人教版(新教材)高中生物选修1教学设计1:1 2 内环境的稳态教案
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第一章人体的内环境与稳态学案第1节细胞生活的环境.............................................................................................. - 1 - 第2节内环境的稳态................................................................................................ - 13 - 探究实践模拟生物体维持pH的稳定 ..................................................................... - 23 -第1节细胞生活的环境一、体内细胞生活在细胞外液中1.体液(1)概念: 人体内含有大量以水为基础的液体, 这些液体统称为体液。
(2)组成①血浆是血细胞直接生活的环境。
②组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
③淋巴液是可以协助机体抵御疾病的大量淋巴细胞直接生活的环境。
2. 内环境(1)概念: 由细胞外液构成的液体环境。
(2)内环境之间的关系(3)作用之一: 是机体内细胞生活的直接环境。
(4)将下列细胞与其生活的内环境连接起来。
①组织细胞 a. 组织液、血浆②毛细血管壁细胞 b. 组织液、淋巴液③毛细淋巴管壁细胞 c. 淋巴液、血浆④血细胞 d. 组织液⑤淋巴细胞和吞噬细胞 e. 血浆提示: ①—d ②—a ③-b ④-e ⑤-c二、细胞外液的成分1. 主要成分(1)血浆(2)组织液、淋巴液、血浆成分的异同点: 成分和含量相近, 但又不完全相同, 最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。
2.本质是一种盐溶液, 类似于海水。
这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
三、内环境的理化性质1. 渗透压概念渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力与溶质微粒的关系影响因素①血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关②在组成细胞外液的各种无机盐离子中, 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。
第1章 人体的内环境与稳态第2节 内环境的稳态教学过程教学内容教师活动学生活动引入新课在进行常规体检时,通常要做血液生化检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。
右图是某人的血液生化检验结果报告单的一部分。
思考讨论给出的问题,引入本节的学习。
【问题探讨】:1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况?2.每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?3.从化验单上可以看出什么成分超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?【引导分析】得出:随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,内环境的各种化学成分和理化性质在不断变化。
阅读相关内容,思考讨论并回答有关问题。
年级高二年级 授课时间1课时课题第2节 内环境的稳态教材分析《内环境稳态的重要性》是人教版普通高中课程标准实验教科书生物选择性必修1第1章第2节的内容。
它是在第1节《细胞生活的环境》的基础上,进行了延伸和拓展,是学习后面动物和人体生命活动调节内容的基础。
稳态是选择性必修1的核心概念。
理解好这一概念,可以为后续的学习做好铺垫。
因此,稳态的概念及稳态的重要性是本节教学内容的重点。
稳态的调节机制在本节中仅做了一个简要的概述,因为要在后面的章节中要逐渐深入展开学习。
人体健康与内环境稳态密切相关。
发烧、低血糖、腹泻等稳态失调引起的疾病,是我们常见的病症。
因此,通过有关内环境稳态内容的学习,可以帮助学生结合生活实际理解生命活动的本质,树立健康的生活理念。
教学目标 1.说明内环境稳态及其生理意义。
2.尝试解释生物体维持pH 稳定的机制;简述稳态的调节机制。
3.关注相关健康问题,增强自我保健并关爱他人的意识。
教学重点1.稳态的概念。
2.稳态的重要意义。
教学难点生物体维持PH 稳定机制的实验操作。
设疑:内环境会因此而剧烈变动么?一、内环境的动态变化实验:模拟生物体维持pH的稳定【导语】食物代谢后会产生酸性和碱性物质,细胞代谢也会产生酸性物质。
1.2内环境稳态教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修1一、课程基本信息1.课程名称:1.2内环境稳态2.教学年级和班级:2023-2024学年高二上学期生物3.授课时间:2023年9月20日上午第1节4.教学时数:45分钟二、核心素养目标1. 理解内环境稳态的概念,掌握稳态调节的基本原理,提高科学思维能力。
2. 掌握内环境稳态的调节机制,包括神经调节和体液调节,提升科学探究能力。
