『壹』 論述從環境中篩選目標菌中的方法，一種就可以，詳細點
5.6 菌種篩選方法
所有的微生物育種工作都離不開菌種篩選。尤其是在誘變育種工作中，篩選是最為艱難的也是最為重要的步驟。經誘變處理後，突變細胞只佔存活細胞的百分之幾，而能使生產狀況提高的細胞又只是突變細胞中的少數。要在大量的細胞中尋找真正需要的細胞，就象是大海撈針，工作量很大。簡潔而有效的篩選方法無疑是育種工作成功的關鍵。 為了花費最少的工作量，在最短的時間內取得最大的篩選成效，就要求採用效率較高的科學篩選方案和手段。因為誘變育種中的篩選工作最復雜，所以，本節主要討論誘變育種的篩選方法，這些方法也為其它育種方法的篩選提供了借鑒。
5.6.1菌種篩選方案 在實際工作中，為了提高篩選效率，往往將篩選工作分為初篩和復篩兩步進行。初篩的目的是刪去明確不符合要求的大部分菌株，把生產性狀類似的菌株盡量保留下來，使優良菌種不致於漏網。因此，初篩工作以量為主，測定的精確性還在其次。初篩的手段應盡可能快速、簡單。復篩的目的是確認符合生產要求的菌株，所以，復篩步驟以質為主，應精確測定每個菌株的生產指標。
5.6.2 菌種篩選的手段 篩選的手段必需配合不同篩選階段的要求，對於初篩，要力求快速、簡便，對於復篩，應該做到精確，測得的數據要能夠反映將來的生產水平。
5.6.2.1 從菌體形態變異分析 有時，有些菌體的形態變異與產量的變異存在著一定的相關性，這就能很容易地將變異菌株篩選出來。盡管相當多的突變菌株並不存在這種相關性，但是在篩選工作中應盡可能捕捉、利用這些直接的形態特徵性變化。當然，這種鑒別方法只能用於初篩。有人曾統計過3,484個產維生素B2的阿舒假囊酵母(Eremothecium ashbyii)的變異菌落，發現高產菌株的菌落形態有以下特點：菌落直徑呈中等大小（8-10毫米），凡過大或過小者均為低產菌株；色澤深黃色，凡淺黃或白色者皆屬低產菌株。又如，在灰黃黴素產生菌蕁麻青黴(Penicillium urticae)的育種中，曾發現菌落的棕紅色變深者往往產量有所提高，而在赤黴素生產菌藤倉赤霉（Gibberella fujikuroi）中，卻發現菌落的紫色加深者產量反而下降。
5.6.2.2 平皿快速檢測法 平皿快速檢測法是利用菌體在特定固體培養基平板上的生理生化反應，將肉眼觀察不到的產量性狀轉化成可見的"形態"變化。具體的有紙片培養顯色法、變色圈法、透明圈法、生長圈法和抑制圈法等，見圖5.6.1。這些方法較粗放，一般只能定性或半定量用，常只用於初篩，但它們可以大大提高篩選的效率。它的缺點是由於培養平皿上種種條件與搖瓶培養，尤其是發酵罐深層液體培養時的條件有很大的差別，有時會造成兩者的結果不一致。 圖 5.6.1 平皿快速檢測法示意圖 平皿快速檢測法操作時應將培養的菌體充分分散，形成單菌落，以避免多菌落混雜一起，引起"形態"大小測定的偏差。
1) 紙片培養顯色法 將飽浸含某種指示劑的固體培養基的濾紙片擱於培養皿中，用牛津杯架空，下放小團浸有3%甘油的脫脂棉以保濕，將待篩選的菌懸液稀釋後接種到濾紙上，保溫培養形成分散的單菌落，菌落周圍將會產生對應的顏色變化。從指示劑變色圈與菌落直徑之比可以了解菌株的相對產量性狀。指示劑可以是酸鹼指示劑也可以是能與特定產物反應產生顏色的化合物。
