40分鐘緩沖溶液教學能做些什么

摘要：護理專業(yè)化學授課計劃，已經(jīng)擠壓為18學時，怎樣適應這一改變？這是教師急待解決的難題。剖析40分鐘緩沖溶液教學，共同探索應對方法。

關(guān)鍵詞：淡化嚴密；強化實用；緩沖溶液教學

【分析】專業(yè)關(guān)聯(lián)：（1）血液pH值維持7.35～7.45，不會因為代謝產(chǎn)生酸性物質(zhì)或堿性物質(zhì)而輕易發(fā)生酸中毒或堿中毒。（2）微生物培養(yǎng)、組織切片、細菌染色需要在某一特定pH值下進行。（3）血漿和紅細胞中有哪一些緩沖對。（4）維持血液正常pH起決定作用緩沖對及緩沖原理。

一、緩沖溶液

【講述】向50mL水中加入一滴鹽酸，pH值明顯降低，加入一滴氫氧化鈉，pH值明顯升高。向50mL醋酸與醋酸鈉混合溶液中加一滴鹽酸或一滴氫氧化鈉，pH幾乎不變。

【分析】用純?nèi)軇┧痛姿崤c醋酸鈉混合溶液作比較，明顯沒有可比性，有偷換概念之嫌，也有意回避緩沖作用包括對抗水的稀釋，這里已經(jīng)沒有必要演示該實驗，讓學生初步建立如下兩個概念，僅此而已。

【板書】1.緩沖作用：能對抗外來少了酸或少了堿，保持pH幾乎不變的作用稱緩沖作用

2.緩沖溶液：具有緩沖作用的溶液稱緩沖溶液

二、緩沖溶液組成

【分析】識別共軛酸堿對，是掌握緩沖溶液組成前提，凡是可以釋放質(zhì)子（氫離子，H+）的分子或離子為酸（布朗斯特酸），凡是能接受氫離子的分子或離子則為堿（布朗斯特堿）。學生參差不齊，花大量時間介紹質(zhì)子酸堿是不現(xiàn)實的，不妨直接給出三類常見緩沖溶液。

【板書】常見緩沖溶液（緩沖對）

①H2CO3——NaHCO3；②NH4Cl——NH3·H2O；③NaHCO3——Na2CO3。

【講述】比較發(fā)現(xiàn)左邊物質(zhì)：H2CO3、NH4+、HCO3-比右邊畫線物質(zhì)多一個H，緩沖對中習慣將這類物質(zhì)稱“酸”。右邊物質(zhì)HCO3-、NH3、CO32-比左邊畫線物質(zhì)少一個H，緩沖對中習慣將這類物質(zhì)稱“堿”。這就是緩沖溶液特征——存在著一對酸和堿，即共軛酸堿對。而與Na+、H2O、Cl-無關(guān)。

【練習1】下列各對物質(zhì)能組成緩沖溶對的有（ ）

①HAc——NaAc ②H2CO3——Na2CO3 ③H3PO4——Na2HPO4 ④NH4NO3——NH3·H2O ⑤KH2PO4——Na2HPO4 ⑥KHCO3——Na2CO3

【分析】學生效仿上述實例，尋找僅多一個H的一對物質(zhì)，容易辨別出是構(gòu)成共軛酸堿對，從而判斷出哪些能組成緩沖對。

三、緩沖原理（分析對象H2CO3——NaHCO3）

【分析】選擇這個緩沖對，是因為它在血液中濃度最高，緩沖能力最大，對維持血液正常pH值起決定性作用。常見教材對緩沖原理敘述冗長，學生難懂，教師難講，費時費力。如果把問題剖析開來，就三個問題，第一，什么物質(zhì)消耗外來的酸（抗酸成分）。第二，什么物質(zhì)消耗外來的堿（抗堿成分）。第三，外來的酸和外來的堿，是怎樣消耗掉的？發(fā)生了怎樣的化學反應？即書寫抗酸時和抗堿時離子方程式。

