人教版（2019）高中生物选择性必修一 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 课件(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中生物选择性必修一 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 课件(共21张PPT) |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 38.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2026-02-24 00:00:00 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
探究·实践 模拟生物体
维持pH的稳定
“酸碱体质理论”将人体分为“酸性体质”和“碱性体质”两种类型。理论认为，酸性体质的人容易患各种疾病，如癌症、心脏病和骨质疏松等，而碱性体质的人则较为健康。
近年来，关于“碱性饮食”的讨论越来越多。一些人相信，通过饮食来调整体内的酸碱平衡可以改善健康状况。2021年，《Nutrients》杂志发表了一项研究，探讨了碱性饮食对骨健康的影响。研究发现，碱性饮食可能有助于提高骨密度，但需要更多的临床试验来确认其长期效果。当人体内环境偏碱（即碱中毒或碱血症）时，会对健康产生多种不利影响。
【课前任务1】联系生活 提出质疑
【课前任务1】联系生活 提出质疑
学生活动：
1、以小组为单位查阅资料，就是否支持“酸碱体质理论”进行辩论。
2、如果有生产厂家售卖饮用水，宣称小苏打水为“健康水”，请你判断：此说法是否可信？你会给周围人什么建议？
学习目标：
1.理解生物体维持pH稳定的原理，认识到不同生物材料在缓冲能力上的差异，有助于学生形成稳态与平衡观；
2.学会用表格记录实验结果，统计、分析实验数据，根据所得数据，能顺利做出溶液中加入酸或碱以后pH 变化曲线图；
3.关注相关健康问题，增强自我保健并关爱他人的意识。
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
探究实验的一般步骤：
观察现象
提出问题：
摄入酸性/碱性食物
是否使机体呈酸性
/碱性体质？
作出假设
进行实验
分析结果
得出结论
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
酸性/碱性溶液
生物材料匀浆
实验目的：探究生物体能否维持pH的稳定。
实验原理：使用酸性或碱性溶液模拟摄入酸性/碱性食物；使用生物材料匀浆体现机体内环境的酸碱度。
生物材料选择：
肝脏研磨液
鸡蛋清液
土豆研磨液
番茄研磨液
动物材料
植物材料
pH呈碱性
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
【课前任务2】实验设计
实验自变量：
实验因变量：
加入酸/碱溶液的量
实验材料的pH
清水
PBS溶液
1.变量分析
5滴为一个单位
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
【课前任务2】实验设计
实验自变量：
实验因变量：
1.变量分析
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
【课前任务2】实验设计
实验自变量：
实验因变量：
资料一：PBS是磷酸缓冲盐溶液（phosphate buffer saline），一般作为溶剂，起溶解保护试剂的作用。它是生物化学研究中使用最为广泛的一种缓冲液，主要成分为Na2HPO4、KH2PO4、NaCl和KCl，由于Na2HPO4和KH2PO4它们有二级解离，缓冲的pH值范围很广。
对照组1的实验材料：
对照组2的实验材料：
模拟不能维持pH稳定的情况
模拟能够维持pH稳定的情况
1.变量分析
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
2.提供如下生物材料：肝脏研磨液、鸡蛋清液、土豆研磨液、番茄研磨液，完善实验记录表格：
+0.1mmol/lNaOH(pH=13)滴数
+0.1mmol/lHCl(pH=1)滴数
5
10
15
20
25
30
0
5
10
15
20
25
30
0
清水
PBS
肝脏研磨液
鸡蛋清液
土豆研磨液
番茄研磨液
实验材料
加入酸/碱的量
pH
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
四
四
四
体现对照实验中：
的原则
控制单一变量
3. 完善实验步骤
【课前任务2】实验设计
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
3. 完善实验步骤
四
pH计
使用清水冲洗pH计
6
PBS、生物材料
【课前任务2】实验设计
实验分组情况
1-4组进行实验一：模拟肝脏研磨液和土豆研磨液维持pH的稳定
5-8组进行实验一：模拟番茄研磨液和鸡蛋清研磨液维持pH的稳定
数据处理员：统计3组内数据，取平均值，填入结果记录表。
体现对照实验中： 的原则
平行重复
【课堂任务1】实验设计
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
【课堂任务2】小组合作完成探究实践
活动一：进行实验并记录实验结果
实验结果记录：以表格的形式呈现
实验一：模拟肝脏研磨液和土豆研磨液维持pH的稳定（1-5组）
实验二：模拟番茄研磨液和鸡蛋清研磨液维持pH的稳定（6-10组）
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
实验一：模拟肝脏研磨液和土豆研磨液维持pH的稳定（展示学生统计数据）
【课堂任务2】小组合作完成探究实践（实验实施）
活动二：表达交流，数据记录员展示实验结果
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
实验二：模拟番茄研磨液和鸡蛋清研磨液维持pH的稳定（展示学生统计数据）
