鸡蛋壳的主要成分探究
元宵节放假吗-
探究性实验设计——鸡蛋壳的主要成分探究
姓名：
***
学号：
2
【
前言
】
鸡蛋在生活中的需求不断增加
,
但是大量鸡蛋壳被当做废品丢弃
,
不仅浪费
资
源而且污染环境。
近年来鸡蛋壳的综合利用逐渐受到重视。<
/p>
对蛋壳的有效利用既
增加了一些行业的经济效益
< br>,
又对环境起到了保护作用。
鸡蛋壳巾含有大量钙，
主要以碳酸钙形式存在，
其余还有少量镁
、
钾和微量
铁。其中，碳酸钙的含量在
90%
以上
,
是钙的良好来源
,
而钙对人体有不可替代的
生理功能。
鸡蛋壳有脱硫效果，
含有的溶菌酶可用于抑菌剂、
抗菌剂及食品防腐
剂等作用。
蛋壳在生中来源广泛易得，在实验教学中开设
“蛋壳中成分的测定”实验，
不仅能激发学生的实验兴趣，还能提高学生的基本
操作水平，锻炼学生的分析、
解决实际问题的能力。
【
实验目的
】
1
、探究鸡蛋壳的主要成分。
2
、通过了解鸡蛋壳的结构和形成，探究鸡蛋壳成分差别原因。
3
、拓展鸡蛋壳的综合利用。
4
、提高中学生的探究能力和分析水平，增加课堂趣味性。
【
探究过程
】
1
1
、鸡蛋壳的形成
< br>蛋壳是多微孔隙结构
,
由一有机支架或基质及含有矿物质
的无机部分所组成
,
其主要成分是碳酸钙。影响蛋壳形成的因素
很多
,
其中有环境、年龄、营养、育
种
、季节和疾病等。食物中钙或维生素
D
的不足
< br>,
会使蛋壳越来越薄
,
最后引起
产
蛋完全停止。
钙的来源：形成蛋壳
的多数钙
,
由进食所得。一般说来
,<
/p>
雏鸡在食物中的钙
,
需要量为
1%,
而产蛋和繁殖母鸡的需要量为
2.7%~3
.5%
。
形成蛋壳的钙
,
除食物中
摄取的外
,
便是取
自鸡体内贮藏的钙，直接来源是血液和骨骼。
碳酸钙的形成：
形成蛋壳的钙离子由血液供给
,
而碳酸根离子
< br>(CO
3
2
－
< br>)
既来源
于血液、亦来自于蛋壳腺中的
< br>HCO
3
－
离子。任何减少血液
中这两种物质供应的
因素
,
都能使碳酸
钙不能沉积于蛋壳而造成蛋壳质量低劣。环境温度高就会造成
血液中的供应减少
,
因而天气炎热时蛋壳质量总是很差。
2
、鸡蛋壳的结构
< br>废弃鸡蛋壳的物理组成主要是三部分：蛋壳、蛋壳膜、残留蛋清。其中总的
废弃蛋
壳约占全蛋重量的
12%
；
蛋壳膜约占
蛋壳重量的
5%
，
其厚度约为
0.06mm
；
蛋白质纤维构成蛋壳的基质，<
/p>
在蛋白质基质上堆积钙质构成蛋壳，
蛋壳是鸡蛋的
保护屏障，
同时也提供给鸡蛋巨大的支撑强力。
蛋壳膜
位于蛋壳与蛋清之间，
为
双层结构的纤维状薄膜，
由外层蛋壳膜和内层蛋壳膜构成。
在蛋未产出以前是没
有气室的，当产出后遇冷，内容物收缩，外层蛋壳膜和内层蛋壳膜之间分离，于
是在蛋
的钝端就形成了气室。
3
、鸡蛋壳的化学成分
蛋壳主要由无机物构成
,
无机物约占蛋壳的
94%~97%,
有机物约占蛋壳的
3%~6%
。无机物中主要是碳酸钙
(
约占
93%),
另有少量的碳酸镁
(
约占
1%)
及磷酸
钙、
磷酸镁。
有机物中主要为蛋白质
,
属于胶原蛋白
,
