归纳九类物质鉴定，洞悉实验原理和条件，培养实验能力和素养
1.颜色反应的实验归纳
2.颜色反应的实验结果归纳
【典例】 (经典高考题)为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质(或结构)的具体类型，进行了下列实验，实验现象与结果如下：
①各种物质(或结构)的性质、染色反应的结果，见下表：
注　“＋”表示有，“－”表示无；灰分指物质充分燃烧剩下的部分。
②A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。
③将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
根据以上实验现象和结果，推断出：
A.____________；B.____________；C.____________；
D.____________；E.____________。
解析　由表中信息可知，猪血中的成分能与双缩脲试剂发生染色反应，双缩脲试剂是鉴定蛋白质的试剂，且由于A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素，故A中含有的成分是血红蛋白。B能被甲基绿染色，说明含有DNA，还能与双缩脲试剂发生显色反应，说明含有蛋白质，而染色质(体)中含有DNA和蛋白质，故B为染色质(体)。C能被苏丹Ⅲ染色，说明C为脂肪。棉花的主要成分是纤维素，E能与双缩脲试剂发生显色反应，说明E中的成分为蛋白质，将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀，说明有还原糖生成，故D为纤维素，E为纤维素酶。
答案　血红蛋白　染色质(体)　脂肪　纤维素(半纤维素)　纤维素酶(半纤维素酶)
物质鉴定类试题的3个易错点
一是不清楚实验试剂的作用对象，如将甲基绿与吡罗红的作用混淆等。
二是不清楚鉴定试剂的使用方法，如还原糖与斐林试剂反应需要水浴加热，但双缩脲试剂、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液、碘液的使用条件则为常温。
三是不清楚斐林试剂和双缩脲试剂的相关使用方法，前者是将甲液、乙液混合均匀后再加入样液，使用时需水浴加热，而双缩脲试剂是先加入A液，造成碱性环境后再加入B液，使用时无需加热。
1.还原糖、脂肪、蛋白质和DNA四种有机物的鉴定实验中，选材或操作正确的是(　　)
A.用斐林试剂检测胡萝卜汁中的还原糖
B.向花生种子匀浆中滴加苏丹Ⅲ染液检测脂肪
C.将双缩脲试剂A液与B液混合，摇匀后检测豆浆中的蛋白质
D.常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用，呈现绿色
解析　用斐林试剂检测还原糖时，需选用无色(或白色)的材料，避免材料颜色对实验结果的干扰；脂肪的检测有两种方法，一种是组织液法，一种是切片法，选项B属于前者；用双缩脲试剂检测蛋白质时，需先加入A液，摇匀，再加入B液摇匀；甲基绿用于检验DNA，吡罗红用于检验RNA。
B
2.下表中根据实验目的，所选用的试剂与预期的实验结果正确的是(　　)
解析　脂肪的检测试剂为苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液，双缩脲试剂是检测蛋白质的试剂，B错误；植物组织中的葡萄糖属于还原糖，用斐林试剂进行检测时产生砖红色沉淀，而甲基绿可将DNA染成绿色，C错误；观察DNA和RNA在细胞中的分布，用甲基绿吡罗红混合染色剂，甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色，D错误。
答案　A
3.在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是(　　)
A.1、3号试管内都呈蓝色，5号试管无色
B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
D.4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色
解析　发芽的小麦种子匀浆液中含有淀粉酶，淀粉酶能使小麦种子中的淀粉水解产生麦芽糖等还原糖。1～4号试管中加入斐林试剂后，因1、3号试管中是蒸馏水，而无还原糖，故显示斐林试剂本身的蓝色，2号试管中虽含还原糖，但未沸水浴加热，故仍呈蓝色，4号试管进行水浴加热后出现红黄色沉淀。5、6号试管中加入双缩脲试剂后，因5号试管中是蒸馏水，加入的双缩脲试剂中的A液和B液可呈现蓝色；6号试管中含淀粉酶等蛋白质，故加入双缩脲试剂后出现紫色反应。
答案　D
4.某同学有喝牛奶的习惯，在学习了细胞的化合物知识后，他想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验，请帮助他完成实验设计。
实验目的：探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。
实验原理：利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。
材料用具：略
实验步骤：请补充表格中a、b、c、d处内容：
(1)a.________；b.________；c.________；d.________。
(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论：
①若A试管出现____________，说明牛奶中含有还原糖，反之则____还原糖。
②若D试管中呈现____________，说明牛奶中含有蛋白质，反之则____蛋白质。
(3)分析该实验设计：
试管A和________构成对照实验，目的是___________________
_____________________________________________________。
解析　(1)本题要求探究某品牌牛奶中有没有蛋白质和还原糖，实质上是考查教材中可溶性还原糖与蛋白质鉴定的相关知识与技能，实验应设置对照，一般选择空白对照，但为了增强实验的说服力可增加一组标准对照，如探究牛奶中是否具有还原糖可用还原糖和葡萄糖进行对照，而探究牛奶中是否具有蛋白质可用蛋白质如酪蛋白进行对照。根据题意和表格分析可知：a、b、c、d分别为蛋白质、2 mL NaOH溶液、水浴加热和3～4滴CuSO4溶液。
(2)若A试管中加入斐林试剂后在水浴加热的条件下出现砖红色沉淀，说明牛奶中有还原性糖，没有出现砖红色沉淀，说明没有还原性糖；同理D试管出现紫色则有蛋白质，无紫色说明无蛋白质。
(3)该实验中，对照组为B和C试管，目的是通过对照探究牛奶中是否含有还原糖，使实验结果更有说服力，便于得出正确结论。
答案　(1)蛋白质　2mL NaOH溶液　水浴加热　3～4滴CuSO4溶液
(2)①砖红色　不含　②紫色　不含
(3)B、C试管　通过对照探究牛奶中是否含有还原糖，使实验结果更有说服力，便于得出正确结论
高中生物实验中涉及的染色剂种类及其作用
9种常用染色剂整合
(1)斐林试剂：鉴定还原糖(需加热)，呈砖红色(甲液、乙液混合使用)
(2)双缩脲试剂：鉴定多肽、蛋白质，先加A液，后加B液，呈紫色
(3)碘液：鉴定淀粉呈蓝色
(4)苏丹Ⅲ(Ⅳ)：鉴定脂肪，呈橘黄(红)色
(5)健那绿：使线粒体染色，呈蓝绿色
(6)龙胆紫、醋酸洋红：使染色体着色，用于观察有丝分裂、减数分裂、染色体缺失等变异
(7)改良苯酚品红染液：使染色体着色， 用于低温诱导染色体加倍实验
(8)二苯胺：用于DNA鉴定(需水浴加热)，呈蓝色
(9)甲基绿—吡罗红：用于观察细胞中DNA、RNA分布(细胞核呈绿色、细胞质呈红色)