2) 變色圈法 將指示劑直接摻入固體培養基中，進行待篩選菌懸液的單菌落培養，或噴灑在已培養成分散單菌落的固體培養基表面，在菌落周圍形成變色圈。如在含澱粉的平皿中塗布一定濃度的產澱粉酶菌株的菌懸液，使其呈單菌落，然後噴上稀碘液，發生顯色反應。變色圈越大，說明菌落產酶的能力越強。而從變色圈的顏色又可粗略判斷水解產物的情況。
3) 透明圈法 在固體培養基中滲入溶解性差、可被特定菌利用的營養成分，造成渾濁、不透明的培養基背景。將待篩選在菌落周圍就會形成透明圈，透明圈的大小反映了菌落利用此物質的能力。 在培養基中摻入可溶性澱粉、酪素或CaCO3可以分別用於檢測菌株產澱粉酶、產蛋白酶或產酸能力的大小。
4) 生長圈法 利用一些有特別營養要求的微生物作為工具菌，若待分離的菌在缺乏上述營養物的條件下，能合成該營養物，或能分泌酶將該營養物的前體轉化成營養物，那麼，在這些菌的周圍就會有工具菌生長，形成環繞菌落生長的生長圈。 該法常用來選育氨基酸、核苷酸和維生素的生產菌。工具菌往往都是對應的營養缺陷型菌株。
5) 抑制圈法 待篩選的菌株能分泌產生某些能抑制工具菌生長的物質，或能分泌某種酶並將無毒的物質水解成對工具菌有毒的物質，從而在該菌落周圍形成工具菌不能生長的抑菌圈。例如：將培養後的單菌落連同周圍的小塊瓊脂用穿孔器取出，以避免其它因素干擾，移入無培養基平皿，繼續培養4-5天，使抑制物積累，此時的抑制物難以滲透到其它地方，再將其移入塗布有工具菌的平板，每個瓊脂塊中心間隔距離為2厘米，培養過夜後，即會出現抑菌圈。抑菌圈的大小反映了瓊脂塊中積累的抑制物的濃度高低。該法常用於抗生素產生菌的篩選，工具菌常是抗生素敏感菌。由於抗生素分泌處於微生物生長後期，取出瓊脂塊可以避免各菌落所產生抗生素的相互干擾。典型的例子是春雷黴素生產菌的篩選，見圖5.6.2。
5.6.2.3 搖瓶培養法 搖瓶培養法是將待測菌株的單菌落分別接種到三角瓶培養液中，振盪培養，然後，再對培養液進行分析測定。搖瓶與發酵罐的條件較為接近，所測得的數據就更有實際意義。但是搖瓶培養法需要較多的勞力、設備和時間，所以，搖瓶培養法常用於復篩。但若某些突變性狀無法用簡便的形態觀察或平皿快速檢測法等方法檢測時，搖瓶培養法也可用於初篩。 初篩的搖瓶培養一般是一個菌株只做一次發酵測定，從大量菌株中選出10-20%較好的菌株，淘汰80-90%的菌株；而復篩中搖瓶培養一般是一個菌株培養3瓶，選出3-5個較好的菌株，再做進一步比較，選出最佳的菌株。
5.6.3 特殊變異菌的篩選方法 上述一般的篩選菌株方法的處理量仍是很大的，為了從存活的每毫升106左右細胞的菌懸液中篩選出幾株高產菌株，要進行大量的稀釋分離、搖瓶和測定工作。雖然平皿快速檢測法作為初篩手段可減少搖瓶和測定的工作量，但稀釋分離的工作仍然非常繁重。而且有些高產變異的頻率很低，在幾百個單細胞中並不一定能篩選到，所以，建立特殊的篩選方法是極其重要的。例如營養缺陷型和抗性突變菌株的篩選有它們的特殊性，營養缺陷型或抗性突變的性狀就象一個高效分離的"篩子"，以它為篩選的條件，可以大大加快篩選的進程並有效地防止漏篩。在現代的育種中，常有意以它們作為遺傳標記選擇親本或在DNA中設置含這些遺傳標記的片段，使菌種篩選工作更具方向性和預見性。本節還將簡單介紹其它一些特殊變異株的篩選方法。
