淀粉水解效果影响因素的实验探究

1.引言 (2)

2.教材实验 (2)

3.实验探究问题 (3)

4.实验部分 (3)

4.1实验原理 (3)

4.1.1淀粉水解反应原理 (3)

4.1.2淀粉与碘显蓝色原理 (3)

4.1.3淀粉逐步水解成葡萄糖的过程 (3)

4.2实验探究仪器和药品 (3)

4.2.1实验仪器 (3)

4.2.2实验药品 (3)

4.3实验现象标准 (4)

5.影响淀粉水解效果的实验探究 (4)

5.1加热时间对淀粉水解效果影响实验探究 (4)

5.2 蒸馏水的量对淀粉水解效果影响实验探究 (5)

5.3温度对淀粉水解效果影响实验探究 (6)

5.4催化剂对淀粉水解效果影响实验探究 (6)

5.4.1H

2SO

对淀粉水解效果影响实验探究 (6)

5.4.2唾液淀粉酶对淀粉水解效果影响实验探究 (7)

5.5淀粉水解实验材料选择的实验探究 (8)

5.5.1土豆中淀粉水解实验 (8)

5.5.2糯米淀粉水解实验 (8)

6.实验探究结果与结论 (9)

6.1实验探究结果 (9)

6.2实验探究讨论 (9)

7.淀粉水解教学建议 (9)

致谢 (10)

参考文献 (10)

淀粉水解效果影响因素的实验探究

摘要:本文从温度、催化剂、水等几个方面探究淀粉水解效果的影响因素，并选用生活中的食材，探究是否能用生活中的食材代替可溶性淀粉运用到教学中。最后，得出淀粉水解实验的最佳条件，提出中学化学实验—淀粉水解的教学建议。

关键词：淀粉水解；影响因素；探究；教学建议

1.引言

淀粉是一种多糖,能看作葡萄糖的高聚体,植物体中存在较为多的一种有机物,淀粉的合成是植物贮存能量的形式。淀粉存在于植物的种子、根、茎等部位。淀粉可分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉与支链淀粉相比，直链淀粉更易被人体吸收[1]。

普通高中课程标准实验教科书人教版《化学与生活》第一章生命的基础能源—糖类，其中有一个科学探究实验：淀粉水解。淀粉水解受到许多因素的影响，如：温度、淀粉酶、酸碱度、水等。

2.教材实验

（1）在试管1中加入0.5g淀粉和4mL水，在试管2中加入0.5g淀粉和4mL20%的

H 2SO

溶液，加热试管3-4分钟。

（2）用碱液中和2中的H

溶液，把另一部分溶液倒入试管3中。（3）向试管1和试管2中加入几滴碘溶液，观察现象。

（4）向试管3中加入新制的银氨溶液，稍加热，观察现象。

3.实验探究问题

通过研读教材实验，不难发现教材中有许多问题并没有给学生详细的解释。例如：在一定温度下，水的用量多少是否影响水解效果？淀粉水解时所用的催化剂只能用酸吗？能用其他的催化剂吗？如：淀粉酶。淀粉水解最佳酸浓度是多少？淀粉水解时唾液淀粉酶用多少水解效果最佳？生活中常见的食材，如：土豆、玉米、大米、糯米等中都含有较为丰富的淀粉，可以应用这些食材做淀粉水解实验吗？本文就针对这几个问题进行探究。

4.实验部分

4.1实验原理

4.1.1淀粉水解反应原理

淀粉水解反应机理：(C6H10O5)+nH2O=nC6H12O6

葡萄糖与新制Cu(OH)2反应机理：

CH3(CH2OH)4CHO + 2Cu(OH)2 =(CH3(CH2OH)4COO)2Cu + Cu2O(砖红色沉淀) + 2H2O 4.1.2淀粉与碘显蓝色原理