其中约有
16%
的氮
,3.5%
的硫。
下表列出了前苏联诸氏对鸡蛋壳的化学成分分析结果。
蛋壳中
的有机物作为细胞存在于方解石结晶中。细胞中的多糖类约
45%
是
4-
硫酸软骨素和硫酸软骨素
,<
/p>
此外还存在着其他多糖。
蛋白质部分的氨基酸中没发
现羟脯氨酸
,
故认为没有胶原
,
而被看作是近似于猪和牛的软骨中非胶原态蛋白质
,
与软骨一样是与硫酸软骨素形成复合状态存在着的。
4
、鸡蛋壳主要成分探究过程
文献
1
2
验证碳酸根——
< br>【步骤】
取半片新鲜洁净的蛋壳研碎后放于试管中，
加入
适量盐酸后，
用内壁涂
有澄清石灰水的小烧杯罩住试管，稍后翻
正烧杯。
【现象】能看见烧杯底有白色浑浊物。
【分析】
这说明盐酸与蛋壳能反应，
产生了气体；
气体又与澄清石灰水的溶质氢
氧化钙反应生成碳酸钙，
那么产生的气体正是二氧化碳。
由此可说明：
组成鸡蛋
壳的主要成分中有碳酸根离子。
【我认为】
①此实验只能证明产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，
可能含有亚硫
酸根或碳酸根，应该在白色混浊物中加入盐酸，沉淀溶
解说明是碳酸根沉淀。
②此实验也只能得出蛋壳的成分中含有
碳酸根离子，
并不能说明主要成分就是碳
酸盐，
因为只要物质中含有碳酸盐遇到盐酸都能产生二氧化碳气体，
因此应该在
证明含有碳酸根离子之后，
继续加入盐酸，
直
到不再产生气体为止
（表明碳酸盐
全部反应）
< br>，观察到剩余物较少，才能证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐。
验证钙离子——
< br>【步骤】
用坩锅钳夹一片鸡蛋壳，
放在酒精灯焰上灼烧到
蛋壳变白。
将已变白的
“蛋壳”
研碎，
放入有适量蒸馏水的试管，
振荡后分装于两支小试管里静止备用
。
在一支小试管中加入
2~3
滴酚酞试液。向另一支试管的清液中吹入几口气。
【现象】液体立即由无色变为红色。吹气后澄清液变浑浊了。
【分析】
这说明灼烧后，
鸡蛋壳的主要
成分发生了化学变化。
新成分在水溶液里
又变成了碱性物质，它
与清石灰水一样，溶质仍是氢氧化钙。
，溶于水的氢氧化
钙能电
离成钙离子和氢氧根离子。
由此再一次证明，
组成鸡蛋壳的主要
成分中确
实有钙离子。吹气澄清液变浑浊，说明小试管中的液体是氢氧化钙溶液
【我认为】
上述描
述所得出的实验结论不严谨，
上述实验操作仅仅能证明蛋壳灼
烧
后所得物质的水溶液显碱性，
并不能证明该溶液的溶质就是氢氧化钙，
< br>比如说，
碳酸钡在酒精灯焰上灼烧后，
所得白色固体氧化
钡，
溶于水后加入酚酞试液也能
观察到溶液立即变为红色，但它
的溶质却不是氢氧钙而是氢氧化钡。
向另一支试管吹气后澄清
液变浑浊了，
不能说明小试管中的液体是氢氧化钙
溶液，因为往
氢氧化钡溶液中吹气也能看到澄清液浑浊。
要证明钙离子的存
在，
应采用金属离子常用的检验方法———焰色反应，
即
把待检验的固体物质或用镊子夹取蘸有待检验物质的浓溶液的棉花团在酒精灯
< br>焰上灼烧，如果观察到火焰呈橙红色，则证明被检验物中存在钙离子。
