人教版(新教材)高中生物选择性必修1精品学案1 2 内环境的稳态

第2节 内环境的稳态

内环境的动态变化

———————————————自主梳理———————————————

1.内环境动态变化的因素

2.探究实践：模拟生物体维持pH的稳定

(1)实验原理：在溶液中加入酸或碱，缓冲对能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。

(2)目的要求：通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。 (3)方法步骤

①画记录表：设计一表格来记录实验结果。 ②测自来水pH的变化：

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③充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤②中步骤，记录结果。 ④充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复步骤②中步骤，记录结果。 (4)数据处理：根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，分别画出自来水、缓冲液和肝匀浆在滴加酸和碱后的pH变化曲线。 (5)得出结论：根据实验结果，说出不同实验材料pH变化的特点。

(1)维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与(√)

〖提 示〗：影响稳态的因素是外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行。

(2)内环境稳态是机体通过消化、呼吸、循环和泌尿这四个系统的协调活动来维持的(×)

〖提 示〗：与内环境稳态直接相关的系统是消化、呼吸、泌尿、循环这四个系统，参与调节的系统还有神经系统、内分泌系统和免疫系统，内环境稳态是通过神经—体液—免疫调节网络来维持的。

(3)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时，机体不一定达到稳态(√) 〖提 示〗：稳态的实质是内环境的成分和理化性质处于动态平衡。 (4)内环境达到稳态时，人一定不得病(×)

〖提 示〗：患有红绿色盲症、白化病等遗传病的患者，其内环境也能达到稳定。

(5)内环境稳态遭到破坏时，代谢紊乱，此时代谢速率一定下降(×)

〖提 示〗：内环境稳态遭到破坏时，代谢速率不一定下降，如内环境中甲状腺

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激素升高，引起人患甲亢，代谢速率反而会升高。

〖应用示例〗 下列关于人体pH及其稳态的叙述，错误的是( ) A.人体血浆的pH约为7.35～7.45

B.细胞代谢会产生一些酸性物质能诱发内环境pH变化

C.人和动物吃的食物代谢后产生的酸性或碱性物质能诱发内环境pH变化

－

D.内环境中的H2CO3、HPO24等物质会与代谢产生的CO2反应，从而维持pH的

相对稳定

2－〖解 析〗 酸性物质是与缓冲对中的弱酸的强碱盐HCO－3、HPO4等反应，削

弱其对内环境pH的影响，维持内环境pH的相对稳定。 〖答 案〗 D

〖对点小练〗 下列关于内环境动态变化的表述，不正确的是( ) A.尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终维持在37 ℃左右 B.内环境的每一种成分如血糖、血脂等都是处于一定的范围内不断变化的 C.内环境的渗透压是稳定不变的，否则细胞将会吸水膨胀或者失水皱缩 D.正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定

〖解 析〗 内环境的各种化学成分的含量和理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内，C错误。 〖答 案〗 C

———————————————素养提升——————————————— 科学探究——分析结果、解释现象、得出结论

以下是某小组完成模拟生物体维持pH的稳定实验后得到的实验结果：

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请分析回答下列问题：

(1)本实验中甲组(自来水)和乙组(缓冲液)起什么作用？两者所起的作用完全一样吗？

〖提 示〗：均起对照作用；不完全一样。

(2)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？ 〖提 示〗：缓冲液。

(3)缓冲液的pH变化为什么与自来水不同？

〖提 示〗：本实验所用的缓冲液为磷酸盐缓冲液；滴加HCl时，缓冲液中的弱酸的强碱盐会与HCl反应；滴加NaOH时，缓冲液中的弱酸会与NaOH反应；从而减缓pH的变化。

(4)请根据上述实验结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。

〖提 示〗：肝匀浆等生物材料中可能也含有缓冲对，因而能维持pH的相对稳定。

〖应用示例〗 (2019·郑州市高二月考)下列关于“生物体维持pH稳定的机制”实验的叙述中，错误的是( )

A.HCl和NaOH溶液都有腐蚀性，应避免其与皮肤和眼睛接触

B.每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，才可倒入等量的实验材料

C.从加入HCl或NaOH溶液后的变化来说，生物材料更像是缓冲液

D.根据所得实验数据，画pH变化曲线时，一般以pH为横轴，以酸或碱的滴数

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为纵轴

〖解 析〗 根据所得实验数据，画pH变化曲线时，一般以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，D错误。 〖答 案〗 D

〖对点小练〗 (2019·福建高二联考)某同学以清水、缓冲液和血浆分别为实验材料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验，实验结果如图所示。下列相关叙述中，错误的是( )