淀粉与碘显蓝色的原理，是因为碘分子嵌入淀粉螺旋圈中的空隙内。由于碘分子和淀粉之间不会形成化学键，而是借助范德华力形成淀粉-碘复合物。其颜色与淀粉及其水解产物的糖苷链的长度有关。当该链小于6个单位葡萄糖单位时，不能形成一个完整的螺旋圈而不能显色；当该链的长度平均为20个葡萄糖单位时显红色；当该链大于60个葡萄糖单位时显蓝色。所以，直链淀粉由于具有较长的糖苷链而与碘显蓝色或蓝紫色。支链淀粉相对分子质量较大，与碘的显色反应只取决于其周围分支链的长度，由于周围的分支链只含20-30个葡萄糖单位，其与碘反应显紫红色。葡萄糖遇碘不显色，因此可以用淀粉水解产物与碘反应判断淀粉水解完全的程度[2]。大多数淀粉含有直链淀粉10-20%，含有支链淀粉80-90%。其中土豆中含有20%直链淀粉，其余为支链淀粉。糯米淀粉几乎全部是支链淀粉[1]。

4.1.3淀粉逐步水解成葡萄糖的过程

淀粉→蓝色糊精→红色糊精→无色糊精→麦芽糖→葡萄糖[2]

4.2实验探究仪器和药品

4.2.1实验仪器

HH-S1S恒温水浴锅、HC.TP12B.2型托盘天平、烧杯（50mL2个、100mL5个、250mL4个、500mL2个）、量筒（5mL2个、10mL1个、100mL1个）、细口瓶若干、试管若干、小刀、研钵、玻璃棒、酒精灯、试管架、试管夹

4.2.2实验药品

可溶性淀粉分析纯、新鲜土豆汁、糯米粉、H2SO4（1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%）、唾液、蒸馏水、10%NaOH、10%CuSO4、5%碘水、40%乙醛

4.3实验现象标准

本实验探究以定性的实验现象作为结果判定依据，采取以实验标准进行比较的方法来进行实验结果的判定。

4.3.1实验标准一

淀粉水解产物为葡萄糖，葡萄糖中含有醛基，淀粉中不含醛基，检验葡萄糖的存在实则检验醛基的存在。本实验探究用新制Cu(OH)2作为氧化剂，以还原剂Cu20的色

泽作为实验指标判定淀粉水解的程度[6]。

在一支洁净试管中加入2mL40%乙醛，2mL10% NaOH和3滴10%CuSO4，酒精灯直接加热，反应产生Cu20砖红色沉淀。在不同条件下淀粉水解产物与新制Cu(OH)2反应产生的砖红色与标准进行对照，判定实验结果。

4.3.2实验标准二

淀粉遇碘显蓝色，淀粉水解产物为葡萄糖，葡萄糖遇碘为无色。

在一支洁净的试管中加入可溶性淀粉0.5g和5mL水与碘反应显蓝色，以此蓝色为标准。在不同条件下淀粉水解产物与碘反应，观察是否有蓝色出现，判定淀粉是否完全水解。

4.3.3实验标准三

土豆汁遇碘为蓝紫色。在一支洁净的试管中加入土豆汁5mL与碘反应显蓝紫色，以此蓝紫色为标准。在不同条件下土豆淀粉水解产物与碘反应，观察是否有蓝紫色出现，判定土豆淀粉是否完全水解。

4.3.4实验标准四

糯米粉遇碘显紫红色。在一支洁净的试管中加入糯米粉0.5g和5mL水与碘反应显紫红色，以此紫红色为标准。在不同条件下糯米粉水解产物与碘反应，观察是否有紫红色出现，判定糯米粉是否完全水解。

5. 影响淀粉水解效果实验探究

5.1加热时间对淀粉水解效果影响实验探究

取十支试管分别加入0.5g的可溶性淀粉和5mL水，并编号1-10，1、2号试管加热时间为3分钟，3、4号试管加热时间为5分钟，5、6号试管加热时间为8分钟，7、8号试管加热时间为10分钟，9、10号试管加热时间为15分钟，加热方式为水浴加热,冷却至室温。在1、3、5、7、9号试管中分别加入0.5mL5%碘水，观察现象并记录。

溶液，酒精灯在2、4、6、8、10号试管中分别加入2mL10%NaOH溶液和3滴10%CuSO

4加热，观察现象并记录。结果如表1

表1.加热时间对淀粉水解效果影响实验探究

序

淀粉/g 水/mL 水浴温度/℃时间/min 碘水/mL NaOH/mL CuSO4/d 实验结果号

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.5

蓝色

浅砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀实验现象分析：一定条件下，以水浴加热时间为单一变量，2、4、6、8、10号试

