内容正文:
新教材 选择性必修1 稳态与调节
第1章人体内环境与稳态
1.2 内环境的稳态(第一课时)
学习目标
进行生物体维持pH稳定的模拟探究活动,阐明稳态的含义。
随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,内环境(如血浆)的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。
外界环境变化
内环境
代谢活动
内环境会因此而剧烈变动吗?
比如:食物代谢后会产生酸性和碱性物质,细胞代谢也会产生酸性物质,这些物质进入内环境,会使机体的pH发生怎样的变化呢?
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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课题:探究酸性和碱性物质进入体内,生物体的pH变化
实验对象
自变量
因变量
——生物组织材料
——酸性、碱性物质
——生物体pH的变化
——动物血浆、肝匀浆、蛋清等
——HCl/NaOH(均为0.1 mol/L)
——检测pH(pH计/pH试纸)
空白对照
已知具有减缓pH变化的能力的溶液,阳性对照
任务一——探索·实践:模拟生物体维持pH的稳定
自变量:
因变量:
实验材料(自来水、缓冲液、生物材料)
pH变化
实验组:
观察在生物材料中加酸或碱其pH变化
对照组:
观察在自来水、缓冲液中加酸或碱其pH变化
生物体具有维持稳态调节的机制,下面我们通过对比实验来探究生物体维持pH稳定的机制
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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①实验原理
在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如HPO42-/ H2PO4-)能使溶液pH的变化减弱;与自来水相比,生物组织匀浆更类似于缓冲液。
任务一——探索·实践:模拟生物体维持pH的稳定
任务一——探索·实践:模拟生物体维持pH的稳定
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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②目的要求
通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
③主要材料用具
烧杯、量筒、pH计或pH试纸、自来水、0.1mol/L的HCl、0.1mol/L的NaOH、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆、土豆匀浆、鸡蛋清等。用具:手套、烧杯、量筒、pH试纸或pH计
④实验步骤
在记录本中,画一个如下表格
材料
(25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水
磷酸
缓冲液
肝匀浆
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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任务一——探索·实践:模拟生物体维持pH的稳定
④实验步骤
①
量取肝匀浆(上清液)25 mL于烧杯中;
②
用pH计测定
初始pH并记录;
③
④
滴加5滴0.1 mol/L的HCl,边滴加边轻轻摇动烧杯;测定pH并记录;
重复③、④,直至滴加30滴HCl。
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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任务一——探索·实践:模拟生物体维持pH的稳定
⑤
清洗烧杯和pH计探头;
滴加NaOH,重复③、④步骤;
直至滴加30滴NaOH;
肝匀浆测定后,清洗烧杯和pH计探头;
用同样的方法测定自来水和缓冲液。
④实验步骤
任务一——探索·实践:模拟生物体维持pH的稳定
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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实验结果记录
实验数据处理
三次测量,取平均值
实验数据处理
思考:如何更直观地体现pH的变化?
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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任务一——探索·实践:模拟生物体维持pH的稳定
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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方法:根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出自来水变化的曲线。以实线表示加入酸后pH的变化,虚线表示加入碱后的pH的变化。
画出缓冲液的pH变化情况
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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任务一——探索·实践:模拟生物体维持pH的稳定
画出肝匀浆的pH变化情况
Dynamic changes in the internal environment
内环境的动态变化
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任务一——探索·实践