5.6.3.1營養缺陷型突變株的篩選 經誘變處理後的菌懸液在篩選前一般應先進行誘變後培養，以促使變異細胞發生分離，防止出現表型延遲現象，篩選出不純的菌株。營養缺陷型的篩選一般包括濃縮、進一步檢出和鑒別營養缺陷型等步驟。
1) 濃縮營養缺陷型菌株 誘變後的細胞群體中大部分存活菌是野生型，而營養缺陷型占的比例相當小，這對分離是很不利的，所以，應該淘汰大量的野生型，以達到濃縮營養缺陷型的目的。常用的濃縮方法有抗生素法、菌絲過濾法、差別殺菌法和飢餓法等。
2)進一步檢出所需缺陷型 濃縮後的菌液中營養缺陷型的比例較大，但並非全部都是。並且營養缺陷型中也有不同的類型，還需要進一步檢出所需要的營養缺陷型。這樣就需要採用逐個檢出法、夾層培養法和限量補給法等方法進一步檢出所需要的營養缺陷型。
3)營養缺陷型的鑒定 獲得的營養缺陷型菌株還應進一步確認其生長的所需物。菌株較少時，可用生長譜法， 若菌株較多時，常採用組合補充培養基法
5.6.3.2 抗性突變菌株的篩選 抗性突變株的篩選相對比較容易，只要有10-6頻率的突變體存在，就容易篩選出來。抗性突變株的篩選常用的有一次性篩選法和階梯性篩選法兩種手段。
1) 一次性篩選法 一次性篩選法就是指在對出發菌株完全致死的環境中，一次性篩選出少量抗性變異株。 噬菌體抗性菌株常用此方法篩選。將對噬菌體敏感的出發菌株經變異處理後的菌懸液大量接入含有噬菌體的培養液中，為了保證敏感菌不能存活，可使噬菌體數大於菌體細胞數。此時出發菌株全部死亡，只有變異產生的抗噬菌體突變株能在這樣的環境中不被裂解而繼續生長繁殖。通過平板分離即可得到純的抗性變異株。 耐高溫菌株在工業發酵中的應用意義在於它可以節約冷卻水的用量，尤其是在夏季，並能減少染菌的機會。耐高溫菌株所產生酶的熱穩定性較高，適用於一些特殊的工藝過程。耐高溫菌株也常採用此法篩選。將處理過的菌懸液在一定高溫下處理一段時間後再分離。對此溫度敏感的細胞被大量殺死，殘存的細胞則對高溫有較好的耐受性。 耐高濃度酒精的酵母菌的酒精發酵能力較高，也適宜提高發酵醪濃度，提高醪液酒精濃度。而耐高滲透壓的酵母菌株具有積累甘油的性能，可用於甘油發酵。耐高酒精度、高滲透壓的菌株也可分別在高濃度酒精或加蔗糖等造成的高滲環境下一次性篩選獲得。
2)階梯性篩選法 葯物抗性即抗葯性突變株可在培養基中加入一定量的葯物或對菌體生長有抑製作用的代謝物結構類似物來一次性篩選，大量細胞中少數抗性菌在這種培養基平板上能長出菌落。但是在相當多的情況下，無法知道微生物究竟能耐受多少高濃度的葯物，這時，葯物抗性突變株的篩選需要應用階梯性篩選法。 因為葯物抗性常受多位點基因的控制，所以葯物的抗性變異也是逐步發展的，時間上是漸進的，先是可以抗較低濃度的葯物，而對高濃度葯物敏感，經"馴化"或誘變處理後，可能成為抗較高濃度葯物的突變株。階梯篩選法由梯度平板或紙片擴散在培養皿的空間中造成葯物的濃度梯度，可以篩選到耐葯濃度不等的抗性變異菌株，使暫時耐葯性不高，但有發展前途的菌株不致於被遺漏，所以說，階梯性篩選法較適合於葯物抗性菌株的篩選，特別是在暫時無法確定微生物可以接受的葯物濃度情況下
5.6.3.3 組成酶變異株的篩選
