振荡摇匀； 在B试管中先加入2mL斐林试剂甲液，混合均匀后再滴入4滴乙液，振荡摇匀；在C试管中先加入4滴乙液，混合均匀后再入2mL斐林试剂甲液，振荡摇匀。 3、将三支试管一同放入100沸水浴中加热，并观察三支试管的颜色变化。 三支试管的颜色变化顺序都是动蓝色棕色砖红色，三支试管颜色变化的过程和速度基本相同，约17秒钟后

5、有明显的变色，一分半钟后砖红色显著。我们对上述实验又重复了三次，实验现象都与第一次一样。 整个实验过程我们只有加斐林试剂甲乙两液的顺序不同，其他完全一样，严格遵循对照实验的单因子变量原则。 “既然实验现象没有什么差别，都为产生砖红色沉淀，那么，为什么一定要先混合呢？”学生说出了他们早有的疑问。其实这也是我的疑问，我课前并没有想到这一点。 于是我们查阅资料： 1、查阅汪小兰编的有机化学（高等教育出版社，1997年7月第3版）第225页：“用碱的水溶液处理单糖时，能形成某些差相异构的平衡体系，例如，用稀碱处理D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖三种物质的平衡混合物，这种转化是通过烯醇式中间体来完成的。

6、”2、查阅沈同、王镜岩主编的生物化学第二版上册（高等教育出版社，1990年12月第2版）第22页：“在弱碱的作用下，葡萄糖、果糖和甘露糖可以相互转化。单糖在强碱中极不稳定，分解成各种不同的物质。”3、查阅沈同、王镜岩主编的生物化学第二版上册（高等教育出版社，1990年12月第2版）第23页：“单糖含有游离羧基，因此具有还原性。某些弱氧化剂（如硫酸铜的碱性溶液）与单糖作用时，单糖的羰基被氧化，两价铜离子被还原成氧化亚铜。测定氧化亚铜的生成量即可测知溶液中的含糖量。“我们根据查得的资料进行了分析：第一种可能的原因：不能先加入甲液再加乙液，是因为这样的碱性较强。学生马上对两种操作的NaOH浓度进行了

7、计算：在斐林试剂甲液中加4滴（约0.2mL），溶液中NaOH浓度仅降低了0.0025g/mL。甲、乙混合液的碱性比甲液要稍微低一些，但是相差神微。所以，这种操作与书上要求的操作相比，组织样液碱性变化很小。因此如果是为了避免碱性溶液使得还原性糖结构改变的话，那么书本上的操作也同样会改变还原性糖的结构。第二种可能的原因：不能先加乙液再加甲液是因为硫酸铜要与还原性糖反应。但是查阅了几本书，都没有这样的阐述。后来请教了几位化学老师，也说只有在碱性并且加热的条件下才会反应。既然不会反应，那么不管加的顺序如何，都能创造一个碱性的环境条件。根据资料3，Cu2+或Cu（OH）2反应生成砖红色沉淀。所以不管加的

8、顺序如何，都可以鉴定还原性糖学生走之前，我说：“不管我们最后得出的结论是否正确，但我们研究问题的方法是正确的。”学生点头。二、课后反思： 因为这节课遭遇的尴尬，我对自己的生物学实验教学进行了反思。 实验能使学生接触生物，并能仔细地研究生命现象，调动学生的积极性，培养学生对实验原理的理解能力、积极思维能力、对实验结果作出理论上的分析和解释的能力；培养学生事实求是的科学态度。因此新教材中增加了大量的学生实验和演示实验。学生对实验比较感兴趣，教师对实验也比较重视。尤其是书本上的“不行”、“不能”、“注意”等，是前人研究中得出的教训，既是学生操作时容易出错的，也是平时练习和测试中经常遇到的，所以教师对

9、此往往做重点强调。这一点，我平时也做到了。但是，教师在强调这些注意点的时候，往往只是把答案告诉学生，要求学生记住实验中不能如此操作。这里面有几个原因：1、教师采用的仍然是传统的应试教育，只要学生能对付练习和考试就行了，而没注意学生学习能力的提高；2、教师知识水平的限制，有时自己也只知道为什么要这样做，而不知道为什么不能是“不许”的操作方法。3、教师的惰性，不愿多问几个为什么，不愿做深究。所以在遇到某些学生提出的问题的时候，就显得比较被动。在这次实验之后，我总结了一下教训，作为生物实验指导老师应该做到以下几点：1、在教学生“为什么”之前，自己先多问几个为什么。自己不妨先“错误”操作一下，如果按“

10、不许”做了，会有什么样的后果，为什么会有这样的后果。这也是平时我们所说的：要给学生一杯水，自己先得有一桶水。还可以培养自己的逆向思维。3、批判性的接受书本。对书要真正理解而不是全盘接受，而是接受书本的观点后，对一些书中的内容进行大胆的质疑和探索，有些可以用实验来验证。4、改变教学模式，变传统的应试教育为指导学生研究性学习。不妨从允许学生故意出错的角度设计探究性实验，可以按下面的模式进行操作：教师针对教材中这些“不行”、“不能”、“注意”提出质疑要求学生解释为什么学生实验的出结论。教师不是给出答案，而是建议学生不妨在实验时试一下。通过亲自进行“错误”操作，学生知道了此操作所造成的后果，其印象比教师口头的讲述要深得多，也更有说服力，其心理体验是前者无法相比的。教师则引导学生分析，为什么