40分鐘緩沖溶液教學能做些什么

摘要：護理專業化學授課計劃，已經擠壓為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。

關鍵詞：淡化嚴密；強化實用；緩沖溶液教學

【分析】專業關聯：（1）血液pH值維持7.35～7.45，不會因為代謝產生酸性物質或堿性物質而輕易發生酸中毒或堿中毒。（2）微生物培養、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】用純溶劑水和醋酸與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，花大量時間介紹質子酸堿是不現實的，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】比較發現左邊物質：H2CO3、NH4+、HCO3-比右邊畫線物質多一個H，緩沖對中習慣將這類物質稱“酸”。右邊物質HCO3-、NH3、CO32-比左邊畫線物質少一個H，緩沖對中習慣將這類物質稱“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。

【練習1】下列各對物質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，容易辨別出是構成共軛酸堿對，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，第一，什么物質消耗外來的酸（抗酸成分）。第二，什么物質消耗外來的堿（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——Na-蛋白質；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、緩沖溶液醫學意義（擴展閱讀）

人體內各種體液的pH值具有十分重要的意義。它們均控制在一狹小范圍內。因為只有在這范圍內，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，都可能引起體內許多功能失調。

在體內差不多每項代謝的結果都有酸產生，如，有機食物被完全氧化而產生碳酸，嘌呤被氧化而產生尿酸，碳水化合物的厭氧分解而產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。體內代謝也生成磷酸和硫酸。代謝過程也可以產生NaHCO3。這些代謝產生的酸或堿進入血液并沒有引起pH值發生明顯的變化，這說明血液具有足夠的緩沖作用。也說明體內有著有效的生理作用，支配著體內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。

六、知識延伸（課后網絡作業）

體內代謝會產生哪些酸性物質，實物中常見有哪些堿性鹽類，體內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）和一個動態平衡，而動態平衡是學生又一難點，本節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子酸堿概念，涉及兩性物質概念，本節課淡化知識嚴密性，倡導實用性，并沒用完整提出酸堿質子理論，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、結束語

充分了解學生的能力，分析護理專業的需求，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鍵。

（作者單位 四川省自貢市四川衛生康復職業學院）