【课堂任务2】小组合作完成探究实践（实验实施）
活动二：表达交流，数据记录员展示实验结果
【课堂任务2】小组合作完成探究实践
活动二：表达交流，数据记录员展示实验结果
建构数学模型(分别以加入酸碱的量为横坐标，以检测指标pH为纵坐标，画出模拟生物体维持pH的稳定的曲线图)
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
数据处理过程中，本实验结果图形展示和表格展示各有何优缺点？
表格展示的数据更精确；
图像展示的数据更直观。
【课堂任务3】小组合作完成探究实践
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
思考与讨论：
1、就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？
2、缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
肝匀浆更像缓冲液，pH变化幅度较小。
缓冲液中含酸性物质和碱性物质，能够中和环境中的碱/酸，维持pH的稳定；自来水中不含这些物质，故不能维持pH稳定。
【课堂任务3】小组合作完成探究实践
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
思考与讨论：
3、不同生物材料的实验结果类似吗？
4、如果继续加大酸/碱的量生物材料会出现什么结果？
数值上差异较大，维持pH稳定的范围不同，变化幅度均较小。
pH会无限接近1/13。
注意：生物材料匀浆维持pH稳定的能力有限
得出实验结论：
1.比较不同材料的缓冲作用大小。
2.根据实验结果，说出不同实验材料pH变化的特点。
3.请根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
统计不同材料pH最大差值：土豆研磨液组4.1、肝脏研磨液组4.7、番茄研磨液组3.6、鸡蛋清液组4.5。因此缓冲作用大小为：番茄研磨液>土豆研磨液>鸡蛋清液>肝脏研磨液
pH变化幅度均小于PBS和清水组，不同实验材料pH变化幅度不同；维持pH稳定的范围不同
机体中含有较多缓冲对（HPO42-、H2PO4-、HCO3-、H2CO3），能够中和环境中的酸/碱，从而维持机体pH的稳定。
【运用知识 解决质疑】
1、运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，尝试对“酸碱体质理论”进行批判。
2、如果有生产厂家售卖饮用水，宣称小苏打水为“健康水”，请你判断：此说法是否可信？你会给周围人什么建议？
该说法缺乏科学性。人体内环境稳态的理化性质之一是酸碱度，摄入酸性食物/碱性食物，体内存在一系列机制维持pH的稳定。
不可信，人体有维持pH稳定的机制，摄入过多的碱水，可能会导致人体内环境稳态被破坏。
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
课后反思与拓展
1.讨论不同材料缓冲作用不同的原因？
2.生物体内pH变化范围远小于实验结果中的变化量，请你提出假说解释上述现象。
3.我还能提出哪些新的探究问题？
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
祝同学们健康快乐！
探究·实践 模拟生物体
维持pH的稳定
“酸碱体质理论”将人体分为“酸性体质”和“碱性体质”两种类型。理论认为，酸性体质的人容易患各种疾病，如癌症、心脏病和骨质疏松等，而碱性体质的人则较为健康。
近年来，关于“碱性饮食”的讨论越来越多。一些人相信，通过饮食来调整体内的酸碱平衡可以改善健康状况。2021年，《Nutrients》杂志发表了一项研究，探讨了碱性饮食对骨健康的影响。研究发现，碱性饮食可能有助于提高骨密度，但需要更多的临床试验来确认其长期效果。当人体内环境偏碱（即碱中毒或碱血症）时，会对健康产生多种不利影响。
【课前任务1】联系生活 提出质疑
【课前任务1】联系生活 提出质疑
学生活动：
1、以小组为单位查阅资料，就是否支持“酸碱体质理论”进行辩论。
2、如果有生产厂家售卖饮用水，宣称小苏打水为“健康水”，请你判断：此说法是否可信？你会给周围人什么建议？
学习目标：
1.理解生物体维持pH稳定的原理，认识到不同生物材料在缓冲能力上的差异，有助于学生形成稳态与平衡观；
2.学会用表格记录实验结果，统计、分析实验数据，根据所得数据，能顺利做出溶液中加入酸或碱以后pH 变化曲线图；
3.关注相关健康问题，增强自我保健并关爱他人的意识。
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
探究实验的一般步骤：
观察现象
提出问题：
摄入酸性/碱性食物
是否使机体呈酸性
/碱性体质？
作出假设
进行实验
分析结果
得出结论
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
酸性/碱性溶液
生物材料匀浆
实验目的：探究生物体能否维持pH的稳定。
实验原理：使用酸性或碱性溶液模拟摄入酸性/碱性食物；使用生物材料匀浆体现机体内环境的酸碱度。
生物材料选择：
肝脏研磨液
鸡蛋清液
土豆研磨液
番茄研磨液
动物材料
植物材料
pH呈碱性
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
【课前任务2】实验设计
实验自变量：
实验因变量：
加入酸/碱溶液的量
实验材料的pH
清水
PBS溶液
1.变量分析
5滴为一个单位
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
【课前任务2】实验设计
实验自变量：
实验因变量：
1.变量分析
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
【课前任务2】实验设计
实验自变量：
实验因变量：
资料一：PBS是磷酸缓冲盐溶液（phosphate buffer saline），一般作为溶剂，起溶解保护试剂的作用。它是生物化学研究中使用最为广泛的一种缓冲液，主要成分为Na2HPO4、KH2PO4、NaCl和KCl，由于Na2HPO4和KH2PO4它们有二级解离，缓冲的pH值范围很广。
