对于NaHCO3在生物试题中作为CO2缓冲液的质疑
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酸碱盐化学实验题汇编1.市场上有一种自热米饭,其饭盒中有一小包粉末,粉末的主要成分是铁粉、镁粉和氯化钠。
小明利用这包粉末,进行了如下的探究实验:(1)验证并分离铁粉的最简单的物理方法是。
(2)若要进一步分离镁粉和氯化钠而得到干燥的镁粉,要进行的操作是:溶解、、洗涤、干燥。
在前两步实验操作中都用到的玻璃仪器为(填一种)。
(3)在(2)所得镁粉中加入一定量的稀硫酸,使固体完全溶解。
对所得溶液中含有的溶质,小明作如下猜想:猜想1:溶质只有硫酸镁。
猜想2:溶质有硫酸镁和(填化学式)。
经查阅资料:硫酸镁溶液酸性极弱。
若要检验猜想2是否正确,能不能选用无色酚酞溶液作为试剂(填“能”或“不能”)。
小明选用一种金属单质进行实验,观察到了明显的现象,从而肯定了猜想2是正确的,写出发生反应的化学方程式:。
2.小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时,滴加盐酸前忘了加入指示剂,导致无法判断该中和反应进行的程度。
于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性【提出猜想】所得溶液可能呈碱性,也可能呈性,还可能呈性。
【实验验证】实验操作实验现象结论用试管取该溶液1-2mL,滴入1-2滴无色酚酞试液,振荡无色酚酞试液变溶液呈碱性无色酚酞试液不变色溶液呈【分析与思考】⑴若溶液呈碱性,则溶液中使其呈碱性的离子是(填写微粒符号),为避免碱性溶液污染环境,小亮对所得溶液进行了如下处理:向溶液中逐滴加入溶液,直到不再产生沉淀为止。
然后过滤,把滤液倒入蒸发皿中加热,得到氯化钠晶体,该过程涉及的化学方程式为。
⑵若无色酚酞试液不变色,为了进一步确定溶液的酸碱性,小亮提出了以下方案:方案一:取样,加入碳酸钠溶液,若观察到,则所取溶液呈酸性;若无明显现象,则呈中性。
方案二:取样,加入金属锌,若有所泡产生,则所取溶液呈酸性,该反应的化学方程式为;若无明显现象,则呈中性。
3.CO2是初中化学重点研究的气体之一。
某化学兴趣小组设计了如下实验来探究CO2的制取和性质:某兴趣小组同学将制得的CO2分别通人澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,他们观察到前者变浑浊,后者无明显现象。
家兔呼吸系统综合实验【摘要】目的:学习哺乳类动物的手术操作,掌握气管插管和神经血管分离术;探讨血液中PCO2、PO2和H+对家兔呼吸运动的影响及机制;探讨哌替啶、尼可刹米对呼吸运动的影响及机制;探讨迷走神经在家兔呼吸运动调节中的作用及机理。
方法:家兔麻醉后依次接长管,吸入N2、CO2,制作酸中毒模型,注射哌替啶、尼克刹米,切断一侧及双侧迷走神经,电刺激迷走神经中枢端,末梢端,应用RM6240微机生物信号采集处理系统测定家兔呼吸频率及每分通气量;用血气分析仪测定家兔血气参数。
结果:增加气道长度前,家兔每分通气量为982.78±302.01mL/min,呼吸频率为61.90±12.27次/min,增加气道长度后,每分通气量为1909.49±330.63mL/min,显著大于处理前(p<0.01),呼吸频率为77.80±15.47次/min,显著大于处理前(p<0.01)。
吸入含较高浓度N2的空气前家兔每分通气量为1083.06±283.58mL/min,呼吸频率为60.70±11.66次/min,给家兔吸入含较高浓度N2的空气后,每分通气量为1552.15±251.74mL/min,显著大于处理前(p<0.01),呼吸频率为70.30±14.45次/min,显著大于处理前(p<0.01)。
增加吸入气CO2分压前,家兔每分通气量为975.42±295.49mL/min,呼吸频率为58.20±12.20次/min,给家兔吸入含较高浓度CO2的空气后,每分通气量为2627.94±752.58mL/min,显著大于处理前(p<0.01),呼吸频率为89.00±17.09次/min,显著大于处理前(p<0.01)。
