碘遇淀粉變藍(lán)質(zhì)疑

1、碘遇淀粉變藍(lán)質(zhì)疑 記一則有趣的可逆熱色性小實(shí)驗(yàn)淀粉是植物體內(nèi)最為重要的貯藏性多糖,在植物體內(nèi)如種子、塊根、塊莖中含量特別豐富。淀粉以淀粉顆粒的形式存在,因植物種類不同而呈球形、卵形、不規(guī)則形等,直徑約為1m175m。學(xué)生在做室溫下淀粉遇碘變藍(lán)的實(shí)驗(yàn)中,往往向剛煮沸還未冷卻的淀粉溶液中滴加數(shù)滴I2-KI稀溶液,卻會發(fā)現(xiàn)溶液沒有變藍(lán),而是出現(xiàn)淡紅色,逐漸冷卻后才會漸漸出現(xiàn)藍(lán)色;如果重新加熱,藍(lán)色又會漸漸退去由紅變?yōu)闊o色。為此興趣學(xué)習(xí)小組的學(xué)生查找資料設(shè)計(jì)了一個快速、簡便、易做、有趣的小實(shí)驗(yàn)。1.實(shí)驗(yàn)儀器及藥品50mL容量瓶、250mL燒瓶、試劑瓶、帶塞子的小試管、酒精燈、多用滴管、溫度計(jì)、碘、碘化

2、鉀、可溶性淀粉、蒸餾水。(1)配制溶液A:在50mL的容量瓶中配制2.5×10-4mol/L的I2-KI溶液。(2)配制溶液B:在另一個50mL的容量瓶中配制0.5%的淀粉溶液。按GB603-77稱取1.0g可溶性淀粉,加入10mL蒸餾水,攪拌下注入200mL沸騰的蒸餾水中,再微沸25min,放置,取上層清液待用,此溶液于使用前制備。2.實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1取1支編號為1的試管,在試管中加入2mL配制好的I2-KI溶液,然后滴加2滴新配制的淀粉溶液,觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象?？梢娙芤鹤兂伤{(lán)色;然后將1號試管置于冷水中逐漸加熱,隨著水浴溫度的升高,藍(lán)色逐漸變紅變淺,最后變成無色,從水浴中取出試管

3、,放在盛有冷水的燒杯中冷卻或置于冷水中沖洗,藍(lán)色會很快恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)2取1支編號為2的試管,在試管中加入2mL新配制的淀粉溶液,再加入2滴配制好的I2-KI溶液,觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象?？梢钥吹饺芤褐饾u變成淡藍(lán)色;然后把2號試管置于水浴鍋內(nèi)加熱,再觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,其操作方法與實(shí)驗(yàn)操作1相同。實(shí)驗(yàn)3取1支編號為3的試管,加入2mL I2-KI溶液,先加熱到60后再冷卻到室溫,觀察溶液的顏色變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是溶液的顏色無變化。實(shí)驗(yàn)4取1支編號為4的試管,加入新配制的淀粉液2mL,把試管加熱至60后冷卻至室溫再觀察現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是無顏色變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。3.結(jié)果分析由實(shí)驗(yàn)可以看出,在實(shí)驗(yàn)過程中淀粉、I2-KI

4、溶液的顏色隨溫度的改變而發(fā)生可逆變化,故稱之為可逆熱色性。那么為什么淀粉、I2-KI的稀溶液具有可逆熱色性呢?興趣學(xué)習(xí)小組的學(xué)生通過查找資料分析討論,在相互協(xié)作,交流過程中,共同合作,共同享受,明白了以下道理。淀粉用熱水處理后可以分離出2種成分:一種是可溶性淀粉能夠形成半透明的膠懸液,也叫直鏈淀粉。直鏈淀粉的結(jié)構(gòu)是一個線型的螺旋狀聚合物,不溶于冷水只溶于熱水。另一種是不溶解的淀粉,叫做支鏈淀粉。支鏈淀粉是高度分支的開鏈的而很少形成螺旋狀的結(jié)構(gòu),許多羥基暴露在分子外面,既溶于冷水又溶于熱水,支鏈部分可以形成膠狀而有粘性的糊狀物。但是,溶解水的直鏈淀粉并不是朝向一個方向伸展的直線狀結(jié)構(gòu),呈彎曲形式,并借助于分子內(nèi)的氫鍵卷曲成螺旋狀的立體結(jié)構(gòu)。螺旋狀的結(jié)構(gòu)中有一定的空腔,如果加入碘溶液,碘分子很小能鉆入空腔,形成藍(lán)色的管道形包合物。在這種包合物中,碘并不是以碘分子的形式存在,而是碘鏈與直鏈淀粉則以分子間的范德華引力結(jié)合起來。所以,藍(lán)色就是淀粉的螺旋狀空腔與碘分子相互作用產(chǎn)生的。(即直鏈淀粉溶于熱水,遇碘后產(chǎn)生藍(lán)色)。加熱溶液,淀粉受熱螺旋狀結(jié)構(gòu)被破壞,碘分子從空腔中鉆出,藍(lán)色轉(zhuǎn)變成紫色后就慢慢消失了。冷卻時淀粉又形成螺旋狀結(jié)構(gòu),碘分子又鉆入空腔,溶液復(fù)原又變成藍(lán)色,這是一個有趣的可逆的變化過程。所以淀粉、I2-KI稀溶液表現(xiàn)出可逆熱色性。實(shí)驗(yàn)中許多同學(xué)