探究生物体维持pH稳定的机制实验..doc

探究生物体维持pH稳定的机制 1 实验目标 “生物体维持pH稳定的机制”实验是新课程标准中建议的一项探究实验活动，旨在使学生能从通过比较自来水、缓冲液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。通过学习，有助于学生关注自身和他人的健康问题，形成自我保健和关爱他人的意识，使学生更容易理解稳态的生理意义。 2????????? 材料用具 防护手套、50ml烧杯、50ml量筒、彩色铅笔、广泛pH试纸和精密pH试纸、0.1mol/LHCL、0.1mol/L NaOH、镊子1把、表面皿、玻璃棒、天平等。需要提前准备的实验材料有：肝匀浆、马铃薯匀浆、稀释鸡蛋清、黄瓜匀浆、PH＝7磷酸缓冲液。 3????????? 探究活动 提出问题：在一定范围内，生物体为什么能维持pH稳定? 提示：引导学生从内环境组成成分出发，分析酸碱等代谢产物对血浆、组织液、淋巴中化学物质的影响，可就此广泛提出问题，进而提炼出比较有探究价值的问题。 确定实验题目：生物体维持pH稳定的机制。 做出假设：内环境中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质，当机体运动产生大量酸或碱，内环境中缓冲物质就分别对应地与之反应，加以调节，可使内环境中酸碱度在一定范围内不会发生很大变化，从而维持在相对稳定的状态。 实验预期：仅在某一阶段内，生物材料pH稳定；而且不同的实验材料缓冲效果不同。 设计实验方案：首先制定探究计划，准备材料用具：分别制备肝匀浆、马铃薯匀浆 、稀释鸡蛋清、黄瓜匀浆、精确的缓冲溶液。接着实施计划：先画这样一个记录表（附1），便于实验结果的记录。实验材料有自来水、缓冲液和任选两种生物材料，试剂有0.1mol/LHCL和0.1mol/LNaOH两种。在等量的四种材料中，分别、依次加入5滴、10滴、15滴、20滴、25滴、30滴的酸碱液滴后，测定并记录溶液的pH。待表格完成后，再通过做图，组织学生讨论后得出结论：究竟生物体是如何维持pH稳定的，并说出不同实验材料pH变化的特点。最后在班级内交流各自报告，比较研究结果，就发现问题进行讨论。 实验操作 制备实验材料. 1)制备肝匀浆：将5g新鲜动物肝脏切碎，用研钵研磨成糊状，然后加入50ml蒸馏水，混匀后倒入试剂瓶中（弃渣）即可。 2) 制备马铃薯匀浆：将20g新鲜马铃薯切碎，用研钵研磨成糊状，然后加入60ml蒸馏水，混匀后倒入试剂瓶中（弃渣）即可。 3) 稀释鸡蛋清：在蛋壳两头各敲一个小孔，从一头将蛋清缓慢倒出，然后用水5:1稀释鸡蛋清后倒入试剂瓶中即可。 4) 制备黄瓜匀浆：将20新鲜黄瓜切碎，用研钵研磨成糊状，然后加入60ml蒸馏水，混匀后倒入试剂瓶中（弃渣）即可。 5) 制备pH＝7磷酸缓冲液：用市场上购买的成套pH缓冲剂中的混合磷酸盐试剂配置而成。使用时剪开袋口，把内容物倒入250ml容量瓶中，加不含二氧化碳的蒸馏水至刻度，搖匀，即得精确的缓冲溶液。 [需要向学生说明：缓冲溶液是外加酸碱后，pH的变化很小的溶液。它常是一种弱酸及该酸的强碱盐或一种弱碱及该碱的强酸盐（缓冲对）的混合物。] 6) 0.1 mol/L NaOH：将4 g NaOH放在1 L的烧杯内，缓缓加入500 mL蒸馏水，不停地搅拌直至溶解。然后定容至1 000 mL。 7)0.1 mol/L HCl：将8 mL浓盐酸加于500 mL蒸馏水中，再定容至1 000 mL。 以4人为一组。在记录本中，画一个如（附1）所示的记录表。 附1 取1只50ml烧杯，用量筒量取并加入25ml自来水。 （注意：使用量筒量液时，应把量筒放在水平的桌面上，使眼的视线和液体凹液面的最低点在同一水平面上，读取和凹面相切的刻度即可。不可用手举起量筒看刻度。量取指定体积的液体时，应先倒入接近所需体积的液体，然后改用胶头滴管滴加。） 测定自来水的初始pH。 取一小块试纸放在表面皿上，用沾有待测液的玻璃棒或胶头滴管滴于试纸的中部，观察颜色的变化，得出pH并作记录。 （注意：试纸不可直接伸入溶液；测试溶液的pH值时，不可事先用蒸馏水润湿，这就相当于稀释了。可以先用广泛pH试纸估计pH，再用精密pH试纸测出起始的pH。） 分别向烧杯中滴加0.1mol/L HCL，一次一滴，然后轻轻摇动。当加入到5滴、10滴、15滴、20滴、25滴、30滴时，分别测pH，并作记录。 （注意胶头滴管的使用方法：用无名指和中指夹住滴管的颈部,用拇指和食指捏住胶头.排除胶头里面的空气后，再深入到液面下，松开大拇指和食指，将所需溶液吸入滴管内；滴加液体时，应把胶头滴管垂直移到容器上方，轻轻挤压胶头，使液体滴入试管内；最后插回滴瓶。） 充分洗涤烧杯，重复上述步骤，不同的是，这次滴加的是0.1mol/L NaOH，作好记录。 思考:如果实验中滴加HCL或NaOH时，多加了一滴怎么办？提示