静脉注射NaH2PO4前,家兔每分通气量为970.02±318.20mL/min,呼吸频率为58.50±12.69次/min,静脉注射NaH2PO4后,每分通气量为1785.20±457.07mL/min,显著大于处理前(p<0.01),呼吸频率为92.50±20.43次/min,显著大于处理前(p<0.01)。
生物学实验中,常用NaHCO3稀溶液为植物光合作用提供所需CO2。
多数学生对此不能理解,他们提出,根据化学知识,固体NaHCO3加热可分解放出CO2,而NaHCO3稀溶液即使加热也不会放出CO2气体。
那么,生物学上用NaHCO3稀溶液为植物提供CO2的做法是否缺乏科学依据呢?答案当然是否定的。
首先提请大家注意的是,植物光合作用所需的CO2的浓度较低。
空气中的CO2浓度一般只有0.03%,但这已经对于植物进行光合作用已经够用了。
所以我们分析NaHCO3稀溶液如何为植物提供CO2的问题,并不需要它不断地大量放出CO2气体,只要它能维持较低浓度下CO2含量稳定就行了。
从水解和化学平衡的角度看,在NaHCO3稀溶液中存在以下平衡:(各式中的=应为可逆符号)HCO3— + H2O = H2CO3 + OH—H 2CO3= CO2+ H2O由于是在平衡溶液中,所以移动并不太明显,虽有CO2逐渐生成,但一般不会有明显的气泡产生。
但这可以在周围环境中形成一个CO2浓度相对稳定的区域,这样在密闭环境中就会形成一个饱和CO2分压。
如果植物光合作用吸收CO2的速率大于呼吸作用释放CO2的速率而消耗了环境中的CO2,使CO2气压低于其饱和分压,整个平衡就会向右移动。
NaHCO3稀溶液之所以能够为植物光合作用提供CO2,并不是因为该溶液可以不断地大量放出CO2气体,使空气中CO2浓度迅速提高,而是建立了一个平衡溶液体系:HCO3— + H2O = H2CO3 + OH—,H2CO3 = CO2 + H2O ,该体系能够使周围环境保持一个相对稳定的CO2饱和分压,使植物叶片始终处于CO2浓度相对稳定的环境之中。
碳酸氢钠二氧化碳缓冲体系1.引言1.1 概述碳酸氢钠二氧化碳缓冲体系是一种常用的缓冲体系,它由碳酸氢钠和二氧化碳两种物质组成。
缓冲体系是指能够在一定范围内维持溶液pH值稳定的一种化学体系。
在生物和化学领域,pH值的稳定对于许多重要的生理和化学过程至关重要。
然而,很多化学物质或生物体所处的环境是容易发生变化的,因此需要一种能够抵抗这种变化的机制来维持pH值的稳定性。
这就是缓冲体系的作用。
碳酸氢钠和二氧化碳是常见的缓冲体系成分。
碳酸氢钠(NaHCO3)是一种弱酸性盐,它能够与酸或碱反应产生二氧化碳(CO2),从而达到维持溶液pH值稳定的目的。
碳酸氢钠在生理体液中起着重要作用,它能够调节血液和细胞内环境的pH值,保持生理平衡。
二氧化碳是一种无色、无味的气体,也是一个重要的成分。
它能够与水反应产生碳酸,使溶液呈现酸性。
在缓冲体系中,二氧化碳的浓度可以调节溶液的pH值,使其保持稳定。
碳酸氢钠和二氧化碳的缓冲体系在许多领域都有广泛的应用。
在生物化学实验中,它被常用于调节培养基的pH值,维持细胞生长的环境稳定。
在医学领域,该缓冲体系常被用于控制药物溶液的pH值,确保药物的稳定性和疗效。
此外,碳酸氢钠和二氧化碳的缓冲体系在食品工业、环境科学和其他相关领域也扮演着重要角色。
通过了解碳酸氢钠和二氧化碳这一缓冲体系的原理和应用,我们可以更好地理解它们在调节溶液pH值方面的重要性,并且能够更好地应用于相关领域的研究和实践中。
1.2 文章结构文章结构是指文章整体的组织框架,它包括引言、正文和结论三个主要部分。
通过明确的文章结构,读者可以清晰地了解到文章的内容和逻辑关系。
在本篇文章中,文章结构主要分为以下几个部分:1. 引言:引言部分是文章的开篇,目的是给读者提供一个背景和引起读者兴趣的引子。
在本文中,引言部分将对碳酸氢钠和二氧化碳缓冲体系进行一个概述,并介绍相关的背景知识。
2. 正文:正文是文章的核心部分,将对碳酸氢钠和二氧化碳进行详细的介绍和解释。
2020-2021学年陕西省榆林市神木中学高二下学期第一次月考生物试题1.大多数熊食性复杂,既吃植物也吃部分动物,且大多数熊有冬眠的习性,但其冬眠之前要吃大量的食物,其中的营养物质有相当多的部分转化为脂肪储存。
