★碘遇淀粉变蓝质疑记一则有趣的可逆热色性小实验

★碘遇淀粉变蓝质疑记一则有趣的可逆热色性小实验 碘遇淀粉变蓝质疑——记一则有趣的可逆热色性小实验 淀粉是植物体内最为重要的贮藏性多糖，在植物体内如种子、块根、块茎中含量特别丰富。淀粉以淀粉颗粒的形式存在，因植物种类不同而呈球形、卵形、不形等，直径约为1μm,175μm。学生在做室温下淀粉遇碘变蓝的实验中，往往向刚煮沸还未冷却的淀粉溶液中滴加数滴I2-KI稀溶液，却会发现溶液没有变蓝，而是出现淡红色，逐渐冷却后才会渐渐出现蓝色;如果重新加热，蓝色又会渐渐退去由红变为无色。为此兴趣学习小组的学生查找资料了一个快速、简便、易做、有趣的小实验。 1(实验仪器及药品 50mL容量瓶、250mL烧瓶、试剂瓶、带塞子的小试管、酒精灯、多用滴管、温度计、碘、碘化钾、可溶性淀粉、蒸馏水。 (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:在另一个50mL的容量瓶中配制0.5%的淀粉溶液。按GB603-77称取1.0g可溶性淀粉，加入10mL蒸馏水，搅拌下注入200mL沸腾的蒸馏水中，再微沸25min，放置，取上层清液待用，此溶液于使用前制备。 (实验步骤及现象 2 [实验1] 取1支编号为1的试管，在试管中加入2mL配制好的I2-KI溶液，然后滴加2滴新配制的淀粉溶液，观察实验的现象。可见溶液变成蓝色;然后将1号试管置于冷水中逐渐加热，随着水浴温度的升高，蓝色逐渐变红变浅，最后变成无色，从水浴中取出试管，放在盛有冷水的烧杯中冷却或置于冷水中冲洗，蓝色会很快恢复。 [实验2] 取1支编号为2的试管，在试管中加入2mL新配制的淀粉溶液，再加入2滴配制好的I2-KI溶液，观察实验的现象。可以看到溶液逐渐变成淡蓝色;然后把2号试管置于水浴锅内加热，再观察实验的现象，其操作方法与实验操作1相同。 [实验3] 取1支编号为3的试管，加入2mLI2-KI溶液，先加热到60?后再冷却到室温，观察溶液的颜色变化，实验结果是溶液的颜色无变化。 [实验4] 取1支编号为4的试管，加入新配制的淀粉液2mL，把试管加热至60?后冷却至室温再观察现象，实验结果是无颜色变化。实验结果见1。 3(结果 由实验可以看出，在实验过程中淀粉、I2-KI溶液的颜色随温度的改变而发生可逆变化，故称之为可逆热色性。那么为什么淀粉、I2-KI的稀溶液具有可逆热色性呢?兴趣学习小组的学生通过查找资料分析讨论，在相互协作，交流过程中，共同合作，共同享受，明白了以下道理。 淀粉用热水处理后可以分离出2种成分:一种是可溶性淀粉能够形成半透明的胶悬液，也叫直链淀粉。直链淀粉的结构是一个线型的螺旋状聚合物，不溶于冷水只溶于热水。另一种是不溶解的淀粉，叫做支链淀粉。支链淀粉是高度分支的开链的而很少形成螺旋状的结构，许多羟基暴露在分子外面，既溶于冷水又溶于热水，支链部分可以形成胶状而有粘性的糊状物。但是，溶解水的直链淀粉并不是朝向一个方向伸展的直线状结构，呈弯曲形式，并借助 于分子内的氢键卷曲成螺旋状的立体结构。螺旋状的结构中有一定的空腔，如果加入碘溶液，碘分子很小能钻入空腔，形成蓝色的管道形包合物。在这种包合物中，碘并不是以碘分子的形式存在，而是碘链与直链淀粉则以分子间的范德华引力结合起来。所以，蓝色就是淀粉的螺旋状空腔与碘分子相互作用产生的。(即直链淀粉溶于热水，遇碘后产生蓝色)。加热溶液，淀粉受热螺旋状结构被破坏，碘分子从空腔中钻出，蓝色转变成紫色后就慢慢消失了。冷却时淀粉又形成螺旋状结构，碘分子又钻入空腔，溶液复原又变成蓝色，这是一个有趣的可逆的变化过程。所以淀粉、I2-KI稀溶液表现出可逆热色性。实验中许多同学乐此不疲，完全被有趣的实验现象所吸引，激发了学生实验探究的积极性，其中蕴涵着科学认识过程和方法，使学生在认识化学知识的过程中掌握了科学方法，提升了科学素质。