从化学视角理解人的血液血型的鉴定原理和步骤
更新日期:2017-12-10     来源:中学化学教学参考   浏览次数:250
核心提示:人的血型具有遗传特性和遗传方式,学生对自己的血型较为关心,対输血的常识也有浓厚的兴趣,但对于如何鉴定鉴定血型,其中的理论原理和操作步骤,没有直观的实验仪器和药品得以演示,本文作者考虑到,血型的凝集反应和化学实验的沉淀现象有某种程度的类似,可以在化学实验室,寻找合适的替代药品,模拟出人的血型鉴定原理以及操作,由于直观形象,可以从化学的视角帮助学生理解这一生物知识点

如果我们身体不舒服到医院看医生,医生有时会开单子,让我们先去检验科验血,从而检测出我们的血型和血液中各成分的具体数据,医生用它来诊断我们的病情,我们感觉很神秘;初中生物课上老师讲血型鉴定的原理,一般情况下,没有具体的血液样本和仪器来验证,学生们由于年龄小,生活经验偏少,感觉这个过程比较抽象,听起来也是一知半解。如果教师联系化学课上同学们学习了复分解反应的沉淀现象,与血型鉴定中的凝集现象很类似,于是教师可以用化学试剂,在实验室里模拟出血型的鉴定原理和步骤,帮助学生理解。
在生物课上,鉴定人体血型通常采用“A型标准血清(即A型血液的血清)”和“B型标准血清(即B型血液的血清)”,分别与未知血型的血液进行实验,然后通过观察有无红细胞凝集现象,来确定该血液的血型。具体原理如下表所示:
A型血液
(含A凝集原) B型血液
(含B凝集原) AB型血液
(含A、B两种凝集原) O型血液
(不含A和B凝集原)
A型标准血清
(含抗B凝集素)
无明显现象
凝集
凝集
无明显现象
B型血清
(含抗A凝集素)
凝集
无明显现象
凝集
无明显现象
检验步骤和操作流程如下图:

那么我们分析物质的溶解性表,分析各种物质之间的反应规律,可以找出符合上述反应的化学试剂,用物质间的化学反应、沉淀现象来代替血液之间的凝集反应。经过分析、比较、筛选得到一组替代物质,如下表所示:
类A型
(Pb(NO3)2溶液) 类B型
(BaCl2溶液) 类AB型
(Pb(NO3)2、BaCl2溶液) 类O型
(蒸馏水)
类A型血清
(AgNO3溶液试剂)
无明显现象
白色沉淀
(AgCl)
白色沉淀
(AgCl)
无明显现象
类B型血清
(NaI溶液试剂)
沉淀
(PbI2)
无明显现象
沉淀
(PbI2)
无明显现象
检验步骤和操作流程如下图(仅供参考):

以上选取的试剂其溶液的浓度均为0.2mol/L较为适宜,如果是学生实验,通过计算分析,实验教师可以按如下方法进行折算,来配置溶液:
配置1升AgNO3溶液试剂,需要3.4g硝酸银;
配置1升NaI溶液试剂,需要3g碘化钠;
配置1升PbNO3溶液,需要6.62g硝酸铅;
配置1升BaCl2溶液,需要4.16g氯化钡;
配置1升PbNO3、BaCl2溶液,分别需要6.62g硝酸铅、4.16g氯化钡。
涉及到的化学反应为:
2AgNO3 + BaCl2= 2AgCl↓ + Ba(NO3)2
2NaI + Pb(NO3)2= PbI2 ↓ + 2NaNO3
所以,对于学生学习过程中遇到的比较抽象的内容,我们教师可以千方百计通过实验使之具体形象化,尽力创造条件使学生得到尝试,从而获得印象深刻的亲身体验,更能有效的激发学生的学习兴趣。对于难以找到的实验药品样本,可以寻找替代品,而有一些生物实验,化学药品和化学实验能对其提供理论解释和物质支持。如果不同学科得以互相渗透,取长补短,相辅相成,那么我们教师教学的手段和方式又会拓展很多。

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