許多水解酶是誘導酶，只有在含有底物或底物類似物的培養環境中，微生物才會合成這些酶類，所以，誘導酶的生產不僅需要誘導物，而且受到誘導物的種類、數量以及分解產物的影響。能迅速利用的碳源（如葡萄糖）往往會引起酶合成的減少，誘導物有時又比較昂貴。這些都可能造成這些水解酶工業生產的波動以及生產成本提高。如果控制這些酶合成的調節基因發生了變異，誘導酶就可能轉變成組成酶，它的合成與細胞的其它組織蛋白一樣，不再需要誘導物的存在。由誘導型的出發菌株誘變篩選出組成型變異株對於水解酶的工業生產具有重要的現實意義。具體的篩選方法有恆化器法、循環培養法和誘導抑制物法。
1) 恆化器法 恆化器常被用於微生物的"馴化"。在培養基中添加不能起誘導作用的低濃度底物，接入處理後的菌懸液進行培養，此時出發菌株由於不能被誘導，無法合成有關的誘導酶而不能分解該底物，從而生長速率極慢，而群體中少數組成型變異株則可合成有關的酶，分解利用該底物，生長速率較快。為了提高組成酶變異株的優勢，即它在群體中的比例，可以應用恆化器培養技術。隨著恆化器培養中不斷加入新鮮基質而逐漸增大組成酶變異株的優勢，這樣就能夠比較容易地做進一步的純化分離。
2) 循環培養法 利用不含誘導物的培養環境和含有誘導物的培養環境進行交替循環培養待分離的菌懸液，從而使組成酶變異株得到富集。當接種到不含誘導物而含有其它可利用碳源的培養基中時，兩種類型菌株同樣能較好地生長，但在此環境中組成型突變株已能合成有關的水解酶，而誘導型菌株就不能合成。 進而將它們轉接入含誘導物的培養基中時，變異株能迅速利用誘導底物進行生長繁殖，而誘導型出發菌株需經歷一個誘導合成酶的階段，兩類菌株的生長就不同步了，隨著循環交替培養的繼續，組成酶變異株所佔的比例將逐漸增大。
3) 誘導抑制劑法 有些化合物能阻止某些誘導酶的合成，如α-硝基苯基-β-岩藻糖苷對大腸桿菌的β-半乳糖苷酶的誘導合成有抑製作用，稱為誘導抑制劑。當在誘導物和誘導抑制劑同時存在的培養環境中培養待分離菌群時，誘導型菌株不能產生誘導酶，無法正常生長，只有組成型變異株能夠利用底物進行生長繁殖。
5.6.3.4高分子廢棄物分解菌的篩選 隨著石油化工和塑料工業的發展，各種高分子包裝廢棄物日益增多，這些"白色污染"在自然界很難被消化而進入物質循環。設法選育能分解利用這些高分子材料的微生物對於環境保護至關重要。這些高分子材料大多是不溶於水的，直接分離具有分解功能的微生物很困難。為此，有人設計了階段式篩選法，首先尋找能在與聚乙二醇結構相似的含兩個醚鍵的三甘醇上生長的微生物，接著，誘變篩選能分解聚乙二醇的變異株；或者篩選能以乙二醇、丙二醇為碳源的菌株，繼而誘變篩選出能利用聚乙二醇等物質的變異株。這種由簡單的聚合物單體入手逐級篩選高分子廢棄物分解菌也許是一條有效的篩選思路。
5.6.3.5無泡沫菌株及高凝聚性菌株的篩選 有些菌在發酵過程中會產生大量的泡沫，從而造成發酵液滿溢，增大了染菌的機會，使發酵體系反應不均勻，也有可能引起某些發酵產物的生物活性喪失，如蛋白酶變性失活。為了避免泡沫的產生，常常需通過犧牲發酵液的裝量或加入大量的消泡劑來消除泡沫的不利影響。發酵過程產生泡沫是菌體代謝、培養基和發酵工藝等方面的原因造成的，而菌種是產生泡沫的關鍵，選育無泡沫或少泡沫菌株可以從根本上解決泡沫問題。 有人用氣泡上浮法篩選出了無泡沫的酒精酵母。將變異處理後的菌懸液接種入生長培養基中，培養器皿的底部放置無菌壓縮空氣噴口，培養過程中不斷通入無菌空氣，形成鼓泡，易產生泡沫的酵母菌會隨泡沫而除去，留下的是不易產生泡沫的變異菌株；也有人用苯胺藍染色法進行篩選，將經過變異處理的菌懸液經培養後塗布在含葡萄糖3%、酵母膏0.5%、苯胺藍0.005%的平板上培養4天，出發菌株呈淺藍色，變異菌株因細胞壁成分和結構改變造成與染料結合力改變，少泡沫的變異菌株呈深藍色。 啤酒發酵和單細胞蛋白培養都希望由凝聚性較好的酵母菌株擔任發酵菌種，以便於啤酒的澄清和保持良好的風味，以及單細胞蛋白的收集。採用上述的泡沫上浮法也可以除去不易凝聚的細胞，通過改變鼓泡速度的調節，可以獲得具不同凝聚性的菌株。
