鹽酸在高中生物實驗中的應用研究

姚嵐

摘 要：鹽酸即氯化氫的水溶液，無色透明的一元強酸，是生物實驗中常見的試劑。在高中生物實驗中，不同濃度的鹽酸在不同實驗中的作用不同，學生容易混淆。因此，文章以人教版高中生物實驗為研究范圍，系統(tǒng)介紹了鹽酸在高中生物實驗中的作用、原理和應用。

關(guān)鍵詞：鹽酸；高中生物；急救措施

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2015）24-0095-01

一、質(zhì)量分數(shù)為5%的鹽酸

（1）作用：模擬人體胃內(nèi)的酸性環(huán)境，設置pH梯度。

（2）原理：人體內(nèi)的胃液主要成分是鹽酸，質(zhì)量分數(shù)約為5%，它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最適合的pH值，還能使食鹽中的蛋白質(zhì)變性而易于水解，以及殺死同食物一起進入胃里的細菌。

（3）應用：影響酶活性的條件（人教版生物必修一）。該實驗目的是探究高溫、低溫、強酸和強堿不同條件分別對酶活性的影響，其中，強酸這一條件是利用鹽酸來調(diào)節(jié)的。在探究強酸對酶活性的影響實驗時，首先要排除溫度對酶活性的影響。在實驗操作過程中，添加試劑的順序也同樣重要，操作時先將酶置于鹽酸中，然后再加入淀粉，檢驗酶的活性；如果先在酶溶液中加入淀粉，后添加鹽酸，則無法判斷強酸對酶活性的影響（在加入鹽酸之前，酶變將淀粉水解為麥芽糖）。探究pH對酶活性的影響（人教版生物選修一）。制備蘋果泥；將分別裝有蘋果泥和果膠酶的試管放到恒溫箱中保溫；準備一組試管，將每個試管中的反應混合物調(diào)節(jié)至不同的pH；加入果膠酶反應一段時間；過濾果汁，濾出蘋果汁越多，果膠酶活性越強。

二、質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸

（1）作用：鹽酸能夠改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞；同時使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑的結(jié)合。

（2）原理：在質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸溶液中，細胞死亡，細胞膜失去選擇透過性的功能，染色劑更易進入細胞中；同時，鹽酸可以使蛋白質(zhì)變性，使DNA與蛋白質(zhì)分離，利于染色劑與DNA結(jié)合，排除蛋白質(zhì)對實驗觀察的干擾，使DNA在細胞中的分布區(qū)域觀察效果更加清晰、具體。

（3）應用：觀察DNA和RNA在細胞中的分布（人教版生物必修一）。在該實驗中，取口腔上皮細胞制片后進行水解，在小燒杯中加入30mL質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸，將烘干的載玻片放入小燒杯中，可以改變細胞膜的通透性，使染色質(zhì)中的DNA和蛋白質(zhì)分離。

三、質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸

（1）作用：解離。質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精，1∶1混合。

（2）原理：鹽酸和酒精的混合液可將組織中的細胞殺死，從而使細胞相互分離；再者，所有的高等植物均具有胞間連絲，主要成分是蛋白質(zhì)、磷脂和結(jié)合水，鹽酸可使蛋白質(zhì)變性，破壞植物細胞間的胞間連絲，使得細胞間更易分離。

（3）應用：1）觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂（人教版生物必修一）。鹽酸和酒精的混合液可使組織中的細胞相互分離開來，并殺死細胞，抑制細胞分裂。2）低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化（人教版生物必修二）。同1）。

四、質(zhì)量分數(shù)為37%的鹽酸

（1）作用：調(diào)節(jié)溶液酸堿度。

（2）原理：質(zhì)量分數(shù)為37%的鹽酸便是人們俗稱的濃鹽酸，用于調(diào)節(jié)溶液的pH值。

（3）應用：測定亞硝酸鹽含量的操作（人教版生物選修一）。實驗中，為提高亞硝酸鹽的溶解度，需要配置提取劑，其方法是：稱取50g氯化鎘和50g氯化鋇，溶解于1000ml蒸餾水中，用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH至1。

五、0.1mol/L的鹽酸

（1）作用：調(diào)節(jié)溶液的pH值。

（2）原理：因氫離子的作用呈酸性反應，通過一次加一滴0.1mol/L HCl，設置不同酸性的溶液梯度。

（3）應用：生物體維持pH穩(wěn)定的機制（人教版生物必修三）。正常人的血漿近中性，pH為7.35～7.45，細胞代謝或人和動物吃的食物經(jīng)過消化吸收代謝后產(chǎn)生許多酸性物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)進入內(nèi)環(huán)境中會改變pH值，但機體卻能使pH維持在一定范圍內(nèi)。該實驗通過比較自來水、緩沖液和生物材料在加入酸或堿后pH的變化，推測生物體是如何維持pH穩(wěn)定的。實驗步驟第一組將25ml自來水倒入50ml燒杯中，用pH試紙測試自來水的pH，記錄；一次加一滴0.1mol/L HCl，輕輕搖動，加入5滴后測pH，重復這一步驟直到加到30滴為止，分別記錄pH。第二組和第三組分別將自來水替換為緩沖液和生物材料，具體操作同第一組。最后，觀察自來水、緩沖液和生物材料在加入不同滴數(shù)的鹽酸后，能否將溶液中較低的pH值恢復到先前的pH值，如果能，證明生物體是通過緩沖對與機體內(nèi)酸或堿反應，以維持pH的穩(wěn)定的。

六、體積分數(shù)為20%的鹽酸

（1）作用：對氨基苯磺酸的保存。

（2）原理：對氨基苯磺酸又稱4-苯胺磺酸，在空氣中吸收水分后變?yōu)榘咨w，受熱分解，放出氮、硫的氧化物等毒性氣體，溶于沸水，微溶于冷水，以及乙醇、乙醚和苯，有明顯的酸性，能溶于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液。所以，使用和存放時要避光保存。對氨基苯磺酸的鹽酸溶液穩(wěn)定性較好，在酸性條件下穩(wěn)定。

（3）應用：測定亞硝酸鹽含量的操作（人教版生物選修一）。配制質(zhì)量濃度為4mg/ml的對氨基苯磺酸溶液中的第一個步驟，就是稱取0.4g對氨基苯磺酸，溶解于100ml體積分數(shù)為20%的鹽酸中，避光保存。

參考文獻：

[1]李增烈.胃內(nèi)鹽酸作用大[J].家庭醫(yī)學，2007（07）.

[2]杜娟.“鹽酸的性質(zhì)”[J].化學教育，2010（02）.