40分钟缓冲溶液教学能做些什么_教学园长要做些什么

  摘要:护理专业化学授课计划,已经挤压为18学时,怎样适应这一改变?这是教师急待解决的难题。剖析40分钟缓冲溶液教学,共同探索应对方法。  关键词:淡化严密;强化实用;缓冲溶液教学
  【分析】专业关联:(1)血液pH值维持7.35~7.45,不会因为代谢产生酸性物质或碱性物质而轻易发生酸中毒或碱中毒。(2)微生物培养、组织切片、细菌染色需要在某一特定pH值下进行。(3)血浆和红细胞中有哪一些缓冲对。(4)维持血液正常pH起决定作用缓冲对及缓冲原理。
  一、缓冲溶液
  【讲述】向50mL水中加入一滴盐酸,pH值明显降低,加入一滴氢氧化钠,pH值明显升高。向50mL醋酸与醋酸钠混合溶液中加一滴盐酸或一滴氢氧化钠,pH几乎不变。
  【分析】用纯溶剂水和醋酸与醋酸钠混合溶液作比较,明显没有可比性,有偷换概念之嫌,也有意回避缓冲作用包括对抗水的稀释,这里已经没有必要演示该实验,让学生初步建立如下两个概念,仅此而已。
  【板书】1.缓冲作用:能对抗外来少了酸或少了碱,保持pH几乎不变的作用称缓冲作用
  2.缓冲溶液:具有缓冲作用的溶液称缓冲溶液
  二、缓冲溶液组成
  【分析】识别共轭酸碱对,是掌握缓冲溶液组成前提,凡是可以释放质子(氢离子,H+)的分子或离子为酸(布朗斯特酸),凡是能接受氢离子的分子或离子则为碱(布朗斯特碱)。学生参差不齐,花大量时间介绍质子酸碱是不现实的,不妨直接给出三类常见缓冲溶液。
  【板书】常见缓冲溶液(缓冲对)
  ①H2CO3——NaHCO3;②NH4Cl——NH3·H2O;③NaHCO3——Na2CO3。
  【讲述】比较发现左边物质:H2CO3、NH4+、HCO3-比右边画线物质多一个H,缓冲对中习惯将这类物质称“酸”。右边物质HCO3-、NH3、CO32-比左边画线物质少一个H,缓冲对中习惯将这类物质称“碱”。这就是缓冲溶液特征——存在着一对酸和碱,即共轭酸碱对。而与Na+、H2O、Cl-无关。
  【练习1】下列各对物质能组成缓冲溶对的有( )
  ①HAc——NaAc ②H2CO3——Na2CO3 ③H3PO4——Na2HPO4 ④NH4NO3——NH3·H2O ⑤KH2PO4——Na2HPO4 ⑥KHCO3——Na2CO3
  【分析】学生效仿上述实例,寻找仅多一个H的一对物质,容易辨别出是构成共轭酸碱对,从而判断出哪些能组成缓冲对。
  三、缓冲原理(分析对象H2CO3——NaHCO3)
  【分析】选择这个缓冲对,是因为它在血液中浓度最高,缓冲能力最大,对维持血液正常pH值起决定性作用。常见教材对缓冲原理叙述冗长,学生难懂,教师难讲,费时费力。如果把问题剖析开来,就三个问题,第一,什么物质消耗外来的酸(抗酸成分)。第二,什么物质消耗外来的碱(抗碱成分)。第三,外来的酸和外来的碱,是怎样消耗掉的?发生了怎样的化学反应?即书写抗酸时和抗碱时离子方程式。
  【讲述】显然,H2CO3多一个H是酸,HCO3-少一个H是碱,酸能中和碱而碱能中和酸。
  【板书】①抗酸成分——HCO3-;②抗碱成分——H2CO3;③抗酸时离子方程:HCO3-+H+?葑H2CO3,抗碱时离子方程:H2CO3+HO-?葑
  HCO3-+H2O。
  【练习2】缓冲对NaH2PO4——Na2HPO4,写出:①抗酸成分;②抗碱成分;③抗酸时离子方程式;④抗碱时离子方程。
  解:①抗酸成分:HPO42-;②抗碱成分:H2PO4-;③抗酸时离子方程:HPO42-+H+?葑H2PO4-;④抗碱时离子方程:H2PO4-+HO-?葑H2O+HPO42-。
  四、血浆和红细胞中存在缓冲对
  血浆:H2CO3——NaHCO3;H-蛋白质——Na-蛋白质;NaH2PO4——Na2HPO4。红细胞:H-血红蛋白——K-血红蛋白;H-氧合血红蛋白
  ——K-氧合血红蛋白;H2CO3——KHCO3;KH2PO4——K2HPO4。
  【练习3】分别指出存在红细胞缓冲对抗酸成分和抗碱成分。
  解:抗酸成分:K-血红蛋白;K-氧合血红蛋白;KHCO3;K2HPO4
  抗碱成分:H-血红蛋白;H-氧合血红蛋白;H2CO3;KH2PO4
  五、缓冲溶液医学意义(扩展阅读)
  人体内各种体液的pH值具有十分重要的意义。它们均控制在一狭小范围内。因为只有在这范围内,机体的各种功能活动才能正常进行。离开正常范围的少许变化尚能允许,但如果变化太大,都可能引起体内许多功能失调。
  在体内差不多每项代谢的结果都有酸产生,如,有机食物被完全氧化而产生碳酸,嘌呤被氧化而产生尿酸,碳水化合物的厌氧分解而产生乳酸以及因氧化作用不完全而导致乙酰乙酸和β-羟基丁酸的生成等。体内代谢也生成磷酸和硫酸。代谢过程也可以产生NaHCO3。这些代谢产生的酸或碱进入血液并没有引起pH值发生明显的变化,这说明血液具有足够的缓冲作用。也说明体内有着有效的生理作用,支配着体内能及时地得到缓冲物的不断补充。
  【分析】通过幻灯片,展示这段文字让学生阅读,既是对教材的扩展,也是对这次课的小结。
  六、知识延伸(课后网络作业)
  体内代谢会产生哪些酸性物质,实物中常见有哪些碱性盐类,体内主要有哪些缓冲对保持体液pH在一个恒定范围。
  七、教师课后思考
  本课省略了缓冲溶液演示实验,这类印证性实验耗费时间,对于护理专业的学生,其必要性值得探讨。
  正确理解缓冲原理是需要讲明“两个大量”(即抗酸成分和抗碱成分)和一个动态平衡,而动态平衡是学生又一难点,本节课通过书写抗酸离子方程和抗碱离子方程,化解难点。
  识别缓冲溶液涉及质子酸碱概念,涉及两性物质概念,本节课淡化知识严密性,倡导实用性,并没用完整提出酸碱质子理论,只需要让学生识别多一个H就是“酸”,少一个H就是“碱”,这里忽略知识的严密性,倡导可操作性,既节省时间,又不影响对缓冲溶液的识别。
  讲解缓冲溶液组成时,有意回避“弱酸”“弱碱”“多元酸的酸式盐及其对应次级盐”,没用时间展开问题,这种取舍是不得已而
  为之。
  八、结束语
  充分了解学生的能力,分析护理专业的需求,淡化知识的严密性,强化知识的实用性,教师严密驾驭课堂,这是完成教学计划的关键。
  (作者单位 四川省自贡市四川卫生康复职业学院)

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