3. 分析内环境稳态对生物体的重要性,提高生物学知识的应用能力。
4. 培养对生命的敬畏之情,提高生命观念和环境保护意识。
三、学习者分析1. 学生已经掌握了哪些相关知识:学生在之前的学习中已经接触过细胞膜、细胞器、物质跨膜运输等概念,对细胞内环境有一定的了解。
此外,学生还学习了神经调节的基本原理,包括神经元、神经冲动的产生与传导等。
这些知识为理解内环境稳态提供了基础。
2. 学生的学习兴趣、能力和学习风格:高二学生对生物学知识有较高的兴趣,尤其是与生活实际相关的内容。
在学习风格上,学生喜欢通过观察、实验和讨论来加深对知识的理解。
此外,学生具有较强的自主学习能力,能够通过查阅资料和与他人合作来解决问题。
3. 学生可能遇到的困难和挑战:在理解内环境稳态的概念时,学生可能对稳态调节的机制感到困惑,特别是神经调节和体液调节之间的联系。
此外,学生可能对内环境稳态在生物体中的重要性缺乏直观的认识,难以将理论知识与实际应用相结合。
在实验操作和数据分析方面,学生可能需要更多的指导和练习。
四、教学资源1. 软硬件资源:多媒体投影仪、实物投影仪、白板、实验器材(如显微镜、生理盐水、动物标本等)。
2. 课程平台:学校提供的在线学习平台,如智慧课堂、云课堂等。
3. 信息化资源:内环境稳态相关视频资料、PPT课件、动画演示等。
4. 教学手段:讲授法、实验法、讨论法、小组合作学习等。
五、教学过程设计1. 导入新课(5分钟)目标:引起学生对内环境稳态的兴趣,激发其探索欲望。
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: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7.35~7.45B.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、HPO2-4等物质会与代谢产生的CO2反应,从而维持pH的相对稳定〖解析〗酸性物质是与缓冲对中的弱酸的强碱盐HCO-3、HPO2-4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。
内环境的稳态教学设计一、教学课题:内环境的稳态(人教版高中生物选择性必修一第一章第二节)二、教学目标:1.说出内环境稳态的概念及生理意义;2.简述稳态的调节机制;3.通过对生活中一些现象分析来归纳出内环境稳态的概念,明白稳态是动态的变化过程;4.通过实验探究说明稳态的调节机制;5.认同内环境稳态是机体进行正常的生命活动所必需的条件,理解内环境的稳态调节有一定限度,形成尊重科学规律和客观事实的意识。
三、教学重点:内环境稳态的调节机制和重要意义四、教学难点:内环境稳态的调节机制五、教材分析课程标准中关于本节的具体标准是:1.以血糖、体温、pH和渗透压为例,阐明机体通过调节作用保持内环境的相对稳定,以保证机体正常的生命活动。
2.举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命活动,是维持内环境稳态的基础。
内环境的稳态是高中生物学中的一个重要概念,这一节的核心概念是稳态,由于这些内容很抽象,学生要做到真正理解有一定难度,也是本节教学内容的难点。
稳态调节机制在后面章节会逐步展开、深化,本节只是简要概述,起承上启下作用。
六、学情分析:内环境相关知识在初中教材涉及较少,学生印象不深刻,需要老师创设教学情境引导学生回忆相关知识。
必修一细胞的物质输入与输出等章节对细胞结构和功能有比较详细的介绍,对学习本节内容有一定帮助,但需要教师引导学生将新旧知识建立联系。
稳态概念是重难点内容,内环境概念及其化学成分、理化性质很抽象,因此需要通过开展各种活动引导学生深入认识理解内环境稳态。
七、教学方法:多媒体教学、小组讨论、实验探究教学、启发式教学八、教学过程:九、课后评价与反思本节课的内容看似抽象,却是我们身体的时刻正常运行内在机制之一,如何将抽象的内容转换为学生能理解、感受到的生活实际?这需要认真的选择教学材料、设置合理的问题串,尽量设置学生熟悉的,接近生活实际的,这样可以激发学生的兴趣和求知欲。
因此,在本节课中设计了一些活动,比较丰富,充分调动了学生的感官,通过一些实例、实验引导学生得出结论。
1.2 内环境的稳态脏和肝中的活性最高,在血液中的活性很低。
当某种原因使细胞膜通透性增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血液,引起血液中转氨酶活性升高。
2.每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?提示:这说明:(1)内环境成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境稳态表现为一种动态平衡:(2)不同个体存在一定差异。
3.从化验单上可以看出什么成分超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?提示:(1)天冬氨酸氨基转移酶(即谷草转氨酶)略微低于正常值,这通常没有临床意义,建议定期复查。
若该值偏高,说明肝功能受损。
(2)葡萄糖含量超标,且糖化血清白蛋白严重超标可能是糖尿病。
糖尿病患者长期高血糖,会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。
(3)甘油三酯超标,可引起高血脂症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