下列相关叙述错误的是()A.熊冬眠时,脂肪也可转化成糖类来供能B.熊冬眠前所食用的动植物细胞中含量最多的是脂肪C.熊体内的脂肪具有保温作用,在冬眠期间也能分解利用D.熊冬眠前大量进食,食物中的淀粉消化分解成葡萄糖2.图为一种载体结合法固定脂肪酶(化学本质为蛋白质)的示意图。
载体与酶之间形成化学键的部位位于脂肪酶()A.肽链末端的羧基B.肽链末端的氨基C.任一氨基酸的H基团D.任一氨基酸的R基团3.有些细菌细胞内存在称为中间体的膜结构,科学家认为该结构最有可能来源于细胞膜内陷可能与细胞呼吸、细胞壁的形成、DNA复制等有关。
下列相关叙述不正确的是()A.中间体与真核细胞内的中心体的膜结构成分可能相同B.具有以核膜为界限的细胞核是真核细胞区别于原核细胞的主要特点C.细菌DNA复制与真核细胞中DNA的复制方式相同D.中间体上可能存在与细胞呼吸有关的酶4.植物成熟的叶肉细胞可作为生物学实验材料,下列有关叙述正确的是()A.鉴定组织中的还原糖时,可用叶片研磨液作为实验材料B.观察质壁分离时,叶绿体的存在不利于观察实验现象C.观察叶绿体时,临时装片中的叶片要保持有水的状态D.提取绿叶中的色素时,加入二氧化硅的目的是保护叶绿素5.细胞膜作为系统的边界,无论是控制物质进出、信息交流、细胞代谢还是免疫方面都有着极其重要的作用。
下列叙述不正确的是()A.细胞膜具有选择透过性主要是因为膜上载体蛋白的种类和数量不同B.效应T细胞识别靶细胞的过程中体现了细胞膜信息交流的功能C.磷脂双分子层构成了膜的基本支架所以生物膜的结构是对称的D.原核细胞与有氧呼吸有关的酶分布在细胞膜上和细胞质基质中6.切取相同的萝卜细条,均分为a~f组,将其分别置于浓度依次变化的①~⑥种蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组萝卜细条实验前后的长度,并计算实验后长度/实验前长度的比值(),结果如图所示。
对于NaHCO3在生物试题中作为CO2缓冲液的质疑单位:萧县中学姓名:韩伟对于NaHCO3在生物试题中作为CO2缓冲液的质疑关键词:NaHCO3CO2缓冲液质疑摘要:NaHCO3可以分解释放二氧化碳,二氧化碳既是光合作用的原料,又是呼吸作用的产物。
本文从NaHCO3的化学性质入手,以06年高考(全国卷Ⅰ)理综生物试题为切入点,指出了NaHO3不能作为二氧化碳缓冲液,同时列举了一些常见习题的错误之处。
关于NaHCO3,高中的化学教材是这样介绍的:中文名称: 碳酸氢钠重碳酸钠小苏打分子式: NaHCO3分子量: 84.01白色粉末,或不透明单斜晶系细微结晶。
比重2.159。
无臭、味咸,可溶于水,微溶于乙醇。
其水溶液因水解而呈微碱性,受热易分解,在65℃以上迅速分解,在270℃时完全失去二氧化碳。
NaHCO3的化学性质如下:1.与HCl反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑2.与NaOH反应:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+ H2O3.加热:2 NaHCO3=(加热)Na2CO3+ H2O + CO2↑根据NaHCO3既可与酸发生中和反应,又可与碱发生中和反应的性质,生物学中常把它作为PH缓冲物质使用,如:人体内环境稳态中血浆PH的维持。
当机体剧烈运动时,肌肉中产生大量的乳酸,并进入血液后,就与血液中的NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和碳酸。
碳酸是一种弱酸,而且又可以分解成二氧化碳和水,二氧化碳随着呼吸作用排出体外,所以对血液的PH影响不大。
同时,从NaHCO3的化学性质不难得出,NaHCO3在一定条件下还可以释放出二氧化碳,故很多生物试题将NaHCO3作为光合作用的二氧化碳来源,例如:例1:06年高考(全国卷Ⅰ)理综生物试题:第30题、(22分)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗。