文献
2
3
【原理】
在时间相同、
醋酸等量的情况下，
从两种蛋壳中钙溶解的先后
顺序可以
知道不同蛋壳的含钙量孰多孰少。
< br>【步骤】
实验前，
量
200ml
米醋倒进标本瓶里，
把农家蛋和饲养蛋分别放进盛有
200ml
的米醋中，观察两种蛋表面冒泡的情况。
【现象】第一天，把农家蛋和饲养蛋分别放进盛有
200ml
的米醋中，发现两种
蛋的
表面冒出很多的泡泡，过了几分钟，蛋浮起来又沉下去。
<
/p>
第二天，
两种蛋的表面还出现较多的泡泡，
但饲养蛋壳已经有一点透明，
而
农家蛋还没有变透明。
第三至第五天，饲养蛋表面很少有泡泡，透明度比较明显。
【分析】二氧化碳往瓶口上冒，因
此也把蛋托了起来。农家蛋表面还有泡泡，透
明度相对要小，说明蛋壳中的钙含量较多。
【我认为】
利用在时间相同、
醋酸等量的情况下，
从两种蛋壳中钙溶解的先后顺
序是不可以精确比较不同蛋壳的含钙量。
因为根据查阅资料知道，
< br>鸡蛋壳成分中，
4
无机物约占蛋壳的
94%~97%,
无机物中
主要是碳酸钙
(
约占
93%),
另有少量的碳酸
镁
(
约占
1%)
及磷酸钙、磷酸镁。
醋酸只能溶解碳酸盐，而碳酸盐不仅仅只是碳酸钙，所以此实验只能对比
不同鸡蛋壳碳酸盐的含量。
但是，因为碳酸盐中碳酸钙的
含量占主要部分，也可以通过观察鸡蛋壳溶
解生成气体情况粗略地对比不同鸡蛋壳的钙离
子含量。
【
探究实验过程
】
一、主要成分探究
1
、实验原理
鸡蛋壳主要成分是碳酸钙，
溶于酸，
要证明钙离子的存在，<
/p>
采用金属离子常
用的检验方法——焰色反应，
即把待检验的固体物质或用镊子夹取蘸有待检验物
质的浓溶液的棉花团在酒精灯焰上
灼烧，
如果观察到火焰呈橙红色，
则证明被检
< br>验物中存在钙离子。且钙离子可与草酸根生成白色沉淀。
通过酸根离子与酸反应生成二氧化碳检验碳酸根。
用澄清石灰水检验二氧化
碳方程式：
Ca(OH)
2
＋
CO
2
=CaCO
< br>3
↓
＋
H
2
O
2
、实验仪器与试剂
（
1
）仪器：烧杯、酒精灯、试管
（
2
）试剂：盐酸（或醋酸）<
/p>
、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、鸡蛋壳
草酸铵溶液（
0.2mol/l
）
：称
2.84g
草酸铵固体于
200ml<
/p>
的烧杯中，
往烧杯中加入
100ml
的蒸馏水，充分搅拌。静置待用。
3
、实验步骤
（
1
）鸡蛋壳预处理
将鸡蛋壳先用水洗去粘附杂质，去内膜，洗净烘干。
（
2
）鸡蛋
壳的溶解性
用三个
50mL
烧杯，分别装有
10mL
水、盐酸（醋酸）
、氢氧化钠溶液，加
入已处理的鸡蛋壳，观察现象。
（
3
）验证阴离子
取半片新鲜洁净的蛋壳研碎后放于具支试管
中，加入适量盐酸后，用胶塞
塞住，用导管把气体导入到澄清的石灰水中，观察现象。<
/p>
继续加入盐酸，
直到不再产生气体为止
（表明碳酸盐全部反应）
，
观察现象。
5
（
4
）验证阳离子
取一块干净鸡蛋壳，用镊子
夹住放在酒精灯焰上灼烧，观察现象。
取鸡蛋壳与盐酸反应的清液，加入草酸铵溶液，观察现象。
6