A.起对照作用的是清水组和缓冲液组 B.所得结果不合理的是清水组

C.该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的 D.图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组

〖解 析〗 据图可知，缓冲液组的曲线比血浆组先下降，说明缓冲液组维持pH稳定的能力低于血浆组，D错误。 〖答 案〗 D

联想质疑

★稳态并不是固定不变的绝对稳定，而是在一定范围内不断变化的相对稳定。 实验成功关键点

(1)加入酸或碱时，要一滴一滴地加入，并严格控制滴数。 (2)HCl和NaOH均有腐蚀性，要避免其与皮肤和眼睛接触。

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★不经常运动的人，一次剧烈运动过后，会产生大量乳酸来不及分解，乳酸积累刺激神经末梢，人便会产生酸痛感。

1.运动员剧烈运动时，肌细胞中会产生大量的乳酸，乳酸进入血液后，会使血浆pH有下降的趋势，此时如何进行调节？

〖提 示〗：乳酸可与血液中的NaHCO3发生反应，生成乳酸钠、水和CO2，CO2经呼吸系统排出，血浆pH保持相对稳定。

2.人体从汽水中摄入的碳酸钠进入血液后，会使血浆 pH有上升的趋势，此时如何进行调节？

〖提 示〗：碳酸钠与碳酸反应，生成NaHCO3，过多的NaHCO3经泌尿系统排出体外，因此血浆pH保持相对稳定。 〖归纳〗

(1)内环境的稳态包括各种化学成分含量的稳态和各种理化性质的稳态两个方面；

(2)内环境的稳态是一种相对稳定、动态平衡，而不是固定不变；

2－

(3)酸性物质与缓冲对中的弱酸的强碱盐(HCO－3、HPO4等)反应，碱性物质与缓

冲对中的弱酸(H2CO3、H2PO4等)反应。 〖拓展视野〗

晶体渗透压和胶体渗透压

(1)由血浆中的无机盐、葡萄糖、尿素等小分子物质所形成的渗透压叫晶体渗透压。如钠离子、钾离子等能维持血细胞内外水平衡。

(2)由血浆蛋白等大分子物质所形成的渗透压叫胶体渗透压。如血浆蛋白等能维

－

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持血管内外水平衡。 〖归纳总结〗

Na＋、K＋与渗透压的关系

(1)Na＋在维持细胞外液渗透压上起决定性作用。 (2)K＋在维持细胞内液渗透压上起决定性作用。

对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义 ———————————————自主梳理——————————————— 1.对稳态调节机制的认识

(1)人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础。 (2)对稳态调节机制认识的过程

遭到破坏时，代谢速率未必下降，也可能导致代谢速率上升。

(3)内环境稳态的失调：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，严重时危及机体健康。

2.内环境稳态的重要意义

内环境稳态正常时，人体未必不得病(如：遗传病、植物人等) 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

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3.稳态概念的发展

生命系统的各个层次都存在着稳态。

(1)内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的(√) (2)内环境的理化性质是恒定不变的(×)

(3)内环境的生化指标能反映机体的健康状况，可作为诊断疾病的依据(√) (4)稳态的动态变化与机体的正常代谢有关(√)

(5)内环境稳态是机体通过调节作用使各个器官、系统协调活动的结果(√) (6)由于机体具有调节能力，所以无论环境的变化多么剧烈，都不会破坏内环境的稳态(×)

〖应用示例〗 下列关于对稳态的表述，不正确的是( ) A.贝尔纳认为，内环境保持相对稳定主要依赖神经系统的调节

B.坎农提出稳态的概念，认为内环境稳态的维持是通过神经调节和体液调节的共同作用

C.目前普遍认为，神经－体液－免疫调节网络是机体维持内环境稳态的主要调节机制

D.稳态只存在于人和高等动物等个体层次，其他生命系统层次不存在稳态 〖解 析〗 生命系统的各个层次都存在着稳态，D错误。 〖答 案〗 D

〖对点小练〗 下列关于人体稳态及其维持的叙述，错误的是( ) A.人体内环境稳态的失调都是由于人体自身调节功能出现障碍导致的 B.体温和pH的相对稳定，保证了细胞代谢相关酶活性的正常

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C.渗透压的相对稳定，有利于维持细胞正常的形态和结构

D.血糖和血氧含量的相对稳定，保证了细胞有氧呼吸所需物质的供应

〖解 析〗 当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态都可能会遭到破坏，A错误。 〖答 案〗 A