一、内环境的动态变化1.细胞代谢会产生许多___________,如碳酸等;人和动物吃的食物代谢后也会产生一些__________。
提出问题:这些物质进入内环境,会使机体的pH 发生怎样的变化呢?下面的探究活动将帮助你回答这个问题。
播放视频:模拟生物体维持PH的稳定。
模拟生物体维持pH的稳定的实验结果分析结论:滴加盐酸后,自来水pH逐渐减小。
滴加NaOH 【学习活动一】学生阅读课本,带着问题,阅读课文,回答问题。
视频播放,坐标图分析实验结果。
带着问题,通过阅读,了解稳态的动态变化。
培养学生获取信息的能力,加深学生对概念的认识,激发学生的科学研究的兴趣。
溶液后,逐渐增大结论:在一定范围内滴加盐酸还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定。
结论:无论滴加盐酸还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。
比较以上三个图的曲线变化规律可知:生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来_______,说明生物材料内含有________________,因而能维持pH 相对稳定。
1.2《内环境的稳态》教案
一、教学目标
1.说出那环境的概念和生理意义(生命观念)
2.简述稳态的调节机制(生命观念)
3.测定人体体温的变化,尝试解释生物体维持ph稳定的机制(科学思维,科学探
究)
4.关注内环境稳定与健康的关系(社会责任)
二、教学重难点
1.教学重点:内环境稳态及其生理意义
2.难点:内环境稳态及其生理意义
三、学情分析
学生对内环境组分和理化性质有基本了解,对人体基本系统结构有基本了解,可通过情境设计了解内环境动态变化情况,将抽象问题具体化。
四、教学过程。
第2节内环境的稳态〖学习目标〗 1.说明内环境稳态及其生理意义。
2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制,简述稳态的调节机制。
3.关注相关健康问题,增强自我保健并关爱他人的意识。
〖素养要求〗 1.生命观念:帮助学生在个体水平认知稳态与平衡观的观念。
2.科学探究:借助实验手段,分析生物体维持pH稳定的机制。
3.社会责任:关注内环境稳态与健康的关系。
一、内环境的动态变化1.模拟生物体维持pH的稳定(1)实验目的: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。
(2)方法步骤①设计实验记录表。
②测自来水pH的变化③充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复上述过程,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复②过程,记录结果。
(3)分析实验数据根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。
(4)实验结论:生物组织匀浆类似于缓冲液,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
2.人体内环境的pH维持在一定范围内的机理: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HPO2-4/H2PO-4等。
3.内环境的稳态: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状态。
判断正误(1)人体剧烈运动后,由于无氧呼吸产生乳酸,使血浆pH明显降低()(2)内环境的变化不会引起机体自动调节各器官和系统的活动()(3)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时,机体不一定达到稳态()(4)内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变()〖答案〗(1)×(2)×(3)√(4)×关键点拨“三要点”理解内环境稳态的概念(1)内容:组成内环境的各种成分的相对稳定,如氧气、葡萄糖等的含量;内环境的各种理化性质的相对平衡,如渗透压、pH、温度等。
(2)实质:内环境的组成成分和理化性质的动态平衡。
第2节内环境的稳态【学习目标】1.模拟生物体维持pH的稳定,阐明机体维持内环境相对稳定的调节机制。
(科学探究)2.运用稳态与平衡观解释通过机体维持内环境相对稳定的调节机制来保证机体的正常生命活动。
(生命观念、科学思维)3.通过分析稳态失调的实例,养成自我保健的意识和习惯,运用相关知识关心他人。
(社会责任)4.通过举例分析,归纳稳态的意义,认同稳态调节机制;通过查阅资料,了解稳态概念在分子水平、细胞水平上的发展。
(生命观念、科学思维、科学探究)【自主预习】一、内环境的动态变化1.原因(1)外因:外界环境的变化。
(2)内因:体内细胞代谢活动的进行。
2.模拟生物体维持pH的稳定(1)实验原理本实验采用对照实验的方法,通过向自来水、缓冲液、肝匀浆中加入酸或碱引起pH的变化,定性说明在一定范围内,生物体内液体环境与缓冲液相似,从而说明生物体维持pH相对稳定的机制。
(2)方法步骤(3)实验结论生物材料类似于缓冲液,加入少量酸或碱后不会发生pH的大幅度变动。
(4)解释人体内环境中也有很多缓冲对,其中最重要的是HC O3-/H2CO3,其次还有HP O42−/H2P O4-等。