『貳』 高中化學物質鑒別
常見物質的鑒別
〔復習目標〕
1.掌握物質的鑒別方法及能進一步進行物質鑒別；
2.掌握鑒別物質的步驟。
〔課前基礎練習〕
1.如何證明某一溶液是鹽酸溶液？
(1)滴加 石蕊 ，如果 變紅色 ，則原溶液為酸或加入 Zn或Fe等金屬 產生 可燃性氣體 的為酸。
(2)取樣品滴加 AgNO3和HNO3 產生 白色沉澱 ，則原溶液中有Cl-，溶液為鹽酸。
2.如何區別失去標簽的鹽酸溶液和硫酸溶液？
取樣品滴加 BaCl2溶液 ，如果產生 不溶於稀硝酸的白色沉澱 原物質是H2SO4，則另一種為鹽酸。(註：不能用AgNO3鑒別；∵Ag2SO4微溶)
〔知識要點〕
1.物質鑒別方法
(1)用化學方法
證明被鑒別物質是 方 法 現 象
酸 ①滴加石蕊試液；②加Zn、Fe等金屬 ①試劑變紅；②產生可燃性氣體
鹼 滴加酚酞試液 試液變紅
含Cl-的物質 滴加AgNO3、HNO3 白色沉澱
含SO42-的物質 滴加BaCl2、HNO3 白色沉澱
含CO32-的物質 滴加鹽酸(HNO3)產生氣體通入Ca(OH)2 白色沉澱
H2 點燃、火焰上方罩乾燥小燒杯 有水珠出現
CO 點燃、產生的氣體與石灰水反應 白色沉澱
CO2 石灰水 變渾濁
O2 帶水星木條 復燃
(2)用物理方法
①蘭色溶液——CuSO4 ②黃色溶液——FeCl3
③蘭色不溶液——Cu(OH)2 ④紅褐色不溶液——Fe(OH)3
⑤打開盛液體的瓶蓋出現白霧的是——濃鹽酸
⑥片狀白色固體露置在空氣中潮解的是——NaOH
2.學生實驗操作(在例1解析中由學生具體操作，然後教師總結實驗步驟)
〔典型例題解析〕
例1：現有四瓶無標簽溶液，已知分別是NaCl、Na2CO3、NaNO3、Na2SO4如何鑒別它們？
(一)解析：上述四種溶液具有相同的陽離子，要鑒別它們其實只要鑒別Cl-、CO32-、SO42- 即可，鑒別方法如下：
方法一：(1)取四種溶液少量於試管中，分別滴加BaCl2溶液，若產生白色沉澱的原物質是Na2CO3、Na2SO4。無現象的原物質是NaCl、NaNO3。
(2)在沉澱中加稀HNO3，沉澱溶解並產生氣體的原物質是Na2CO3，無現象的原物質是Na2SO4。
(3)在第一個實驗中無現象的兩溶液重新取樣品加入AgNO3、HNO3，產生白色沉澱，則原物質是NaCl，另一種為NaNO3。
方法二：(1)取樣品加入硝酸，有氣體產生的是Na2CO3，對另三支沒有明顯現象的試管中滴加BaCl2，產生白色沉澱的原物質是Na2SO4。
(2)另二種未知溶液重新取樣品滴加AgNO3,HNO3,產生白色沉澱的原物質是NaCl，無現象的原物質是硝酸鈉。
討論是否還有其他方法。
注意：(1)敘述的方法應是，通過現象，判斷得出物質，而不是某某物質反應，產生現象；
(2)如果一開始加入AgNO3溶液，應注意Ag2SO4，是微溶物質，可能引起溶液的渾濁，而不能將Na2SO4與Na2CO3、NaCl區別出來。