联想质疑

★儿童的许多系统功能发育尚未完善，稳态调节能力差，容易失衡。

为什么体温和pH不正常会影响机体的代谢活动？

〖提 示〗：因为机体的代谢是在酶的催化作用下进行的，而酶的活性受温度和pH的影响。

思维导图 晨读必背 1.人体内环境中有很多缓冲对，其中最重要的是HCO－3/H2CO3，其次还有－－HPO24/H2PO4等。

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2.正常机体通过调节作用，使各个器官、高中生物人教版（新教材）选择性必修1

系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。 3.目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 4.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 5.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。 随堂检测

1.人剧烈活动后，隔一段时间血浆的pH会( ) A.维持在7.35～7.55 C.维持在7.35～7.45 〖答 案〗 C

2.以下关于人体体温的描述，错误的是( ) A.人体体温是指人体内部的温度

B.不同人的体温会因年龄、性别等的不同而存在微小的差异 C.同一个人的体温在一日内也有变化，但一般不超过1 ℃ D.人体体温会随周围气温的变化而有较大的波动

〖解 析〗 人属于恒温动物，体温在一定范围内变化，体温不会随周围气温的变化而有较大的波动，D错误。 〖答 案〗 D

3.稳态的维持要依靠机体的调节，但外界环境也会影响稳态，下列事实哪一项不是外界环境因素变化引起的( )

A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病” B.有人到青藏高原后会头疼乏力、血压升高

B.远小于7.35～7.45 D.稳定在3～4

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C.人屏息一段时间后，呼吸运动会明显加强 D.长期处于高温环境可能会引起“中暑” 〖答 案〗 C

4.下列关于内环境及其稳态的叙述，正确的是( ) A.长期饮用弱碱性的水会大幅度改变内环境的pH

2－

B.内环境是一个主要由H2PO－4/HPO4构成的缓冲体系

C.维持内环境稳态的调节机制是神经—体液调节

D.在正常情况下，内环境的各种理化性质总是在不断变化，但都保持在正常的范围内

〖解 析〗 维持内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。 〖答 案〗 D

5.(2019·辽宁高二期末)以下关于内环境稳态的说法正确的是( ) ①稳态就是指内环境的各种理化性质处于稳定状态

②人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础

③人体维持稳态的调节能力是很强的，即使外界环境剧变，人体也总能保持稳态的平衡

④内环境稳态的调节机制的现代观点是神经—体液—免疫调节网络 A.①② C.②③ 〖答 案〗 B

课时作业 (时间：30分钟)

强化点1 内环境的动态变化

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B.②④ D.①④

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1.下列属于缓冲对中能与食物经细胞代谢产生的碱性物质发生反应，以维持pH相对稳定的物质是( ) A.HCO－3

－C.HPO24

B.H2CO3

－

D.PO34

〖答 案〗 B

2.目前，人们普遍认为机体维持稳态的普遍调节机制是( ) A.神经调节

B.神经调节和体液调节 C.免疫调节

D.神经—体液—免疫调节网络 〖答 案〗 D

3.下列可能导致人体稳态失衡的是( )

①长时间饥饿没有进食 ②长时间处于高温环境中 ③血钙过高 ④初次登上青藏高原 A.①②④ C.①②③ 〖答 案〗 D

4.(2019·吉林吉化第一高级中学校高二月考)如图表示某人从初进高原到完全适应，其体内血液中乳酸浓度的变化曲线，下列对AB段和BC段变化原因的分析，正确的是( )

B.②③④ D.①②③④

A.AB段上升是因为人初进高原，呼吸频率加快造成的

B.BC段下降的原因是乳酸被血液中缓冲物质转化为其他物质或造血功能增强使红细胞数量增多

C.AB段上升是因为此段时间内，人体只进行无氧呼吸，产生大量的乳酸进入血液

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D.AB段产生的乳酸，在BC段与Na2CO3反应

〖解 析〗 AB段上升是由于人初进高原，空气稀薄，氧气不足，无氧呼吸加强所致，A错误；BC段下降的原因：一是被血浆中的缓冲物质转化为其他物质；二是造血功能逐渐增强，红细胞数量增多，能运输更多的氧气，B正确；AB段上升是由于此段时间内人体的无氧呼吸加强所致，而不是只进行无氧呼吸，C错误；在BC段，乳酸与NaHCO3反应，D错误。 〖答 案〗 B

5.(2019·全国高二月考)人体细胞与外界环境进行物质交换需要“媒介”，下列关于该“媒介”的叙述，不正确的是( ) A.该“媒介”主要由血浆、组织液和淋巴液组成