当一定量的酸性或碱性物质进入后,内环境的pH 仍能维持在一定范围内。
3.实例——体温变化(1)正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在微小差异。
(2)同一个人的体温在一日内也有变化,但变化幅度一般不超过 1 ℃。
4.稳态(1)概念: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状态。
(2)对象: 每一种成分和理化性质。
(3)特点: 相对稳定,需各个器官、系统协调活动。
二、对稳态调节机制的认识1.维持内环境稳态的基础: 人体各器官、系统协调一致地正常运行。
2.人体维持稳态的调节能力特点: 有一定限度。
3.稳态遭破坏的原因(1)外界环境的变化过于剧烈。
(2)人体自身的调节功能出现障碍。
三、内环境稳态的重要意义1.内环境需保持稳态的原因: 细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的,完成这些反应需要各种物质和条件。
1.2内环境的稳态教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修1科目授课时间节次--年—月—日(星期——)第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目(包括教材及章节名称)1.2内环境的稳态教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修1教学内容分析本节课的主要教学内容为人教版(2019)选择性必修1第1章第2节《内环境的稳态》。
该节内容主要包括内环境的组成、内环境稳态的概念、意义及其生理意义,以及内环境稳态的维持。
教学内容与学生已有知识的联系:1. 学生已经学习了细胞的基本结构,包括细胞膜、细胞质、细胞器等,这些知识为本节课的内环境组成部分奠定了基础。
2. 学生已经学习了生命活动的基本单位是细胞,细胞的生命活动需要在适宜的环境中进行,这为理解内环境稳态的概念和意义提供了基础。
3. 学生已经学习了神经调节的基本方式,包括神经元之间的兴奋传递,这为理解内环境稳态的生理意义提供了基础。
4. 学生已经学习了激素调节的基本方式,包括激素的分泌、运输、作用等,这为理解内环境稳态的维持提供了基础。
5. 学生已经学习了生物体的新陈代谢,包括物质的合成和分解,这为理解内环境稳态的维持提供了基础。
教学目标1. 知识与技能目标:学生能够理解内环境的组成,包括细胞外液、组织液、血浆、淋巴等;学生能够掌握内环境稳态的概念,理解其对于生命活动的重要性;学生能够理解内环境稳态的生理意义,包括维持细胞生活的稳定环境,为细胞提供营养物质和氧气,排出代谢废物等;学生能够理解内环境稳态的维持,包括神经调节、激素调节和细胞调节等。
2. 过程与方法目标:学生能够通过观察、思考、讨论等方式,培养对生命现象的观察能力和分析能力;学生能够通过实验探究,培养科学探究能力和实验操作能力;学生能够通过小组合作,培养团队协作能力和交流沟通能力。
3. 情感态度与价值观目标:学生能够认识到内环境稳态对于生命活动的重要性,培养对生命的尊重和保护意识;学生能够通过学习内环境稳态的维持机制,培养对自然规律的敬畏之心;学生能够通过学习内环境稳态的生理意义,培养对健康生活方式的认识和重视。
1.2 内环境的稳态活动1:模拟生物体维持PH 的稳定【引导】细胞代谢会产生许多酸性物质,人吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱性物质,这些物质进入内环境会使机体的pH发生怎样的变化呢?现请同学仔细阅读教材探究实践部分,分析此部分是如何设计实验来模拟生物体维持pH值稳定的。
【播放视频】播放此实验相关视频,呈现实验设计及进行过程。
【引导分析】结合教材和实验视频回答以下问题:1.实验原理是什么?本实验采用对比实验的方法,通过对比向自来水、缓冲液(如HP/H2P等溶液,在加入酸或碱时,能使pH的变化减弱)、肝匀浆中加入酸或碱溶液引起的pH变化的差异,说明生物体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物体pH相对稳定的机制。
如何进行,有何需要注意的地方?①画记录表:设计一表格来记录实验结果材料0.1 mol/L的HCl 0.1 mol/L的NaOH加不同滴后的pH 加不同滴后的pH0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30自来水缓冲液肝匀浆②测自来水pH的变化③充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复②步骤,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复②步骤,记录结果。
⑤根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出各次实验中pH变化的曲线。
⑥尝试用不同生物材料(如动物血浆、用2~5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆)代替肝匀浆完成实验。
3.观察实验结果,分析上述过程绘制的曲线图。
就加入HCl或NaOH后的pH的变化来说,肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液?尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
