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上海有机所“魅力有机化学”科普拓展课程第二课在西南位育中学顺利开展
2017-03-21  | 【】【打印】【关闭

  0317日下午,中国科学院上海有机化学研究所魅力有机化学科普拓展课程第四讲在上海市西南位育中学顺利开展。这次课程的主题是《神奇的糖化学》,由来自生命有机化学国家重点实验室的科普志愿者邵笑飞、尹雪健和徐鹏讲授。 

  看到今天课程的主题——《神奇的糖化学》,同学们有些好奇,只是糖而已,天天吃的,有什么神奇的?但邵笑飞接下来的讲解,让他们了解到糖不仅仅是作为食品提供能量这么简单:生物体骨架结构的主要成分是糖,自然界中植物细胞壁的组成成分中有糖类,人体内有糖蛋白,连大闸蟹坚硬的外壳也是一种多糖物质;糖还可以入药,治疗各种疾病:例如阿卡波糖是现在最为畅销的治疗糖尿病的口服药。但是糖也给人类带来了甜蜜的烦恼,糖类物质摄入过多可以使人发胖。接着邵笑飞讲到了糖的分类,根据糖链的长度可分为单糖、二糖、寡糖、多糖,并且列举了其在日常生活中的应用。然而让同学们意想不到的是,为什么这么多看似作用不同的物质,却都称为糖化合物?不同种类的糖是否有简单的方法做初步鉴别呢? 

  针对这个问题,邵笑飞介绍了三种糖化合物的鉴别试验,立刻引起了同学们的兴趣。首先,由尹雪健同学在台上做了演示糖类物质的鉴别实验,在放有糖和氯化钠的两根试管中分别加入2毫升蒸馏水,轻轻震荡使其溶解,再小心地加入1mL浓硫酸,发现含有糖的试管的下层并出现明显的蓝紫色,而含有氯化钠的试管是无色澄清状。邵笑飞告诉大家这就是鉴别溶液中是否含有糖类物质的莫利施氏试验(Molisch’s Test)。随后,他给大家简单介绍了这些显色反应的原理:莫利施氏试验是由于糖在酸性条件下生成糖醛,再与试剂中的1-萘酚反应生成呈现紫色的化合物。 

  接着,同学们一起参与了谢里瓦诺夫试验(Seliwanoff’s Test),在2支试管中分别加入1mL果糖和葡萄糖溶液,再各加入3 mL 谢里瓦诺夫试剂;将试管置于热水浴中,同学们很快观察到果糖溶液颜色逐渐变成了浅红,慢慢又转为深红。而葡萄糖在进行谢里瓦诺夫试验时,显色非常缓慢,这样就可以区分酮葡萄糖和果糖了。邵笑飞告诉同学们谢里瓦诺夫试验是因为在酸性条件下由糖转化的糖醛与间苯二酚反应生成呈现红色的呋喃醛。 

  之后,同学们还尝试了淀粉碘实验,在试管中加入1mL淀粉溶液,之后滴加一滴碘试剂,很快淀粉溶液就变蓝了;大家尝试将试管放置在热水中,发现淀粉溶液中的蓝色会慢慢消失。接着,如果在蓝色的淀粉溶液中加入日常生活中常见的维生素C,蓝色会立刻消失。然后,大家尝试利用唾液中的淀粉酶来分解淀粉,将自己的唾液加入到蓝色的淀粉溶液中,不停地震荡,淀粉溶液的蓝色会慢慢消失。淀粉碘试验则是在水溶液的状态下,直链淀粉呈现与DNA双螺旋类似的螺旋状结构,而加入碘试剂后,单质碘进入螺旋体内部形成稳定的络合物,而这种络合物呈现蓝色,如果破坏络合物的结构,蓝色会立刻消失。这一实验可用于鉴别样品中是否含有淀粉。 

  最后,尹雪健为大家演示了黑面包实验,他往烧杯中加入三勺蔗糖,加入1mL纯水,并倒入10ml浓硫酸,静置片刻,只见烧杯中的方糖逐渐变黑,并缓慢膨胀,直至烧杯边缘。邵笑飞向学生们介绍,糖属于碳水化合物,在浓硫酸的作用下脱水,生成黑色的碳,同时产生了大量气体,再加上放出大量热,使得碳变得多孔且膨大,犹如一块“黑色的面包”。 

  在一片热烈的掌声中,此次《神奇的糖化学》的科普课程圆满结束。此次科普课程,不仅让同学们在轻松有趣的氛围中认识糖化学、了解糖化学,还深深激起了同学对科学实验热情和对科学知识的追求! 

   

 
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