管出现不同程度的砖红色沉淀，淀粉发生了水解；1、3、5、7、9号试管出现蓝色，

说明淀粉并没有完全水解。

5.2蒸馏水的量对淀粉水解效果影响实验探究

取十支试管分别加入0.5g的可溶性淀粉，并编号1-10，在1、2号中加入5mL蒸

馏水，3、4号中加入20mL蒸馏水，5、6号中加入50mL蒸馏水，7、8号中加入100mL

蒸馏水，9、10号中加入150mL蒸馏水，水浴加热5min,冷却至室温。在1、3、5、7、

9号试管中分别加入0.5mL5%碘水，观察现象并记录。在2、4、6、8、10号试管中分

别加入2mL10%NaOH溶液和3滴10%CuSO

溶液，酒精灯加热，观察现象并记录。结果

如表2

表2.蒸馏水的量对淀粉水解效果影响实验探究

序号淀粉/g 水/mL 加热时间/min 碘水/mL NaOH/mL CuSO4/d 实验结果

0.5

100

150

0.5

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀实验现象分析：在一定条件下，以水的量为单一变量。2、4、6、8、10号试管中

有砖红色沉淀，以此说明在该条件下淀粉水解成了葡萄糖。1、3、5、7、9号试管出

现蓝色，淀粉未完全水解。

5.3温度对淀粉水解效果影响实验探究

取十支试管分别加入0.5g的可溶性淀粉和5mL水，并编号1-10，把1、2号放入冰块中，3、4号放入20℃的恒温水浴锅中加热，5、6号放入40℃的恒温水浴锅中加热，7、8号放入60℃的恒温水浴锅中加热，9、10号放入沸水中加热水，加热时间都为5min,冷却至室温。在1、3、5、7、9号试管中分别加入0.5mL5%碘水，观察现象并记录现象。在2、4、6、8、10号试管中分别加入2mL10%NaOH溶液和3滴10%CuSO