用所提供的材料和用具,在给出的实验步骤和预测实验结果基础上,继续完成实验设计和预测实验的结果,并对实验结果进行分析:实验材料和用具:烟草幼苗、试管2支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、日光灯(实验过程中温度和光照等条件适宜,O2、CO2在水中的溶解量和无氧呼吸不计)。
专题05 光合作用与呼吸作用1.(2019•全国2卷.2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。
下列叙述正确的是A. 马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B. 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C. 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD. 马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生【答案】B【解析】有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解,产生二氧化碳和水,生成大量ATP的过程。
场所是细胞质基质和线粒体。
无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是乳酸或酒精和二氧化碳。
【详解】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,无葡萄糖,A错误;马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二阶段转化成乳酸,B正确;马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段,会生成少量ATP,C错误;马铃薯块茎储存时,氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸,酸味会减少,D错误。
2.(2019•全国3卷.4)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。
那么,与萌发前的这n 粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为A. 有机物总量减少,呼吸强度增强B. 有机物总量增加,呼吸强度增强C. 有机物总量减少,呼吸强度减弱D. 有机物总量增加,呼吸强度减弱【答案】A【解析】根据题干信息分析,将n粒种子置于黑暗环境中使其萌发,得到n株黄化苗,该过程中没有光照,所以种子在萌发过程中只能进行呼吸作用消耗有机物,不能进行光合作用合成有机物,也不能合成叶绿素,所以幼苗是黄化苗。
【详解】根据题意分析,种子萌发时,吸水膨胀,种皮变软,呼吸作用逐渐增强,将储藏在子叶或胚乳中的营养物质逐步分解,转化为可以被细胞吸收利用的物质,所以种子萌发过程中,呼吸作用强度增加,而有机物因呼吸作用消耗而总量不断减少。
综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
合理应用碳酸氢钠的十个问题问题一:碳酸氢钠的副作用有哪些1. 引起氧离曲线左移,不利于血红蛋白在组织中释放氧,即不利于组织供氧;碱性药物会使血PH值迅速上升,而红细胞内已经减少的2,3-DPG来不及恢复,造成组织缺氧,这就是宁酸勿碱的原因;2. 引起反常性细胞内酸中毒和颅内酸中毒;乳酸是休克期间细胞内生成的产物,由 H+ 到达细胞外,才引起酸血症,这是一个由里向外的过程;而碳酸氢钠的作用,是一个由外向里的过程,并不能直接解决细胞内酸中毒的问题;更为严重的是,根据下列公式:H+ + HCO3- = H2O + CO2碳酸氢根加入血中,将生成二氧化碳;碳酸氢根不能自由出入细胞,而二氧化碳可以;也就是说,给了碳酸氢钠,以上公式在细胞外右移,而在细胞内左移,加重细胞内酸中毒;3. 增加PaCO2而加重通气负担;碳酸氢根加入血中,将生成二氧化碳,可以增加二氧化碳分压,从而加重通气负担;一位病人给 50 mmol 碳酸氢钠约合5% 碳酸氢钠83ml后 PCO2 上升约5mmHg,可以产生 1 升二氧化碳,这是一个正常人 5 分钟的二氧化碳产量;1/3瓶碳酸氢钠,即使在 5 分钟给入,通气量也要增加一倍,这在某些危重病人不一定能达到;短时间内迅速提高二氧化碳浓度,可以导致心收缩力减弱,动物试验中还可导致心脏停跳;4. 