摘 要 在中学生物教材中，缺少证明组织中无机盐离子的存在，文章通过研究，摸索出鉴定组织中无机盐离子的方法。实验结果表明：豆芽茎的研磨汁液与草酸铵溶液反应，产生白色的沉淀，证明豆芽茎中有钙离子存在；菠菜叶片与硫氰酸铵反应，细胞内有红色的颗粒状物质生成，证明菠菜细胞中含有铁离子存在；榛子切片在酸性条件下与铋酸钠反应，细胞中有被染成紫色的物质，证明榛子细胞中有锰离子的存在。花生研磨液与双硫腙溶液反应后，溶液呈红色，证明花生中有锌离子存在。用以上方法鉴定组织中无机盐离子，材料取得容易，方法简便，适合中学生实验操作。 关键词 钙离子 铁离子 锰离子 锌离子
中图分类号：g633.8 文献标识码：a 文章编号：1002-7661（2013）01-0070-02
在高中《生物》新教材中，增设了《鉴定生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质》实验。对于这三大物质的鉴定，已有很多学者提出了相关的简易方法。生物组织中还含有钙、铁、钠、铜、镁等多种无机盐离子，但生物教材中对于无机盐离子的鉴定缺少鉴定方法。本课题通过对鉴定钙、铁、锰、锌离子的研究，尝试在常见的蔬菜水果中选择出含钙、铁、锰、锌较高的作为实验材料，选择特定的化学试剂，摸索出最佳的浓度，得到方法简易、鉴定效果明显的适合中学生的实验方法，为中学生物教师实验教学提供案例，同时为中学实验教学的拓展提供实验方法。
一、反应机理
（一）钙的鉴定 钙离子ca2+可以与草酸溶液作用，产生白色的细小结晶沉淀。
（二）铁的鉴定 三价铁离子fe3+可以与硫氰根离子scn- 形成可溶于水及乙醚的深红色化合物。
（三）锰的鉴定 锰离子mn2+在硝酸溶液的酸性作用下，可以与铋酸钠固体nabio3产生紫色。
（四）锌的鉴定 锌离子zn2+可以与双硫腙溶液反应，反应后溶液呈红色。 二、材料
（一）鉴定钙材料的选择
豆芽、白菜、牛奶、黄豆等食物中钙的含量都较高，其中用豆芽茎或者白菜叶片研磨后的汁液作为实验材料，结果明显，且两种材料容易处理，但要注意，白菜组织液必须临时制备，放置时间过长易变黄。而豆芽茎的组织液不会有这种情况出现，组织液制好后，可在冰箱中保存一周。牛奶本身呈乳白色，这种鉴定方法产生的沉淀易被遮掩，故不可采用。 （二）鉴定铁材料的选择
菠菜、红豆、猪肝、茄子等食物中铁的含量都较高，用菠菜叶片做实验材料，进行徒手切片，实验结果明显，猪肝本身呈红色，研磨后的组织液颜色较深，与反应后产生的颜色相同，该材料不能选用。红豆和茄子做实验材料，进行徒手切片，实验结果不明显。
（三）鉴定锰材料的选择
榛子、花生、干姜、瓜子等食物中锰的含量都较高，其中用榛子和花生做实验材料的结果很明显。反应前需将熟的榛子和花生放入冷水中加热浸泡10-15分钟以上，然后挑取果肉进行反应。选用干姜和瓜子作为实验材料，进行切片染色的实验效果不明显。 （四）鉴定锌材料的选择
花生、豆芽（豆瓣）、生姜等食物中锌的含量都比较高。其中花生要放入冷水中加热浸泡10-15分钟以上，用研磨得到的汁液参与反应。豆芽和生姜要取用新鲜的材料，以便研磨取得汁液。选用豆芽作为实验材料时，豆瓣比豆芽茎的实验效果更明显。 三、试剂 （一）钙的鉴定
选择0.1%、0.2%、0.3%三个浓度的草酸溶液。 （二）铁的鉴定
硫氰酸铵容易潮解，直接取用硫氰酸铵晶体参与反应。 （三）锰的鉴定
选用铋酸钠固体nabio3和10%的硝酸hno3溶液。 （四）锌的鉴定
选择浓度为0.01%的双硫腙溶液作为锌离子的鉴定试剂。 四、方法与结果 （一）钙的鉴定
用研钵研磨黄豆芽的茎，获得豆芽茎的组织液。取4支干燥洁净
的试管，分别标号1，2，3，4。在每个试管里先加入15滴豆芽茎的组织液，再在1号试管里加入5滴蒸馏水，2号试管里加入5滴0.1%的草酸溶液，3号试管里加入5滴0.2%的草酸溶液， 4号试管里加入5滴0.3%的草酸溶液。静置10分钟后，1号试管底部没有沉淀，溶液澄清，2号、3号、4号试管中有沉淀生成，并且2号试管底部沉淀量最少，4号试管底部沉淀量最多。实验结果表明：豆芽茎中含有钙，与浓度为0.3%的草酸溶液反应产生白色沉淀最明显。
（二）铁的鉴定
取一片干燥洁净的载玻片，在载玻片的中央加一粒硫氰酸铵晶体，待潮解后，将菠菜切片置于载玻片中央的硫氰酸铵潮解液中，盖上盖玻片，制作成一张临时装片。用解剖针的背面轻轻敲打盖玻片，使得临时装片里的菠菜细胞分散开。在显微镜下观察，此时，只能看到绿色的菠菜叶片细胞。将制作好的临时装片放置8小时后，用显微镜观察。可以看到在绿色的菠菜叶片细胞中，有红色颗粒出现。实验结果证明菠菜细胞中有铁离子存在。 （三）锰的鉴定
取一张洁净干燥的载玻片，在载玻片的中央滴一滴浓度为10%的硝酸溶液，将熟的榛子放入冷水中加热浸泡10-15分钟以上，用解剖针挑取少许果肉放入载玻片中央的硝酸溶液中，再用解剖针挑取少许铋酸钠固体，放入中央的硝酸溶液中。盖上盖玻片，制作成一张临时装片。用解剖针的背面轻轻敲打盖玻片，使榛子细胞分散开。
在显微镜下观察，可以看到淡黄色的榛子细胞。将制作好的临时装片放置1.5小时后，在显微镜下观察，可以看到榛子细胞的细胞质中，有紫色颗粒，并且随着实验时间加长，紫色颗粒逐渐连接成紫色区域。实验结果证明榛子细胞中有锰离子存在。 （四）锌的鉴定
取20粒豆瓣，放入研钵中加水充分研磨，纱布过滤，取其滤液备用。取一干燥洁净的比色板，在比色板的凹槽中各滴上一滴豆瓣研磨液，从左往右，第一凹槽滴上一滴清水，第二凹槽滴上1滴双硫腙溶液，第三凹槽滴上2滴双硫腙溶液，第四凹槽滴上3滴双硫腙溶液。反应后，第一凹槽没变化，其它均反应为粉红色。且随着双硫腙溶液量的增加，反应产生的红色逐渐加深。一般实验10分钟以后，反应的红色都会褪去，溶液呈现黄色。实验结果证明豆瓣中含锌离子。 参考文献：
[1]南京药学院.分析化学 [m].人民卫生出版社，1979（4）.
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