(二)1.學生上台操作，對上述物質鑒別過程進行演示，加深影響，注意操作的規范性，培養學生的動手能力。
2.鑒別步驟：①溶解固體樣品，並取適量於試管中
②滴加××溶液
③看到××現象，則原物質為××
例2：如何鑒別失去標簽的H2SO4、HCl、Na2SO4、NaCl溶液？
解析：上述四種溶液的陽離子二種是H+，二種Na+可以根據鑒別酸的方法鑒別，陰離子，二種為Cl-，二種為SO42-，可以根據Cl-、SO42-的鑒別方法鑒別。
方法一：(1)取樣品，滴加紫色石蕊試液，使溶液變紅色的原物質是酸，另兩種無現象的原物質為鹽；
(2)重新取樣品，滴加BaCl2溶液，酸中產生白色沉澱的是H2SO4，無現象的原物質是鹽酸，鹽中出現白色沉澱的是Na2SO4，無現象的為NaCl。
方法二：上述滴加試劑的順序調換。
例3：①稀鹽酸、NaOH、NaCl；②AgNO3、Na2CO3、Na2SO4；③NaOH、Ba(OH)2、H2SO4，以上三組溶液都失去標簽每組溶液只能用一種試劑，如何區別？
解析：(1)可取樣品滴加石蕊，如果變紅則為稀鹽酸，如變蘭則為NaOH，如不變色，則為NaCl；
(2)可取樣品滴加鹽酸，如果出現白色沉澱則原液體為AgNO3，如產生氣體原液體則為Na2CO3，如果無變化則為Na2SO4；
(3)方法一：可取樣品滴加CuSO4溶液，如果看到蘭色沉澱則原物質為NaOH，如果無現象，則為H2SO4，如果出現白色與蘭色沉澱，則原物質為Ba(OH)2，另一種為NaOH。
方法二：可先用石蕊或酚酞或Zn、Fe等金屬區別出H2SO4溶液，然後另二種液體取樣品後滴加硫酸，有白色沉澱產生的，原物質為Ba(OH)2，另一種為NaOH。
例4：①K2CO3、BaCl2、NaCl濃鹽酸；②CuSO4、NaOH、MgCl2、NaCl上述二組失去標簽的溶液，不用任何試劑如何鑒別？
解析：(1)打開瓶蓋，看到有白霧的是濃鹽酸，另三種物質取樣品，滴加鹽酸有氣體產生的原溶液為K2CO3，另二種重新取樣品，滴加K2CO3，若出現白色沉澱的原物質是BaCl2，另一種為NaCl；
(2)蘭色溶液是CuSO4，另三種溶液取樣品後滴加CuSO4，有蘭色沉澱產生的原物質是NaOH，另兩種未知溶液重新取樣品，滴加NaOH，有白色沉澱產生的原物質是MgCl2，另一種為NaCl。
評註：此組題的解題方法是根據物質的物理性質先鑒別出其中一種，然後依次逐個推斷。
〔選講例題〕
例5：下列各組溶液不用任何試劑，能否鑒別出來？
①FeCl3 MgCl2 NaNO3 K2SO4
②Na2CO3 BaCl2 HCl NaCl
解析：第一組中的FeCl3是黃色的能鑒別出，但不能用FeCl3鑒別出MgCl2，NaNO3,∵FeCl3與之都不反應，∴不能鑒別
第二組雖然無特殊的有色物質，但Na2CO3與HCl反應能產生氣體，Na2CO3與BaCl2反應能產生沉澱，NaCl不與任一溶液反應，∴只要將四種溶液取樣品後兩兩混合，既能產生沉澱，又能產生氣體的是Na2CO3,與Na2CO3反應產生沉澱的是BaCl2，反應產生氣體的是HCl，與任一物質都不反應的是NaCl。
[課內追蹤練習]
4.有失去標鑒的四瓶溶液①FeCl3；②MgCl2；③NaCl；④KOH不用任何其他試劑，將其鑒別出來的順序為 ①④②③ 。