B.该“媒介”是机体进行正常生命活动和细胞代谢的主要场所 C.该“媒介”的相对稳定是机体进行正常生命活动的必要条件

2－D.该“媒介”pH的相对稳定与HCO－3和HPO4等离子有关

〖解 析〗 人体代谢主要发生在细胞内而不是内环境，B错误。 〖答 案〗 B

强化点2 对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义

6.(2019·全国高二开学考试)内环境的相对稳定是机体进行正常生命活动的必要条件，下列有关正常人体内环境稳态的叙述错误的是( ) A.适宜的温度和pH是内环境中各种酶正常发挥作用的前提条件 B.血糖和血氧保持在正常范围内才能为细胞代谢提供充足的反应物 C.神经—体液—免疫调节网络是维持机体稳态的主要调节机制 D.处于相对稳定状态的内环境中，不可能含有尿素、尿酸等有害物质

〖解 析〗 尿素等代谢废物也是内环境的成分之一，处于相对稳定状态的内环境也会含有尿素等代谢废物，D错误。 〖答 案〗 D

7.(2019·湖北高二期末)下列关于人体内环境的叙述，错误的是( )

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A.H2CO3/NaHCO3是维持细胞外液pH稳定的缓冲物质 B.血浆渗透压与蛋白质含量有关，与无机盐离子含量无关 C.组织液中的蛋白质浓度低于血浆中蛋白质浓度 D.淋巴管阻塞会引起组织水肿

〖解 析〗 血浆渗透压与蛋白质含量和无机盐离子含量均有关，B错误。 〖答 案〗 B

8.(2019·广西南宁三中高二开学考试)下列关于内环境稳态的叙述，正确的是( )

A.稳态就是指内环境的理化性质维持相对稳定的状态 B.肌细胞无氧呼吸产生的乳酸不会使血浆pH显著下降 C.目前普遍认为稳态是神经和体液调节共同作用的结果 D.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的主要场所

〖解 析〗 稳态就是指内环境的理化性质及组成成分含量等维持相对稳定的状态，A错误；肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，由于血浆中含调节pH的缓冲物质不会使血浆pH显著下降，B正确；目前普遍认为稳态是神经—体液—免疫调节网络共同作用的结果，C错误；细胞内液(细胞质)是机体进行正常生命活动和细胞代谢的主要场所，D错误。 〖答 案〗 B

9.(2019·江西临川一中高三月考)近年来，去旅游的人越来越多，但高原地区氧气稀薄，一些人可能会出现组织水肿等高原反应。下列相关说法不正确的是( )

A.高原反应可能还包括呼吸、心跳加速 B.因高原反应出现水肿时人组织液增多

C.高原反应的产生是因为机体丧失了内环境稳态的调节能力 D.高原反应的产生可能与内环境酸碱平衡失调有关

〖解 析〗 高原反应的产生是外界环境引起机体内环境的改变超过了机体的自

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我调节能力，而不是机体丧失了内环境稳态的调节能力，C错误。 〖答 案〗 C

10.(2020·福建三明一中高二月考)为了探究血浆pH值维持稳定的机制，设计实验比较①蒸馏水 ②人工配制的缓冲液 ③血浆分别滴加0.1 mol/LNaOH和 0.1 mol/LHCl后pH变化的情况。下列关于实验的设计和分析不正确的是( ) A.本实验缺乏对照

B.①加入酸或碱后pH变化明显

C.每组中所加酸或碱的浓度和量是相同的 D.血浆和②在加入酸或碱后pH都不发生很大变化

〖解 析〗 本实验中已经设置对照组，即①蒸馏水和②人工配制的缓冲液，A错误；①中没有缓冲物质，因此加入酸或碱后pH变化明显，B正确；探究实验需要遵循单一变量原则，该实验的自变量为是否含有缓冲物质，每组中所加酸或碱的浓度和量都属于无关变量，都需相同，C正确；血浆和②中都含有缓冲物质，因此在加入酸或碱后pH都不会发生很大变化，D正确。 〖答 案〗 A

11.(2019·乌鲁木齐市第四中学高一期中)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，下列有关叙述不正确的( )

A.大量出汗丢失Na＋，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液 B.细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持 C.正常人剧烈运动后，血浆的pH不会发生剧烈变化 D.当内环境稳态遭到破坏后，不一定引起细胞代谢紊乱

〖解 析〗 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，故当内环境稳态遭到破坏后，一定引起细胞代谢紊乱，D错误。 〖答 案〗 D