减低血钙、增加尿钙,不利于血管张力的维持,故不利于血流动力学的稳定;从临床证据看,使用碳酸氢钠并不能改善病人最终结果;有限的随机实验表明碳酸氢钠可以提高 pH和碳酸氢根含量,但碳酸氢钠的使用,提高了二氧化碳分压,并使游离钙离子的浓度降低约10%;5. 降低血钾,不利于心电稳定和呼吸肌的收缩;给碱性药物后血钾向细胞内转移,这本来是降低血钾的有效措施,但对于休克患者在没有了解电解质的情况下极有可能导致低钾,尤其是酮症酸中毒和腹泻相关的代酸患者要慎重;6. 过量可引起代碱,抑制呼吸;本来酸中毒大呼吸对于代酸代偿是非常重要的,过快升高PH 后抑制呼吸,导致呼吸代偿能力下降,在没有通气支持的情况下是非常不利的;7. 从数量级别上看,无氧代谢时,不扭转无氧代谢的情况下,单给碳酸氢钠纠酸,从根本上是无效的;体内 H+以每小时几百毫当量的速度由代谢不断生成,而体内的碳酸氢根总量Pool十分有限,仅约860mmol,而肝肾要产生新的碱储备又比较慢,所以在不扭转无氧代谢的情况下,单给碳酸氢钠,从根本上是无效的;休克引起的代谢酸中毒,根本原因在于 H+的大量生成,这和肾小管酸中毒丢失碳酸氢根,机制是完全不一样的;8. 对乳酸酸中毒施用碱性药物会刺激糖代谢,致产生更多的乳酸,加重乳酸酸中毒;综上,NaHCO3不是代酸治疗的好选择,根本原因在于其并非针对病因病机的治疗,而属于对症治疗的范畴,这和我们通常认为碳酸氢钠可以纠酸的认识有显着的偏差;问题二:指南对于碳酸氢钠应用的摘要2005年CPR指南:在复苏后动脉血气分析p H <时可以考虑使用碳酸氢钠;以下情况需积极使用:1危急生命的高K血症2原有的严重代酸2007年低血容量休克指南:使用碳酸氢钠能短暂改善酸中毒,不主张常规使用;代谢性酸中毒的处理应着眼于病因处理、容量复苏等干预治疗,在组织灌注恢复过程中酸中毒状态可逐步纠正;过度的血液碱化使氧解离曲线左移,不利于组织供氧;因此,在失血性休克的治疗中,治疗只用于紧急情况或 pH < ;D级2008年脓毒症指南中:在低灌注引起的p H ≥ 乳酸血症的治疗中 ,不推荐使用碳酸氢盐用于改善血液动力学或减少升压药的使用;尚无研究证实碳酸氢盐对低 p H 时的血液动力学和升压药需要量的影响;也无研究证实在任何 p H 情况下,碳酸氢盐对临床结果的影响;1B问题三:应用碳酸氢钠的时机如何PH VS HCO3 VS CO2-CP从以上指南可以看出,都以PH值作为碳酸氢钠应用的主要指针,PH大多在左右开始应用碳酸氢钠,因为代谢性酸中毒时;H+对心血管有直接的抑制作用;但H+可以通过颈动脉体主动脉体兴奋交感系统和兴奋心血管系统;最近的观点认为为分水岭,对心血管系统无明显干扰,低于会产生明显的抑制作用,所以代酸,只要PH>都不需要补碱是对的;但是我们还要注意对于心血管已经存在抑制状态心功能不全、全身麻醉、内源性儿茶酚分泌过度低血容量、过度应激、肾上腺皮质功能不全、长期使用利血平等药物时,把作为处理代酸的标准是不妥当的;HCO3下降可以是代酸,也可以是呼碱代偿,故用HCO3作为碳酸氢钠的应用指针就不太好;CO2-CP就更不好了,它受到的影响因素更多,不仅受代谢影响也受到呼吸的影响,但因为生化室经常会查这个指标,得到数据比较容易,在没有血气分析的情况下偶尔也用;问题四:纠酸=应用碳酸氢钠么除了碳酸氢钠还有什么其他的纠酸措施众所周知,碳酸氢钠是一个强碱性药物,所以应用碳酸氢钠理所当然可以纠正代酸;但是真的只有应用碳酸氢钠才能纠酸么首先纠酸最重要的环节是患者自己;在医生没有出现之前,人类已经在地球上存在了几百万年了,人体有强大的缓冲系统和肺肾代偿功能,足以应付一般的代酸,大可不用医生去操心,更不要说要医生应用碳酸氢钠来纠酸了;比如一个腹泻患者,出现高氯性代酸的原因主要有两点:一是肠液中丢失了碱,二是容量不足导致了代酸;通常我们只需要立即评估患者有效循环容量状态和电解质丢失情况,针对病因治疗;病人可能只需要自己进食休息下就可以解决,不需要应用碳酸氢钠;严重腹泻导致轻度酸中毒的患者只需要补充容量,以利于肾脏对H+的排泄和HCO3的重新生成,补充缺失的