5.有失去標鑒的三瓶溶液BaCl2、K2CO3、MgSO4，只用一種試劑將它們區別出來，這種試劑可以是 H2SO4 。
6.將一包白色粉末，可能含有無水硫酸銅，碳酸鈉，硝酸鉀，氯化鈣，碳酸鋇中的一種或幾種，將該白色粉末溶於水得到無色透明溶液，向溶液中加入鹽酸有氣體放出，試推斷該白色粉末一定含有 碳酸鈉,一定沒有 無水硫酸銅，碳酸鋇，氯化鈣，可能含有 硝酸鉀 。
[復習小結]
本部分內容著重闡述了離子或物質鑒別的方法，通過物質間反應所產生的現象，對所作實驗的物質作出正確的判斷，或利用幾種物質的不同特性，用化學方法將它們逐一區別開來或根據某物質的特性，用化學方法定性分析其組成從而確定是不是這種物質。
一、物質鑒別的一般原則
1．充分利用物質的特徵反應。例如，檢驗NH4+的特徵反應是利用NH4+與OH—反應，檢驗 的特徵反應是利用 與Ag+反應，檢驗 的特徵反應是利用 與Ba2+反應。
2．設計鑒別方案時，應考慮方案的簡約性。例如，鑒別裝有濃硫酸和純水的兩瓶液體時，可以有多種方案，但最簡單的莫過於輕輕搖盪試劑瓶，根據液體的黏稠度（濃硫酸黏度大）進行鑒別。
3．充分排除干擾物質的影響。
例1：有六瓶白色固體，它們是Al2O3、NaNO3、Ba(OH)2、MgCl2、(NH4)2SO4、無水CuSO4。現僅用蒸餾水及已被檢出的物質對它們作出鑒別。根據以下實驗步驟，在空格內填放需加入的試劑。填寫檢出物質時須與實驗現象上下對應（已知：Al2O3不溶於水，但能溶於強酸、強鹼溶液）。
（1）待檢物+ □
（2）待檢溶液 + □
（3）待檢溶液 + □
解析：依題意，首先用蒸餾水檢出一種或幾種物質，然後再用檢出物質為試劑進行鑒別。（1）六種白色固體不溶於水的只有Al2O3，水溶液呈現藍色的原物質是CuSO4。（2）若將硫酸銅溶液分別與其他試劑混合，只有在Ba(OH)2中產生藍色沉澱，可鑒定Ba(OH)2，
再用Ba(OH)2檢出其他物質[也可以將Al2O3與其他試劑混合，能溶解Al2O3的也只有Ba(OH)2，但用硫酸銅溶液現象更加明顯，因此在（2）步操作中選用硫酸銅溶液]。（3）用Ba(OH)2與剩下的三種溶液混合時，能產生白色沉澱的只有MgCl2，在加熱的條件下
能產生刺激性氣體的是(NH4)2SO4，無明顯現象的是NaNO3。
答案：
（1）水；CuSO4、Al2O3；藍色溶液、白色固體不溶於水
（2）CuSO4溶液；Ba(OH)2；藍色沉澱
（3）Ba(OH)2；MgCl2、(NH4)2SO4、NaNO3；白色沉澱、有刺激性氣味、無明顯現象
評注 物質鑒別的過程中，必須充分考慮實驗探究原則的各個方面，才能找出最佳探究途徑。
二、物質鑒別的類型和常用方法
1．不需任何試劑的順序型。通過觀察、加熱、焰色反應或兩兩混合等方法先確定其中的某種物質，再用這種物質作為新試劑來鑒別組內其他物質。
例2：下列各組稀溶液，不用其他試劑和試紙，就可以將它們區別開的是（ ）。
A．硝酸鉀、硫酸銅、硫酸氫鈉、氯化鋇
B．硫酸、硫酸鋁、氯化鈉、硝酸鈉
C．鹽酸、硫酸鈉、硝酸鈉、氫氧化鈉
D．硫酸鎂、碳酸鈉、氫氧化鈉、硫酸氫鈉
解析：選項A中藍色的是硫酸銅溶液，當用它和其他三種溶液混合時，出現白色沉澱的原溶液是氯化鋇。氯化鋇和剩下的兩種溶液混合時，出現白色沉澱的是硫酸氫鈉。選項D在兩兩混合的過程中，碳酸鈉與其他物質的混合現象各不相同，分別是白色沉澱（硫酸鎂）、氣泡（硫酸氫鈉）、無明顯現象（氫氧化鈉）。選項BC中的物質無法通過觀察、混合的方法加以鑒別。
