葡萄糖检验的最佳方案实验探究

于洪超

葡萄糖检验的最佳方案实验探究

于洪超

（江苏省邳州市官湖初级中学江苏邳州221300）

葡萄糖的检验在医疗上主要用来检验病人是否患糖尿病的依据之一。在中学课本里主要是通过实验让学生初步了解葡萄糖的检验方法，但在具体做实验时总是出现异样的现象，给学生造成错误的认识。通过实验探究葡萄糖检验的最佳方案，让学生懂得科学的严谨性。

葡萄糖检验；最佳方案；沉淀的颜色

新课程沪教版化学九年级下册《淀粉与油脂》一节的“活动与探究”中有关葡萄糖的检验的实验，该实验操作很简单，但是在教学中师生做这个实验时，出现了许多颜色变化。对此，笔者查阅有关资料及进行了多次的实验和反复研究，探究葡萄糖与氢氧化铜反应的最佳条件，现把实验研究的情况总结如下。

【实验原理】

葡萄糖含有自由醛基(—CHO)，具有还原性质，在热碱性溶液中，能将硫酸铜还原成黑色的氧化铜或红色的氧化亚铜。

【实验内容】

本人根据不同NaOH溶液的浓度、不同CuSO4溶液的浓度、不同葡萄糖溶液的浓度分别进行实验，所得现象如下：

1.下面各实验是5%CuSO45滴、10%葡萄糖2mL，NaOH溶液2mL。

改变NaOH溶液的浓度对反应的影响

NaOH溶液过稀或过浓都会影响反应的正常现象。

2.下面各实验是5%CuSO45滴、10%NaOH溶液2mL、葡萄糖2mL。

改变葡萄糖溶液的浓度对反应的影响

葡萄糖溶液过浓对反应有不利的影响，试管出现铜镜，有单质铜生成。

3.下面各实验是10%NaOH溶液2mL、10%葡萄糖溶液2mL、CuSO4溶液5滴。

改变CuSO4溶液的浓度对反应的影响

CuSO4溶液过浓，产生的Cu(OH)2过多，葡萄糖不能将其全部还原，反应现象会出现异常。

【结论】通过对整个实验过程的归纳、整理，认为该实验的最佳反应条件是：8—10%NaOH溶液约2mL、3—5%CuSO45滴、8—10%葡萄糖溶液约2mL，混合均匀，加热至沸腾，反应很快完成，得到桔红色沉淀，冷却后得到红色(Cu2O)沉淀。

注：本实验如果在低于100℃进行，需要较长的时间才能看到红色沉淀，而且温度越低所需时间越长。

Na2［Cu(OH)4]能电离出少量的Cu2+，Cu2+具有一定的氧化性，极易被含有醛基的物质还原成红色的Cu2O。此外还原产物还可能有Cu2+的存在，在碱性溶液存在下列平衡：Cu2++2OH-⇌Cu(OH)2，显然OH-过量，有利于平衡向右移动，所以反应必须在碱性溶液中进行。使用稀的碱溶液是防止Cu(OH)2与过量热的NaOH反应生成Na2CuO2。

【实验中异常现象分析】

在葡萄糖的检验实验中，没有看到红色的沉淀，而是黑色的沉淀？

葡萄糖与新制的Cu(OH)2在加热的条件下，反应生成砖红色的Cu2O。实际实验中出现黑色的CuO的异常现象，是由于没有在碱性条件下进行，Cu(OH)2受热分解成黑色的CuO。葡萄糖在碱性条件下被Cu(OH)2氧化成葡萄糖酸盐，同时得到Cu2O，所以实验操作中，CuSO4与NaOH反应得到Cu(OH)2时，必须NaOH过量。高等学校无机教材中提到此反应可能是“Cu(OH)2与氢氧根离子反应生成［Cu(OH)4]2-，［Cu(OH)4]2-把葡萄糖氧化的原因”，但实际实验中也没有出现Cu(OH)2溶解，得到绛蓝色的含［Cu(OH)4]2-的溶液，况且要得到上述的绛蓝色的溶液，OH-的浓度必须在8mol/L以上，Cu(OH)2在碱性但未溶解的情况下，依然可以氧化葡萄糖，但花费的时间稍微长些。如果将CuSO4与NaOH反应的沉淀过滤出，经洗涤后，加入葡萄糖溶液加热，也不会看到红色的沉淀。

因此“新制的氢氧化铜”的真正含义是Cu(OH)2与NaOH溶液的混合物，且OH-浓度大些，可能会缩短氧化的时间。笔者也曾做硫酸铜与氢氧化钠混合实验时发现，氢氧化铜在常温、碱性环境下也很容易分解成黑色的氧化铜，所以“新制的氢氧化铜”是本实验成功的关键。

1008-0546（2011）02-0076-01

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.02.036