容量是改善组织灌注和恢复肾脏泌酸功能的关键,只有对重度酸中毒,当PH<时才考虑静脉应用碳酸氢钠;因为肺迅速而有效的代偿和肾脏强大的排酸保碱能力足以应付;其次纠酸还包括针对病因、扩容、透析、机械通气通过呼吸来代偿等治疗措施,不仅仅只是应用碳酸氢钠才叫纠酸;问题五:呼酸也是酸中毒,可以用碳酸氢钠纠酸么我想说这是一个非常不好的想法;碳酸氢钠主要是用于代酸,对于呼酸,主要是解决通气问题,应用碳酸氢钠只有加重通气功能负担,反而使得呼酸加重;事实上即使是代酸的患者,也会因为应用碳酸氢钠而加重通气负担;问题六:补碱公式中系数所蕴含的意义;补碱公式中系数有、、、等等,参数有选HCO3或BE的;系数主要是表示HCO3所分布的容积;通常情况下HCO3很难进入细胞内,我们知道人体体液占体重的,其中细胞内液占,细胞外液占血液占组织液占;系数是细胞内液的1/4加上细胞外液;系数是细胞内液的1/2加细胞外液;而系数是表示HCO3均匀分布于整个体液,这显然是不可能的;问题七:关于补碱公式的冷思考园子里看到太多补碱公式,通过以上论述,我们可以看出,问题并不在于选择哪个公式,而在于该不该应用碳酸氢钠和如何掌握应用碳酸氢钠的时机;问题八:心脏骤停患者碳酸氢钠的合理应用2010 AHA CPR指南:在一些特殊复苏情况下,如原本有代谢性酸中毒、高钾血症、三环类抗抑郁药过量,碳酸氢盐可能有益,但对心脏骤停患者不推荐常规使用碳酸氢钠CLASS III LOE B;特殊情况下使用碳酸氢钠时,常规起始剂量为1mEq/kg;只要有可能,碳酸氢钠应当有碳酸氢根浓度或血气分析和实验室检查提供的碱缺失来指导治疗;为尽可能降低医源性碱中毒的风险,抢救人员不应完全纠正计算的碱缺失;问题九:危重烧伤患者碳酸氢钠的合理应用2007年由中华医学会出台了我国第一个烧伤指南临床诊疗指南-烧伤外科学分册指出:用碱性药物的指针和时机是PH ;代谢性酸中毒时有机酸在体内堆积,经肝脏处理转化为HCO3-,增加碱储备;若给碱性药物会造成内源性和外源性HCO3-叠加,使碱储备增多,造成医源性代谢性碱中毒,故一般不宜应用碱性药物;危重烧伤液体复苏中最常用的就是乳酸林格氏液、血浆和5% 葡萄糖,最初在血浆没来时我们用羟乙基淀粉130代替部分血浆;乳酸林格氏液含有28mmol/L的乳酸钠,FFP每100ml含有20ml的枸橼酸钠,如果我们再输入碳酸氢钠,在第二到第三天往往会出现明显的代谢性碱中毒,患者有时会表现为烦躁不安、说胡话;问题十:慢性肾衰患者碳酸氢钠的合理应用代谢性酸中毒是肾功能不全的常见表现,早期阴离子间隙正常,病程晚期可进展为高阴离子间隙;主要原因是受损肾脏合成和排泌NH4+受损;酸中毒常没有症状,当血HCO3<18mmol/L时建议治疗,即使在酸中毒很轻时也是有益的;估计人体酸合成约为1mmol/Kg,假设存在部分酸排泌,只用30mmol/d600mg的片剂两片,bid的维持剂量就足够使HCO3-增加至20mmol/L;后记:作为一位中医,我为什么要拿碳酸氢钠说事碳酸氢钠是一个常用且基础的药物,越是基础的东西越是重要,基础不牢,不可能建高楼大厦,这个大家都懂,但要学好西医基础相当的难,尤其还要随时结合循证医学就更难了;当下,我们变得浮躁了,一切向“前”看,无可厚非,这是一个现实的社会,毕竟当我看了一些书,写了这些字之后,您可能会问小苏打值多少钱一瓶但是如果我们不去更新知识,天知道将来躺在病床上受罪的不是我们自己。
易错点04酶相关实验探究中的“三个慎重”易错陷阱1:先混合跟先自变量处理对实验结果没有影响【分析】由于酶具有高效性,若先混合,酶和底物可能在未达到预设条件时便发生反应从而影响实验结果。
错陷阱2:所有反应物都可用于各种目的的探究实验【分析】探究酶的最适温度:不宜选用过氧化氢作底物。
因为过氧化氢加热时分解会加快,从而影响实验结果;探究酶的最适pH:不宜选用淀粉作底物。
因为酸本身会促进淀粉分解;探究蛋白酶的相关实验:不宜选用蛋白质溶液作底物。
因为蛋白酶本身是蛋白质不便于实验结果的检测。
易错陷阱3:见到有淀粉就用碘液,碰到还原糖就用斐林试剂【分析】用淀粉和蔗糖作底物探究淀粉酶的专一性时碘液无法区分蔗糖是否分解;探究温度对酶活性的影响时不宜用斐林试剂,因为斐林试剂发挥作用需要水浴加热,而本实验需要严格控温。