答案：AD
評註：當不用任何試劑進行多種物質的鑒別時，一般先依據外觀特徵，鑒別出其中的一種或幾種，然後再利用它們去鑒別其他的物質。若均無明顯外觀特徵時，可考慮兩兩混合法，記錄混合後的反應現象，然後確定物質的種類。
2．只需一種試劑的簡單操作型。當只用—種試劑鑒別多種物質時，一般先分析被鑒別物質的水溶性、密度、溶液的酸鹼性，確定能否選用水或酸鹼指示劑進行鑒別。另外，通過觀察需鑒別物質和所給物質的氧化性和還原性，利用氧化還原反應來鑒別物質，也是常用的鑒別方法。當用一種物質鑒別多種物質時，被鑒別物質若出現沉澱、氣體、既有沉澱又有氣體，或者發生顏色變化，即可作出正確判斷。
例3：僅用一種試劑鑒別如下物質：四氯化碳、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液，下列試劑中不能選用的是（ ）。
A．溴水 B．FeCl3溶液
C．酸性KMnO4溶液 D．AgNO3溶液
解析：選項所給的四種物質中，A、B、C三種都具有強氧化性，它們均可把NaI、Na2SO3分別氧化成I2、Na2SO4，而四氯化碳是有機物，與水互不相溶。因此用A、B、C中的任何物質均可區分開四種物質。選項D，AgNO3溶液無法區分NaCl和Na2SO4溶液。
答案 D
評註：當只用一種試劑鑒別多種有還原性的物質時，可選用有氧化性的試劑。若鑒別有氧化性的物質時，可選用有還原性的試劑。
3．操作復雜的物質鑒別。對於組分比較復雜的混合物的鑒別，應該准確找出題目的突破口，然後逐步突破。
例4：某無色氣體含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸氣中的一種或幾種，將它依次通過澄清石灰水（無渾濁現象）、氫氧化鋇溶液（有渾濁現象）、濃硫酸（無明顯現象）、灼熱的氧化銅（變紅）和無水硫酸銅（變藍）（假設每處均完全反應）。下列結論正確的是（ ）。
A．肯定有CO2、HCl，可能有NH3和H2或者其中之一
B．肯定有H2、CO2、HCl，可能有CO和水蒸氣
C．肯定有H2，肯定沒有CO2
D．肯定有CO、O2、H2，可能含有HCl
解析：上述氣體中，能使氫氧化鋇溶液產生渾濁現象的只有CO2，在此之前先通過澄清石灰水無渾濁現象，顯然是由於HCl存在所致。由於HCl的存在，澄清石灰水的溶質Ca(OH)2易與HCl反應，而使CO2難以與Ca(OH)2作用生成CaCO3沉澱。這樣CO2便順利通過Ca(OH)2溶液，繼而與Ba(OH)2反應，生成BaCO3沉澱。混合氣體中含HCl後，一定不含NH3，因兩者反應能生成白色晶體NH4Cl。混合氣體可使灼熱的CuO變紅，證明其中必有還原性氣體CO或H2存在。通過後面實驗，即再通過無水硫酸銅時會使其變藍，證明先前的還原性氣體一定有H2存在，至於CO是否存在則不能確定。
答案 B
評註：在選用一種正確的方法確定某種成分存在的同時，就可以排除與之反應的某些組分存在的可能。
總之，進行物質的檢驗都是通過觀察的實驗來完成的，即根據物質的特徵顏色和特徵反應去查出要檢驗的物質。因此，物質檢驗的關鍵是熟練掌握各物質（或離子）的特徵反應，准確地選擇鑒別試劑和實驗方法。