12.(2019·河北安平中学高二期末)下列关于人体内环境的说法不正确的是( ) A.葡萄糖氧化分解不可能发生在人体内环境中

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B.内环境稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变 C.pH和温度的稳定，给酶正常发挥催化作用创造了条件 D.免疫系统既是机体的防御系统，也是维持稳态的调节系统

〖解 析〗 内环境稳态是指内环境的成分和理化性质保持相对稳定，B错误。 〖答 案〗 B

13.(2019·河北安平中学高二期末)人体内细胞外液构成的液体环境称为内环境，内环境的稳态是细胞生活所必需的。下列说法错误的是( ) A.渗透压的稳定遭到破坏，必然会引起代谢紊乱

B.pH和温度的稳定，都给酶正常发挥催化作用创造了条件

C.免疫系统识别并清除异物、外来病原微生物也是维持内环境稳态的机制 D.内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下实现的

〖解 析〗 内环境稳态是在神经—体液—免疫调节网络的共同作用下实现的，D错误。 〖答 案〗 D

14.(2019·江苏启东中学高二月考)右图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。A、B、C、D表示四种体液，①②表示有关的物质。请据图回答相关问题：

(1)A～D中不属于内环境的是〖 〗__________；〖 〗_____________是体内绝大多数细胞直接生活的环境。

(2)C的渗透压大小主要与________________的含量有关；其酸碱度保持相对稳

－定，与它含有的________、HPO24等离子有关。

(3)如果②代表O2，由体外进入到组织细胞需要________(系统)协助完成；机体维持稳态的主要调节机制是_______________________________________。

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〖解 析〗 (1)由图知：A为组织液、B为淋巴液、C为血浆、D为细胞内液；其中不属于内环境的是D细胞内液；组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。(2)C为血浆，血浆的渗透压主要与无机盐(Na＋、Cl－)、血浆蛋白含量有

2－

关，其酸碱度保持相对稳定，与它含有的HCO－3、HPO4等离子有关，例如当

吃酸性物质或者运动产生的乳酸，乳酸和碳酸氢钠反应产生乳酸钠和碳酸，碳酸分解成水和CO2通过呼吸系统排出去。(3)如果②代表O2，由体外进入到组织细胞需要呼吸系统和循环系统协助完成；机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。

〖答 案〗 (1)D 细胞内液 A 组织液 (2)无机盐、蛋白质 HCO－3 (3)呼吸系统、循环系统 神经—体液—免疫调节网络

15.(2019·全国高二课时练习)某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液，pH＝7)和血浆分别为实验材料进行实验，探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”，主要实验步骤如下：

分别加入25 mL实验材料→测pH→滴加5 mL 0.1 mol/L的HCl、摇匀→测pH→倒去烧杯中溶液后充分冲洗→重复实验并记录。试回答下列有关问题： (1)实验开始时都应测量三种材料的

pH

值，其目的是

_______________________________________________________。 (2)该同学用如图所示曲线来预期探究结果，试回答：

①预期结果中明显不符合科学的是_________________________组，理由是_____________________________________________。

②实验中清水组和缓冲液组起________作用。实验可以得出的结论是________________________________________________。

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(3)如果要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能，本探究实验还应该补充___________________________________________。

〖解 析〗 (1)实验设计时要遵循对照原则，此实验是观察血浆是否具有维持pH稳定的功能，所以在实验开始时都应预先测量pH值，以获得实验前数据，以便与实验后溶液pH值做比较。(2)①清水组实验前是呈中性，加HCl后，溶液pH值应该下降，因此清水组预期结果明显不符合科学。②根据图中曲线可以分析，缓冲液组具有一定的维持pH稳定的能力，血浆组维持pH稳定的能力最强。由此可得知，实验中清水组和缓冲液组与血浆组起对照作用。③通过对照实验可以得出的结论是血浆与缓冲液一样具有维持pH值相对稳定的功能，且血浆的这种能力比较强。(3)血浆具有维持pH稳定的功能，设置实验时，可设置酸性、中性和碱性等条件下观察血浆维持pH稳定的能力。本实验还需用NaOH溶液替换HCl溶液重复以上三组实验，这样实验更完善。

〖答 案〗 (1)获得实验前数据，以便与实验后溶液pH值做比较 (2)①清水 清水中加HCl后，溶液pH值下降 ②对照 血浆与缓冲液一样具有维持pH值相对稳定的功能，且血浆的这种能力比较强 (3)用NaOH溶液替换HCl溶液重复以上三组实验

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