【易错点提醒一】物质的加入顺序要“慎重”【例1】关于酶及其特性的实验设计,下列叙述正确的是()A.验证酶的专一性,可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液等设计对照实验进行验证B.验证酶的高效性,可通过设置自身对照,比较盛有H2O2的试管中加入H2O2酶前后,H2O2分解速率的变化来进行验证C.探究pH对酶活性影响的实验中,简要流程可以是:将底物加入各组试管→调节装有酶液的各试管的pH→向底物试管加入酶→混匀并进行保温→观察结果D.探究温度对酶活性的影响,可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂等设计实验进行探究【答案】C【解析】淀粉酶可以将淀粉水解为还原糖,而不能将蔗糖水解,斐林试剂和还原糖在水浴条件下生成砖红色沉淀,所以可以用淀粉酶、淀粉、蔗糖和斐林试剂等设计对照实验进行验证酶的专一性,但碘液不能检测蔗糖是否被分解,因此不能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液等设计对照实验进行酶专一性的验证,A错误;酶的高效性是和无机催化剂相对而言的,故在验证酶的高效性的实验中,应该使用无机催化剂作为对照,B错误;探究pH对酶活性影响的实验中,简要流程可以是:将酶加入各组试管→调节各试管酶液的pH(使酶处于预设的pH条件下)→向各试管加入底物→混匀并进行保温→观察结果,C正确;由于斐林试剂检测还原糖时需要在水浴加热的条件下进行,这会改变实验的温度,从而影响实验结果,D错误。
对于NaHCO3在生物试题中作为CO2缓冲液的质疑
单位:萧县中学
姓名:**
对于NaHCO3在生物试题中作为CO2
缓冲液的质疑
关键词:NaHCO3CO2缓冲液质疑
摘要:NaHCO3可以分解释放二氧化碳,二氧化碳既是光合作用的原料,又是呼吸作用的产物。
本文从NaHCO3的化学性质入手,以06年高考(全国卷Ⅰ)理综生物试题为切入点,指出了NaHO3不能作为二氧化碳缓冲液,同时列举了一些常见习题的错误之处。
关于NaHCO3,高中的化学教材是这样介绍的:
中文名称: 碳酸氢钠重碳酸钠小苏打
分子式: NaHCO3分子量: 84.01
白色粉末,或不透明单斜晶系细微结晶。
比重2.159。
无臭、味咸,可溶于水,微溶于乙醇。
其水溶液因水解而呈微碱性,受热易分解,在65℃以上迅速分解,在270℃时完全失去二氧化碳。
NaHCO3的化学性质如下:
1.与HCl反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
2.与NaOH反应:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+ H2O
3.加热:2 NaHCO3=(加热)Na2CO3+ H2O + CO2↑
根据NaHCO3既可与酸发生中和反应,又可与碱发生中和反应的性质,生物学中常把它作为PH缓冲物质使用,如:人体内环境稳态中血浆PH的维持。
当机体剧烈运动时,肌肉中产生大量的乳酸,并进入血液后,就与血液中的NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和碳酸。
碳酸是一种弱酸,而且又可以分解成二氧化碳和水,二氧化碳随着呼吸作用排出体外,所以对血液的PH影响不大。
同时,从NaHCO3的化学性质不难得出,NaHCO3在一定条件下还可以释放出二氧化碳,故很多生物试题将NaHCO3作为光合作用的二氧化碳来源,例如:
例1:06年高考(全国卷Ⅰ)理综生物试题:
第30题、(22分)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗。
用所提供的材料和用具,在给出的实验步骤和预测实验结果基础上,继续完成实验设计和预测实验的结果,并对实验结果进行分析:
实验材料和用具:烟草幼苗、试管2支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、日光灯(实验过程中温度和光照等条件适宜,O2、CO2在水中的溶解量和无氧呼吸不计)。
实验步骤和预测实验结果:
