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第2课时　探究生物体维持pH稳定的原因
第二章　
人体内环境与稳态
第一节　内环境的稳态
尝试解释生物体维持pH稳定的机制。
活动一：探究生物体维持pH稳定的原因
完成下面的实验设计方案，根据方案进行实验，并回答问题。
[实验原理]
细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸等，人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性或碱性物质，这些酸性或碱性物质进入内环境，常使pH发生偏移。但一般情况下，机体能通过________________使pH稳定在一定范围内。
[目的要求]
通过比较清水、缓冲液(如Na2HPO4、NaH2PO4等溶液，在加入酸或碱后，能使pH的变化减弱)和生物材料在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。
缓冲物质
[实验过程]
一、 材料用具
生物材料(肝匀浆、马铃薯匀浆、黄瓜匀浆和用清水稀释5倍的鸡蛋清)，pH＝7的磷酸缓冲液，0.1 mol/L HCl(盛于滴瓶中)、0.1 mol/L NaOH(盛于滴瓶中)、防护手套4副、50 mL烧杯1个、50 mL量筒1个，彩色铅笔、pH计或广谱pH试纸、镊子、清水。
二、 方法步骤和记录
1. 将25 mL清水倒入50 mL烧杯中。
2. 用pH计或pH试纸测试________________，并作记录。
清水的pH
3. 一次加一滴0.1 mol/L HCl，然后________________，加入5滴后再测pH，重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
4. ________________，并向其中倒入25 mL清水。测定并记录起始pH，再如步骤3，一滴一滴地加入0.1 mol/L的NaOH，测定并记录pH。
5. 充分冲洗烧杯，用________________代替清水，重复步骤1至步骤4，记录结果。
6. 充分冲洗烧杯，用_______________________分别代替清水，重复步骤1至4记录结果。
搅拌均匀
充分冲洗烧杯
缓冲液
生物材料1、生物材料2
三、 现象观察
不同实验材料pH变化记录表：
材料种类 加入0.1 mol/L HCl 加入0.1 mol/L NaOH
加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
清水
缓冲液
生物材料1
生物材料2
四、 实验结论
1. 根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，画出自来水pH变化的曲线。以实线表示加入酸后pH的变化，虚线表示加入碱后pH的变化，再用其他颜色的线条分别表示生物材料、缓冲液pH的变化情况。
【答案】 略
2. 根据实验结果，说出不同实验材料pH变化的特点。
【答案】 在清水中加入酸后pH变小，加入碱后pH变大，在缓冲液及生物材料中加入酸或碱后pH基本不变。
活动二：实验评价及问题讨论
1. 你的实验测得的不同情况下的pH是否存在误差？分析误差存在的原因，如何降低误差？
【答案】 略
2. 就实验加入HCl溶液或NaOH溶液后pH的变化来说，生物材料是更像清水还是更像缓冲液？
【答案】 生物材料更像缓冲液。
3. 分析缓冲液的pH变化情况与清水的不同的原因。
【答案】 缓冲液中存在缓冲物质，可以在一定范围内调节pH，使pH 保持相对稳定。
4. 尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。
【答案】 生物材料中存在着缓冲物质。
1. 下列有关人体内环境中pH调节的叙述，不正确的是(　　　)
A. 人体血浆的pH通常在7～7.35之间
B. 人体吸收的Na2CO3会与H2CO3结合形成NaHCO3
C. 血液中CO2过多会刺激神经中枢，促进呼吸排出CO2
D. 血液中乳酸过多时，就与NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和H2CO3
【解析】 人体血液的pH通常在7.35～7.45之间，A错误；人体吸收Na2CO3导致血液中Na2CO3过多时，就与H2CO3反应形成NaHCO3，过多的碳酸氢盐可由肾脏排出，B正确；血液中CO2过多会刺激呼吸中枢，促进呼吸加深加快将CO2排出，C正确；血液中乳酸过多时，就与NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和H2CO3，碳酸是一种弱酸，可分解成CO2和H2O，对血液的pH值影响不大，D正确。
A
1
2. 人体剧烈运动以后，短时间内血浆的pH会有所下降，其原因是(　　　)
A. 血浆中乳酸增多
B. 血浆中磷酸肌酸增多
C. 血浆中氧气增多
D. 血浆中丙酮酸增多
A
2
3. 分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀HCl和稀NaOH溶液，血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是(　　　)
A
B
C
D
【解析】 由于血浆中有缓冲物质，故滴加少量酸或碱其pH基本不变，但这种调节能力是有限的，若滴加过量碱时，pH会升高，滴加过量酸时，pH会降低，D正确。
D
3
4. 取甲、乙两支试管，向甲中加入血浆，乙中加入等量蒸馏水，用pH试纸检测。然后向甲、乙试管内各滴入等量的几滴HCl或NaOH溶液。摇匀后，再用pH试纸检测。下列关于此实验的过程和结果的判断分析，错误的是(　　　)
A. “等量”是对照实验中对无关变量的要求，只有在这种条件下，实验结果才可靠
B. “摇匀”使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合，确保pH试纸检测结果的准确性
C. 结果是试管甲中血浆pH变化不明显，试管乙中蒸馏水的pH变化明显
D. 可见血浆中有缓冲物质，pH稳定不变
D
4
【解析】 实验结果反映血浆中有缓冲物质，pH维持相对恒定，变化幅度很小，D错误。
4
5. (多选)下列关于“模拟生物体维持 pH 稳定”的实验的叙述，正确的有(　　　)
A. 盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免其与皮肤和眼睛接触
B. 每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，才可倒入等量的其他实验材料
C. 从加入盐酸或氢氧化钠溶液后的 pH 变化来说，生物材料更像是缓冲液
D. 根据所得实验数据，绘制 pH 变化曲线时，一般以 pH 为横坐标，以酸或碱的量为纵坐标
ABC
5
【解析】 盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免与皮肤和眼睛接触，以确保安全，A正确；为减小实验误差，每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，才可倒入等量的其他实验材料，B正确；比较几条曲线的变化规律可知，生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含缓冲物质，能够维持pH的相对稳定，C正确；根据所测得的实验数据，画pH变化曲线时，一般以酸或碱滴加数为横轴，而以pH为纵轴，D错误。
5

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