材料图示结果自来水滴加HCl后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大缓冲液在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定生物材料在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定结论生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含缓冲物质,能维持pH的相对稳定4.人体内环境如何保持pH相对稳定的?引导学生得出结论:人体内环境中也有很多缓冲对,其中最重要的是HCO3-和 H2CO3,其次还有HPO42-和H2PO4-等,当一定量的酸性(如乳酸)或碱性物质进入后,内环境的pH仍能维持在一定范围内。
第2节内环境的稳态(第1课时)教学目标1.说明内环境稳态及其生理意义;简述稳态的调节机制。
2.关注内环境稳态与健康的关系。
3.尝试解释生物体维持H稳定的机制。
教学重难点【教学重点】内环境稳态及其生理意义。
【教学难点】内环境稳态及其生理意义。
教学过程一、导入新课【教师】在上一节课接近尾声的时候,老师布置了一个作业:按照课本上的要求完成“体温日变化规律”的调查。
现在大家以前后4位同学为一个小组,汇总交流各自的体温调查的结果,并根据调查结果回答下面的问题:1.不同家庭成员的体温完全一致吗?这说明了什么?2.和其他同学交流调查结果,比较班级中同性别同学的体温数据,可以得到什么结论?3.将人体体温的日变化情况与当地气温的日变化情况进行对比,结果如何?4.同一个人在一日内的体温变化有什么特点?(建议使用活动卡片:【活动设计】调查体温的日变化规律)【学生1】不同家庭成员的体温不完全一致。
这说明人的体温有个体差异。
【学生2】同一性别的同学的平均体温有个体差异,但是相差幅度较小。
【学生3】人体体温的变化不受当地气温的变化所影响,或者说在正常情况下影响非常小。
【学生4】同一个人的体温白天比晚上高,但是变化幅度不大。
【教师】(总结)不同年龄、不同性别、不同个体的人的体温具有差异,同一个人一天中的体温也是有差异的,但是这一差异往往不超过1℃。
健康人的体温始终接近37℃,处于动态平衡中。
过渡:像体温的变化情况一样,健康人内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡之中,这种动态平衡称之为稳态,内环境的稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。
这节课我们一起来学习“内环境稳态”。
二、讲授新课(一)模拟生物体维持H的稳定【教师】通过前面的学习,我们知道内环境是沟通细胞与外界环境的纽带,它的理化性质受到来自细胞和外界环境两方面的影响。
以H为例,细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸等,人和动物的组织细胞在无氧呼吸时产生乳酸,人和动物吃的食物中也常常会含有酸性或碱性物质,这些酸性或碱性物质进入内环境,会使H发生偏移,但内环境H的改变会影响酶的活性,从而影响机体正常的新陈代谢。
内环境的稳态
一、教学目标:
目标:
1.描述内环境稳态的概念。
2.说出内环境稳态的调节机制。
3.举例说明内环境稳态的重要意义。
4.尝试解释生物体内维持pH稳定的机制。
素养:
1.通过对内环境稳态的实质及其生理意义的学习,形成稳态与平衡的生命观。
2.通过“人体维持pH稳定的机制”实验,训练实验设计及实验结果分析与讨论的能力。
3.通过总结内环境稳态失调引起的疾病,形成关注人体健康的态度。
二、教学过程:
〖导入〗
观察图片,回答问题:
1.问题:为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况?
答:血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中包括机体多种代谢产物的含量。
健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。
当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。
2.问题:每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?
答:①内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳定是一种动态的相对稳定;②不同个体存在一定差异。
3.问题:从化验单上可以看出那几种成分超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?
答:①肌酐含量超标,肌酐是有毒的代谢废物,积累过多会影响健康。
这表明肾脏的排泄功能有障碍。
②葡萄糖含量超标,血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。
③甘油三脂超标,可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
随着外界环境因素的变化和体细胞代谢活动的进行,内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。
内环境会因此而剧烈变动吗?
