1.1模拟生物体维持pH的稳定 课件 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 生物体内环境的pH 酸碱体质理论： ①人的体质有酸性与碱性之分，酸性体质是“万病之源”； ②人若要想健康，应多摄入碱性食物。 ❓你认同吗？ 正常人的血浆近中性，pH在7.35-7.45之间 1. 通过“模拟生物体维持pH的稳定”实验，丰富对内环境稳态的体验，解释生物体维持pH稳定的机制，基于事实形成“稳态”概念，初步形成稳态平衡观。 2. 科学设计实验并进行实验，提高分析数据、信息转换、模型构建能力，利用多学科知识分析解决问题。 3. 运用所学评价“酸碱体质理论”科学性，用知识指导自己及他人的健康生活。 学习目标 生物体内环境的pH 细胞 代谢 酸性物质 （H2CO3） 食物 酸性物质 碱性物质 模拟实验 模拟生物体维持pH的稳定 原型与模型 模型 原型 【问题1】用什么生物材料可以模拟细胞外液？ 模拟生物体维持pH的稳定 实验组与对照组 实验组 对照组 磷酸缓冲液 【问题2】实验组是动物血浆，对照组如何设计？ 标准对照 模拟生物体维持pH的稳定 变量分析 1 自变量 2 因变量 3 无关变量 加入酸或碱的量、材料种类 模型酸碱度的变化 指标：pH值 实验材料的体积、实验时的温度，检测pH的方法等 【问题3】本实验中各变量分别是什么？ 模拟生物体维持pH的稳定 材料用具 0.1mol/L HCl 0.1mol/L NaOH 注意：HCl和NaOH有腐蚀性。应避免它与皮肤和眼睛接触，也不要入口。若溅到皮肤上，要立即用水冲洗15min，并尽快告诉老师。 材料用具 模拟生物体维持pH的稳定 任务一 设计实验，模拟生物体维持pH的稳定 对照原则 重复原则 科学性原则 材料用具：物质的量浓度0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH、血浆、蒸馏水、pH为7的磷酸缓冲液、烧杯、量筒、手套、护目镜、移液器、磁力搅拌器等。 实验步骤 A组：量取25mL蒸馏水，加入50mL烧杯，置于磁力搅拌器上，pH计检测初始pH值并记录，移液器缓慢加入0.1mL的0.1mo1/L的HCl溶液，检测并记录pH值，重复这个步骤直到加入0.6mL为止。用缓冲溶液、血浆重复操作。 B组：将A组中的HCl换为0.1mol/L的NaOH溶液，进行同样的操作。用缓冲液、血浆重复操作。 重复上述实验三次，取平均值。 模拟生物体维持pH的稳定 结果分析 模拟生物体维持pH的稳定 【问题4】如何更直观的展现不同材料pH变化与加入酸或碱量的关系？ 数据处理 模拟生物体维持pH的稳定 以加入酸或碱的量为横坐标，以pH为纵坐标，绘制3种样液pH变化曲线 描述实验结果，得到实验结论 加入酸性或碱性物质后，血浆与缓冲液类似，pH在较小的范围内波动，血浆对外界pH的变化具有一定的缓冲能力。 任务二 实验结论 血浆对外界pH的变化具有一定的缓冲能力。 模拟生物体维持pH的稳定 模型 原型 加入酸性或碱性物质后，内环境的pH在较小的范围内波动，内环境对外界pH的变化具有一定的缓冲能力。 任务三 误差分析 某位同学进行的3组重复实验中，其中一组蒸馏水的起始pH与另两组相比有较大差异，尝试分析原因 pH计探头、盛放蒸馏水的烧杯未清洗干净或蒸馏水被污染等。 1.pH计使用后要用蒸馏水充分冲洗探头 2.pH计要读数稳定后再记录 4.加入酸或碱时注意防护，避免接触皮肤、眼睛，不要溅出烧杯影响实验结果 3.盛放样液的烧杯使用前清洗干净并干燥后使用 注意事项 模拟生物体维持pH的稳定 学科交叉 酸碱滴定法比较不同材料的缓冲能力 3.1（红）～4.4（黄） 8.2（无色）～10.0（红） 甲基橙 酚酞 学科交叉 酸碱滴定法比较不同材料的缓冲能力 血浆对外界pH的变化具有一定的缓冲能力。 定量分析：检测相同体积的待测样液加入酸碱标准液后到达指示剂发生颜色变化所需的酸或碱的量。 学科交叉 酸碱滴定法比较不同材料的缓冲能力 紫甘蓝汁可以作为酸碱指示剂 学科交叉 酸碱滴定法比较不同材料的缓冲能力 生物体pH的变化 ——鱼肉匀浆、蛋清、马铃薯匀浆等 ——白醋、柠檬汁、苏打、洗衣粉等 ——紫甘蓝（花青素） 生物组织材料 酸性、碱性物质 1 自变量 2 因变量 课后实践 用不同材料模拟生物体维持pH的稳定 选取适宜的材料和方法设计实验方案，用不同材料模拟生物体维持pH的稳定，完成实验，并写出实验结果和结论。 溶液中酸性物质增加时 HPO42- + H+ H2PO4- H2PO4- + OH- HPO42- +H2O 磷酸缓冲液的缓冲原理 NaH2PO4/ Na2HPO4 溶液中碱性物质增加时 描述人体内环境维持pH稳定的机制 任务四 内环境维持pH稳定的机制 H2CO3 / NaHCO3；NaH2PO4 / Na2HPO4 呼吸系统 泌尿系统 内环境pH的稳态 来源 去路 细胞 食物 内环境的稳态 其他化学成分 血糖 血脂等 酸碱度： 渗透压： 温度： 不断变化 一定范围，相对稳定 稳态 血浆pH：7.35~7.45 接近37 ℃ 770 kPa 正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。 任务五 依据本节课所学关于内环境稳态调节的相关知识，尝试评价“酸碱体质理论”。 实验表明，人体内环境存在缓冲系统，能够自动调节pH，使之达到动态平衡。普通食物不能引起内环境的酸碱度变化。 评价社会热点问题 小结 人体内环境中有HCO3-/H2CO3、 H2PO4-/ HPO42- 等缓冲物质。 用知识指导自己及他人的健康生活 1 生物体维持pH稳定的机制 2 稳态的含义 3 关注健康问题 正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。 $$