(1)剪取两块相同的烟草叶片分别放在盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中,叶片均浮在水面上。
(2)用真空泵抽走两支试管内液体中和叶肉细胞空隙间的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均沉在试管底部。
(3)……
分析实验的结果:……
试题分析:
本题的实验目的是验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中,既有气体的产生,也有气体的消耗。
本题的突破点在题中所给出的实验材料和用具--- NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)。
由NaHCO3稀溶液可以分析出,它可以产生二氧化碳也可以吸收二氧化碳。
根据给出的实验步骤“一组加入碳酸氢钠稀溶液,另一组加入等量的蒸馏水”可知,本质是有无二氧化碳,所以应先验证光合作用是否产生氧气,条件应进行光照。
利用碳酸氢钠稀溶液提供的二氧化碳产生的气体可使叶片上升。
没有二氧化碳供应的不能进行光合作用。
然后给以暗处理,呼吸作用又会消耗氧气,叶片又会下沉。
这样题目就迎刃而解了。
(本题参考答案:略)
但是,对于本题的突破点---- NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料),到底是如何为烟草叶片提供二氧化碳的呢?对此,笔者产生了疑问。
从高中化学教材中不难得出NaHCO3可以释放出二氧化碳,但必须在特定的条件下----“酸性条件”或者“加热条件”,而作为NaHCO3稀溶液自身是很难释放出二氧化碳来的。
06年高考题注意了这个问题,故在“NaHCO3稀溶液”后的括号内,又特别强调了其用途,可以说06高考题还是很严谨的。
但是,一些地方模拟试题中类似的问题比比皆是,又如:
例2:为证实叶绿体有放氧功能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验,装片需要给予一定的条件,这些条件是()A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
解析:本题考察的是有关叶绿体进行光合作用释放氧气的必备条件,答案选B。
光照,二氧化碳是进行光合作用的条件,此题中NaHCO3的作用就是为叶绿体的光合作用提供二氧化碳,但根据学生的高中化学知识是无法作出判断的。
例3:下图表示三株脱淀粉(经充分饥饿处理)的同种相似植株放在不同的钟罩内,以下关于本实验的目的叙述中最准确的是
A证明光合作用的速率随CO2浓度增大而增大;
B证明光合作用的必需条件是CO2;
C证明过多的CO2阻碍光合作用;
D证明NaOH能促进光合作用;
解析:本题是对实验中自变量与因变量关系的考察,答案为A 选项。
从图中的不同之处(即自变量),是本题的解题关键所在。
根据答案可知,密闭钟罩内不同浓度的NaHCO3的作用也是提供二氧化碳,并且NaHCO3的浓度不同,提供的二氧化碳的量也不同。
但是,NaHCO3不在“酸性条件”或者“加热的条件”下,NaHCO3的水溶
液是很稳定的,不会分解释放出二氧化碳,更不用说会导致钟罩内二氧化碳浓度的不同。
由于受NaHCO3、H2CO3这一对缓冲物质在维持血浆PH的稳定的影响,有些试题会把NaHCO3溶液,作为植物进行光合作用和呼吸作用时二氧化碳的缓冲溶液。
例如:
例4:如下图所示,在有光时,NaHCO3溶液为伊尔藻提供光合作用的原料;无光时,NaHCO3溶液吸收伊尔藻呼吸作用释放的CO2。
根据高中化学知识,NaHCO3溶液必须在“酸性条件”或者“加热的条件”下,才能释放出二氧化碳,那么NaHCO3溶液能否吸收二氧化碳呢?
NaHCO3自身不能与二氧化碳发生化学反应,NaHCO3溶液要想吸收二氧化碳,就只能依靠二氧化碳融于水,形成H2CO3。
但是由于受到NaHCO3在溶液中电离出的HCO3-的影响,NaHCO3溶液吸收二氧化碳的能力比水还弱,故NaHCO3溶液不能作为CO2的缓冲溶液。
那么,当生物试题中需要用到二氧化碳缓冲液时,应当如何处理呢?如下图所示,我们不妨就用二氧化碳缓冲液表明。