溶液，酒精灯加热，观察现象并记录。结果如表3

表3.温度对淀粉水解效果影响实验探究

序号淀粉/g水/mL 水浴温度/℃时间/min 碘水/mL NaOH/mL CuSO4/d 实验结果

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.5

冰块

沸水

0.5

蓝色

浅砖红色沉淀

蓝色

暗砖红色沉淀

蓝色

暗砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

土黄色沉淀实验现象分析：一定条件下，以温度为单一变量。2、4、6、8、10号试管中都产

生了沉淀，但是颜色有差异，只有8号试管中出现颜色鲜艳的砖红色沉淀。1、3、5、7、9号试管中都出现蓝色，说明淀粉水解的并不彻底。

5.4催化剂对淀粉水解效果影响实验探究

5.4.1.H

对淀粉水解效果影响实验探究

取十四支试管分别加入0.5g的可溶性淀粉和5mL水，并编号1-14，在1、2号中

加入1% H

溶液，3、4号中加入2% H

溶液，5、6号中加入5% H

溶液，7、8

号中加入10% H

溶液，9、10号中加入20% H

溶液，,11、12号中加入30% H

溶液，13、14号中加入40% H

溶液，放入60℃的恒温水浴锅中加热5min,冷却至

室温。在1、3、5、7、9、11、13号试管中分别加入0.5mL5%碘水，观察现象并记录。

在2、4、6、8、10、12、14号试管中分别加入适量的10%NaOH溶液，用pH检验使水

解液呈碱性，再加入3滴10%CuSO

溶液，酒精灯加热，观察现象并记录。结果如表4

表4.H

对淀粉水解速效果影响实验探究

序号淀粉/g 水/mL 水浴温度/℃H2SO4/4mL 碘水/mL NaOH/mL CuSO4/d 实验结果

1 2 3 4 5 6 7 8 9

0.5

10%

20%

30%

40%

0.5

适量

蓝色

浅砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

橙黄色沉淀实验现象分析:在一定条件下,以不同质量分数的硫酸为单一变量,2、4、6、8、10、

12、14号试管中都出现不同的砖红色沉淀，淀粉发生水解。1、3、5、7、9、11、13号试管中出现蓝色，淀粉水解并不彻底。

5.4.2.唾液淀粉酶对淀粉水解效果的影响实验探究

取十支试管分别加入0.5g的可溶性淀粉和5mL水，并编号1-10，在1、2号中加入1mL唾液，3、4号中加入2mL唾液，5、6号中加入3mL唾液，7、8号中加入4mL 唾液，9、10号中加入5mL唾液，放入60℃的恒温水浴锅中加热5min,冷却至室温。在1、3、5、7、9号试管中分别加入0.5mL5%碘水，观察现象并记录。在2、4、6、8、10号试管中分别加入2mL10%NaOH溶液和3滴10%CuSO

溶液，酒精灯加热，观察现象并记录。结果如表5

表5.唾液淀粉酶对淀粉水解效果影响实验探究

序号淀粉/g 唾液/mL 水/mL 水浴温度/℃碘水/mL NaOH/mL CuSO4/d 实验结果

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.5

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀

蓝色

砖红色沉淀实验现象分析:在一定条件下,以唾液量为单一变量,2、4、6、8、10号试管中都

出现颜色鲜艳的砖红色沉淀，淀粉发生水解,1、3、5、7、9号试管中出现蓝色，淀粉

水解的并不彻底。

5.5淀粉水解实验材料选择实验探究

5.5.1土豆中淀粉水解实验

取六支试管分别加入5mL新鲜土豆汁和1mL唾液，并编号1-6，放入60℃的恒温

水浴锅中加热5min,冷却至室温。在1、3、5号试管中分别加入0.5mL5%碘水，观察现

象并记录。在2、4、6号试管中分别加入2mL10%NaOH溶液和3滴10%CuSO

溶液，酒精

灯加热，观察现象并记录。结果如表6

表6.土豆中淀粉水解实验

序号土豆汁/mL 唾液/mL 水浴温度/℃时间/min 碘水/mL NaOH/mL CuSO4/d 实验结果

1 2 3 4 5 6

0.5

蓝紫色

砖红色沉淀

蓝紫色

砖红色沉淀

蓝紫色

砖红色沉淀实验现象分析：在一定条件下，2、4、6号试管出现砖红色沉淀，土豆中的淀粉

能水解成葡萄糖，1、3、5号试管出现蓝紫色，土豆淀粉未完全水解成葡萄糖。

5.5.2糯米淀粉水解实验

取六支试管分别加入0.5g糯米粉，5mL水和1mL唾液，并编号1-6，放入60℃的恒温水浴锅中加热5min,冷却至室温。在1、3、5号试管中分别加入0.5mL5%碘水，观