一、内环境的动态变化
1、模拟生物体维持pH稳定的机制
(1)实验原理
本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起pH 的变化,定性说明在一定范围内生物体内液体环境与缓冲液相似,从而说明生物体pH相对稳定的机制。
缓冲物质①概念:血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,也叫缓冲对。
②组成:每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。
③作用:使血液的酸碱度不会发生很大变化,从而维持在相对稳定的状态。
(2)实验流程:
3.实验步骤
试管编号实验过程 1 2 3 4 5 6
实验材料
自来水
25 mL 自来水
25 mL
缓冲溶
液25 mL
缓冲溶
液25 mL
兔血浆
25 mL
人血浆
25 mL
材料 pH 7.0 7.0 7.0 7.0 7.4 7.4 加0.1 mol/L的盐酸√√√
加.1 mol/L NaOH √√√
加入30滴酸或碱后的pH 明显降
低
明显升
高
7.0 7.0 7.4 7.4
说明
加酸或加碱时,每加一滴,轻轻摇动试管。
每加5滴测一次pH,直
到加入30滴为止
5.实验结论:生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。
缓冲液加入少量酸碱后,pH变化不明显。
生物材料中含有缓冲对H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。
二、内环境稳态
(1)含义: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状态。
(2)实质:健康人内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。
二、对稳态调节机制的认识
1、人体各器官系统协调一致的运行,是维持内环境稳态的基础。
消化、呼吸、循环、泌尿系统这4个系统直接参加稳态的调节。
以神经调节为主,神经、内分泌、免疫系统这3个系统间接参加稳态的调节。
2、
3、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
外界环境变化过于激烈(外因)以及人体自身调节功能障碍(内因),会使内环境稳态被破坏,细胞代谢紊乱导致疾病发生。
请同学们小组为单位思考下面问题?
探究一:人的体温升高时为什么会患病
探究二:当血液中钙的含量过低或过高时,会有什么现象?
探究三:体内的尿素和无机盐过多时将会导致什么后果?
三、内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
(1)正常的血糖水平和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障
(2)适宜的体温和pH是酶发挥催化作用的基本条件
(3)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素
(4)内环境中过多的代谢产物如尿素,二氧化碳等会使机体中毒
四、稳态概念的发展
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。
(1)分子水平:基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。
例如:
①在正常生长和分裂的细胞中,原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态。
如果这个稳态被破坏,正常细胞就可能会变成癌细胞。
②正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。
如果他们的分泌紊乱,人体血糖的稳态就会受到破坏。
(2)细胞水平:细胞的分裂和分化的稳态等。
(3)器官水平:心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等。
(4)群体水平:种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能存在稳态等。
在生态系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。
稳态已成为生命科学的一大基本概念。
三、课堂巩固
1、下列关于稳态的叙述,错误的是()
A.稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环系统共同维持的
B.正常情况下内环境的各项理化指标都在一定范围内波动
C.稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节
D.体内多对缓冲物质对维持体液pH相对稳定具有重要作用
D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
2、下图表示内环境稳态的部分调节机制。
下列表述错误的是()
A.内环境稳态的调节机制有神经调节、体液调节和免疫调节等
B.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量
C.内环境由血液、组织液和淋巴组成
D.细胞不仅仅依赖于内环境,还参与内环境的形成和维持
3、取甲、乙两个试管,向甲试管内加入血浆,乙试管内加入等量的蒸馏水,用pH试纸检测;然后,向甲、乙试管内各滴入等量的几滴盐酸或NaOH溶液,摇匀后,再用pH试纸检测。
关于此实验的过程和结果的分析,不正确的是()
A.“等量”是对照实验中对无关变量的要求,在这种条件下,实验结果才可靠如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。
B.“摇匀”使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合,确保pH试纸检测结果的准确性
C.结果是甲试管中血浆pH变化不明显,乙试管中蒸馏水的pH变化明显
D.血浆中有缓冲物质,加入酸或碱后,pH恒定不变
▁▃▅▇█ 参*考*答*案█ ▇▅▃▁:A C D
四、课堂小结
第2节内环境的稳态
一、内环境的动态变化
二、对稳态调节机制的认识
三、内环境稳态的重要意义
四、稳态概念的发展
五、课后反思。