減少或防止苷水解的實(shí)驗(yàn)方法(水解實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意哪些安全)
1.水解實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意哪些安全
教學(xué)內(nèi)容中，安排了淀粉和纖維素水解的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。做好這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好淀粉和纖維素的重要性質(zhì)很有必要。而上述實(shí)驗(yàn)若按課本方法做，需時(shí)較長(zhǎng)，且成功率不高。筆者經(jīng)過多次摸索，對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)作了改進(jìn)。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)有以下特點(diǎn)：水解時(shí)無(wú)需另外加熱，操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，現(xiàn)象明顯，既便于教師用做演示實(shí)驗(yàn)，也適合學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
1.實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)
淀粉水解在小試管中加入2.5%淀粉溶液4滴，再小心滴加濃硫酸10滴，振蕩20s后，在所得澄清液中加水3至4mL，分成2份，一份加碘水檢驗(yàn)，無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)。另一份用20%的氫氧化鈉溶液中和，滴加10%硫酸銅溶液？滴，振蕩，得藍(lán)色懸濁液或深藍(lán)色液體，加熱，得磚紅色沉淀?；?qū)⑺庖河?0%的氫氧化鈉溶液中和到溶液pH為10左右，加入2至3mL銀氨溶液，水浴加熱或小心地用酒精燈焰微熱，2min后出現(xiàn)光亮的銀鏡。
纖維素水解準(zhǔn)備一小塊脫脂棉（搓成綠豆大小）備用。在干燥的試管中滴入蒸餾水3滴，再小心地加入濃硫酸10滴，立即加入準(zhǔn)備好的脫脂棉，振蕩，可見到脫脂棉逐漸溶解，液體由白色渾濁轉(zhuǎn)為澄清，30至40s后，加水2ml，以20%氫氧化鈉溶液中和，再用新制氫氧化銅或銀氨溶液檢驗(yàn)（方法同上）。
2.討論
淀粉、纖維素在酸性條件下的水解反應(yīng)速率與酸的濃度、反應(yīng)溫度等因素有關(guān)。一般言之：酸的濃度增加和反應(yīng)溫度升高，有利于水解。但是，當(dāng)硫酸達(dá)到一定濃度后，溫度過高又易造成炭化現(xiàn)象。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)很好地解決了這一矛盾。首先，以一定量的濃硫酸溶于少量水中，既保證了短時(shí)間內(nèi)水解所需的硫酸的濃度，又可利用濃硫酸溶于水后所產(chǎn)生的熱量使反應(yīng)體系的溫度升高到足以使淀粉、纖維素迅速發(fā)生水解需要的溫度（在3滴一5滴水中加入10滴濃硫酸振蕩后，用水銀溫度計(jì)測(cè)得體系溫度約為60℃，在此溫度下不會(huì)造成炭化。）另外，在做纖維素水解實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將濃硫酸溶于水后再加脫脂棉還避免了濃硫酸直接加在脫脂棉上易引起局部炭化的弊端。對(duì)纖維素的水解，通過調(diào)節(jié)水、濃硫酸體積比，可以選擇最佳實(shí)驗(yàn)條件。
水的體積：酸的體積在1至5滴：10滴范圍內(nèi)均能得到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，檢驗(yàn)出纖維素的水解。對(duì)淀粉的水解，同樣進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)4滴2.5%的淀粉溶液中加濃硫酸的滴數(shù)從8滴增加到12滴，效果都很好。
如果向0.5mL水中先加入1.5至2mL濃硫酸，再加適量脫脂棉，或向O.5ml2.5%淀粉溶液中加1.5mIJ濃硫酸，振蕩下水解30至40s后，以新制的氫氧化銅或銀氨溶液檢驗(yàn)，也可得到滿意的實(shí)驗(yàn)效果。
改進(jìn)后的水解反應(yīng)成功率高，適合用做課堂演示實(shí)驗(yàn)。用氫氧化鈉溶液中和水解液時(shí)，可通過觀察加入氫氧化鈉溶液振蕩后是否產(chǎn)生水氣泡（中和熱使局部水汽化）來判斷酸是否被完全中和。用新制氫氧化銅檢驗(yàn)水解產(chǎn)物時(shí)，先向水解液中滴加氫氧化鈉溶液至不再有氣泡放出，然后摘入硫酸銅溶液2滴，振蕩后出現(xiàn)深藍(lán)色溶液或藍(lán)色渾濁，再加2滴堿液后即可進(jìn)行加熱。如果滴入硫酸銅溶液后，未能得到深藍(lán)色溶液或藍(lán)色沉淀，可補(bǔ)加氫氧化鈉溶液至出現(xiàn)深藍(lán)色或藍(lán)色渾濁，然后加熱。以上過程也可改為先向水解液中加入2滴硫酸銅溶液，再在不斷振蕩下加入氫氧化鈉溶液，直到出現(xiàn)深藍(lán)色溶液或藍(lán)色渾濁，再加2滴堿液后加熱，效果相同。
有條件的學(xué)校，還可配實(shí)物投影，使全體學(xué)生都能十分清晰地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化，增強(qiáng)演示效果。由于改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作方便，實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間大為縮短，也可將教師的演示實(shí)驗(yàn)改為教學(xué)過程中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，既可增大課堂容量，提高課堂教學(xué)效率，又能達(dá)到充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和參與意識(shí)的目的。