察现象并记录。在2、4、6号试管中分别加入2mL10%NaOH溶液和3滴10%CuSO

溶液，酒精灯加热，观察现象并记录。结果如表7

表7.糯米淀粉水解实验

序号糯米/g 水/mL 唾液/mL 水浴温度/℃时间/min 碘水/mL NaOH/mL CuSO4/d 实验结果

1 2 3 4 5 6 5

0.5

紫红色

砖红色沉淀

紫红色

砖红色沉淀

紫红色

砖红色沉淀实验现象分析：在一定条件下，2、4、6号试管出现砖红色沉淀，糯米淀粉能水

解成葡萄糖，1、3、5号试管出现紫红色，糯米淀粉未完全水解成葡萄糖。

6.实验探究结果与讨论

6.1实验探究结果

淀粉水解需要一定的温度、水、酸碱度和催化剂等。本文通过实验探究得出以下结论：

（1）通过表1可知，同等条件下， 0.5g的可溶性淀粉水解最佳的水浴加热时间为5min。

（2）通过表2可知，淀粉水解时需要一定量的水，同等条件下，0.5g可溶性淀粉在5mL水中的水解效果最佳。

（3）通过表3可知，淀粉水解时需要一定的温度，同等条件下，0.5g的可溶性淀粉最适温度60℃。

（4）通过表4可知，硫酸能作为淀粉水解的催化剂，能加快淀粉水解速率。同等条件下，0.5g可溶性淀粉水解最佳硫酸质量分数为2%。

（5）通过表5可知，唾液淀粉酶有利于淀粉水解，同等条件下，0.5g可溶性淀粉水解最佳的唾液量为1mL。

（6）通过表6、7可知，能用土豆汁和糯米粉代替可溶性淀粉，实验现象和用可溶性淀粉一样。淀粉水解实验可以选用生活中的食材。

综上所述，0.5g淀粉水解最佳实验条件：5mL水、水浴温度60℃、加热时间5min、

1mL唾液或者4mL2% H

2SO

的溶液。

6.2实验探究讨论

淀粉水解是一个吸热反应，该反应在60℃左右水解效果最佳。催化剂能加快淀粉水解速率，硫酸和唾液淀粉酶都能作为淀粉水解实验的催化剂。通过实验探究发现，由于酶具有专一性，高效性，唾液淀粉酶的催化效率比无机催化剂硫酸高，水解效果最佳。硫酸具有氧化性，水解产物葡萄糖具有还原性，二者会发生氧化还原反应，导致葡萄糖的减少，影响了进一步对葡萄糖的检验，关系到实验的成败，所以实验时要加入适量10%NaOH溶液使水解液呈碱性。唾液淀粉酶与硫酸相比，由于唾液的提取方便，简单，快捷，唾液淀粉酶是本实验的最佳催化剂选择。淀粉水解可以选用生活中的食材，土豆汁、唾液必须现制现用，这样给实验探究增添了趣味性。

7.淀粉水解教学建议

一堂好的的化学课就是要让学生学有所获，掌握一定的知识、方法和技能。根据新课标的要求，本文就淀粉水解实验探究提出以下教学建议：

（1）教学中教师可以把这个演示实验变为一个实验探究课，将探究过程引入课堂，以小组为单位，可以选择任何淀粉材料，使学生了解淀粉是自然界广泛存在的一种有

机物，独立设计实验方案。让学生体会科学探究的过程:提出假设→设计方案→实验验证→得出结论。学生在课堂上参与度高，学习兴趣就高，学习效果就越好。

（2）本实验的操作较多，而且简单，现象明显，所涉及的操作都是学生已经学过的基本操作。如：试管操作、量筒的使用、固体药品取用、液体药品取用、酒精灯的使用等。在实验时，教师可以大胆的放手让学生动手做实验。但是，当遇到操作不正确的教师要及时引导，启发学生得出正确的操作。

（3）学生具备淀粉和葡萄糖的相关知识，教师可以联系人们咀嚼含有淀粉的食物中能感觉到甜味的问题切入，说明淀粉在唾液淀粉酶的作用下发生水解反应。从而启发学生认识淀粉在人体内的消化过程[16]。

致谢

经过充分的准备以及多次的实验，在杨丽君老师的悉心指导，以及我们同组同学的帮助，论文得以顺利完成。其中过程的点点滴滴都包含着大家耐心、认真的指导，在此我真心感谢你们。特别是我的指导教师杨丽君老师，在实验过程给予指导和许多帮助才使我顺利完成本实验。在我确定写作方向后，她对我进行了耐心的指导；杨老师仔细阅读我的论文，并提出修改意见，才完成本文。因此，我衷心的表示感谢“谢谢您，老师”。

当然，也正是全系教师对我思想、学习及生活等无微不至的关心和帮助，方能使我完成从学作真知到志为真人的实质性转变。最后，谨向诸位恩师表示我崇高地敬意！参考文献

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[5] 高佩德,冯德琴,芦燕君,李会兰.淀粉水解实验条件的探究.河北理科教学研究.2004(1).46-47.

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Experimental Research on Influencing Factors of Starch Hydrolysis

Kang xiaowei

(Department of Chemistry, Resources and Environmental College, Yuxi Normal University,Yunan

Chemistry 2008 grade 2008031234)

Instructor :Yang lijun

Abstract: This paper is about what factors would influence the effect of Starch hydrolysis from the aspects of temperature, catalyst, water, etc. Through elaboration with daily food ingredients, the author made a research on whether food ingredients could replace soluble starch in chemistry teaching. Finally, the author concluded the best condition for starch to dissolve in water, thus bringing forward some teaching suggestions for the starch hydrolysis of chemical experiments in junior high school.

Key Words: starch hydrolysis; factors; research; teaching suggestions