对照组1的实验材料：
对照组2的实验材料：
模拟不能维持pH稳定的情况
模拟能够维持pH稳定的情况
1.变量分析
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
2.提供如下生物材料：肝脏研磨液、鸡蛋清液、土豆研磨液、番茄研磨液，完善实验记录表格：
+0.1mmol/lNaOH(pH=13)滴数
+0.1mmol/lHCl(pH=1)滴数
5
10
15
20
25
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0
5
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15
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30
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清水
PBS
肝脏研磨液
鸡蛋清液
土豆研磨液
番茄研磨液
实验材料
加入酸/碱的量
pH
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
四
四
四
体现对照实验中：
的原则
控制单一变量
3. 完善实验步骤
【课前任务2】实验设计
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
3. 完善实验步骤
四
pH计
使用清水冲洗pH计
6
PBS、生物材料
【课前任务2】实验设计
实验分组情况
1-4组进行实验一：模拟肝脏研磨液和土豆研磨液维持pH的稳定
5-8组进行实验一：模拟番茄研磨液和鸡蛋清研磨液维持pH的稳定
数据处理员：统计3组内数据，取平均值，填入结果记录表。
体现对照实验中： 的原则
平行重复
【课堂任务1】实验设计
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
【课堂任务2】小组合作完成探究实践
活动一：进行实验并记录实验结果
实验结果记录：以表格的形式呈现
实验一：模拟肝脏研磨液和土豆研磨液维持pH的稳定（1-5组）
实验二：模拟番茄研磨液和鸡蛋清研磨液维持pH的稳定（6-10组）
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
实验一：模拟肝脏研磨液和土豆研磨液维持pH的稳定（展示学生统计数据）
【课堂任务2】小组合作完成探究实践（实验实施）
活动二：表达交流，数据记录员展示实验结果
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
实验二：模拟番茄研磨液和鸡蛋清研磨液维持pH的稳定（展示学生统计数据）
【课堂任务2】小组合作完成探究实践（实验实施）
活动二：表达交流，数据记录员展示实验结果
【课堂任务2】小组合作完成探究实践
活动二：表达交流，数据记录员展示实验结果
建构数学模型(分别以加入酸碱的量为横坐标，以检测指标pH为纵坐标，画出模拟生物体维持pH的稳定的曲线图)
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
数据处理过程中，本实验结果图形展示和表格展示各有何优缺点？
表格展示的数据更精确；
图像展示的数据更直观。
【课堂任务3】小组合作完成探究实践
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
思考与讨论：
1、就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？
2、缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
肝匀浆更像缓冲液，pH变化幅度较小。
缓冲液中含酸性物质和碱性物质，能够中和环境中的碱/酸，维持pH的稳定；自来水中不含这些物质，故不能维持pH稳定。
【课堂任务3】小组合作完成探究实践
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
思考与讨论：
3、不同生物材料的实验结果类似吗？
4、如果继续加大酸/碱的量生物材料会出现什么结果？
数值上差异较大，维持pH稳定的范围不同，变化幅度均较小。
pH会无限接近1/13。
注意：生物材料匀浆维持pH稳定的能力有限
得出实验结论：
1.比较不同材料的缓冲作用大小。
2.根据实验结果，说出不同实验材料pH变化的特点。
3.请根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
统计不同材料pH最大差值：土豆研磨液组4.1、肝脏研磨液组4.7、番茄研磨液组3.6、鸡蛋清液组4.5。因此缓冲作用大小为：番茄研磨液>土豆研磨液>鸡蛋清液>肝脏研磨液
pH变化幅度均小于PBS和清水组，不同实验材料pH变化幅度不同；维持pH稳定的范围不同
机体中含有较多缓冲对（HPO42-、H2PO4-、HCO3-、H2CO3），能够中和环境中的酸/碱，从而维持机体pH的稳定。
【运用知识 解决质疑】
1、运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，尝试对“酸碱体质理论”进行批判。
2、如果有生产厂家售卖饮用水，宣称小苏打水为“健康水”，请你判断：此说法是否可信？你会给周围人什么建议？
该说法缺乏科学性。人体内环境稳态的理化性质之一是酸碱度，摄入酸性食物/碱性食物，体内存在一系列机制维持pH的稳定。
不可信，人体有维持pH稳定的机制，摄入过多的碱水，可能会导致人体内环境稳态被破坏。
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
课后反思与拓展
1.讨论不同材料缓冲作用不同的原因？
2.生物体内pH变化范围远小于实验结果中的变化量，请你提出假说解释上述现象。
3.我还能提出哪些新的探究问题？
探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
祝同学们健康快乐！