【講述】顯然，H2CO3多一個H是酸，HCO3-少一個H是堿，酸能中和堿而堿能中和酸。

【板書】①抗酸成分——HCO3-；②抗堿成分——H2CO3；③抗酸時離子方程：HCO3-+H+？葑H2CO3，抗堿時離子方程：H2CO3+HO-？葑

HCO3-+H2O。

【練習2】緩沖對NaH2PO4——Na2HPO4，寫出：①抗酸成分；②抗堿成分；③抗酸時離子方程式；④抗堿時離子方程。

解：①抗酸成分：HPO42-；②抗堿成分：H2PO4-；③抗酸時離子方程：HPO42-+H+？葑H2PO4-；④抗堿時離子方程：H2PO4-+HO-？葑H2O+HPO42-。

四、血漿和紅細胞中存在緩沖對

血漿：H2CO3——NaHCO3；H-蛋白質(zhì)——Na-蛋白質(zhì)；NaH2PO4——Na2HPO4。紅細胞：H-血紅蛋白——K-血紅蛋白；H-氧合血紅蛋白

——K-氧合血紅蛋白；H2CO3——KHCO3；KH2PO4——K2HPO4。

【練習3】分別指出存在紅細胞緩沖對抗酸成分和抗堿成分。

解：抗酸成分：K-血紅蛋白；K-氧合血紅蛋白；KHCO3；K2HPO4

抗堿成分：H-血紅蛋白；H-氧合血紅蛋白；H2CO3；KH2PO4

五、緩沖溶液醫(yī)學意義（擴展閱讀）

人體內(nèi)各種體液的pH值具有十分重要的意義。它們均控制在一狹小范圍內(nèi)。因為只有在這范圍內(nèi)，機體的各種功能活動才能正常進行。離開正常范圍的少許變化尚能允許，但如果變化太大，都可能引起體內(nèi)許多功能失調(diào)。

在體內(nèi)差不多每項代謝的結(jié)果都有酸產(chǎn)生，如，有機食物被完全氧化而產(chǎn)生碳酸，嘌呤被氧化而產(chǎn)生尿酸，碳水化合物的厭氧分解而產(chǎn)生乳酸以及因氧化作用不完全而導致乙酰乙酸和β-羥基丁酸的生成等。體內(nèi)代謝也生成磷酸和硫酸。代謝過程也可以產(chǎn)生NaHCO3。這些代謝產(chǎn)生的酸或堿進入血液并沒有引起pH值發(fā)生明顯的變化，這說明血液具有足夠的緩沖作用。也說明體內(nèi)有著有效的生理作用，支配著體內(nèi)能及時地得到緩沖物的不斷補充。

【分析】通過幻燈片，展示這段文字讓學生閱讀，既是對教材的擴展，也是對這次課的小結(jié)。

六、知識延伸（課后網(wǎng)絡作業(yè)）

體內(nèi)代謝會產(chǎn)生哪些酸性物質(zhì)，實物中常見有哪些堿性鹽類，體內(nèi)主要有哪些緩沖對保持體液pH在一個恒定范圍。

七、教師課后思考

本課省略了緩沖溶液演示實驗，這類印證性實驗耗費時間，對于護理專業(yè)的學生，其必要性值得探討。

正確理解緩沖原理是需要講明“兩個大量”（即抗酸成分和抗堿成分）和一個動態(tài)平衡，而動態(tài)平衡是學生又一難點，本節(jié)課通過書寫抗酸離子方程和抗堿離子方程，化解難點。

識別緩沖溶液涉及質(zhì)子酸堿概念，涉及兩性物質(zhì)概念，本節(jié)課淡化知識嚴密性，倡導實用性，并沒用完整提出酸堿質(zhì)子理論，只需要讓學生識別多一個H就是“酸”，少一個H就是“堿”，這里忽略知識的嚴密性，倡導可操作性，既節(jié)省時間，又不影響對緩沖溶液的識別。

講解緩沖溶液組成時，有意回避“弱酸”“弱堿”“多元酸的酸式鹽及其對應次級鹽”，沒用時間展開問題，這種取舍是不得已而

為之。

八、結(jié)束語

充分了解學生的能力，分析護理專業(yè)的需求，淡化知識的嚴密性，強化知識的實用性，教師嚴密駕馭課堂，這是完成教學計劃的關(guān)鍵。

（作者單位 四川省自貢市四川衛(wèi)生康復職業(yè)學院）