1.2 内环境的稳态 教案（2课时）（表格版教案）

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课题名称 1.2 内环境的稳态（2课时） 课堂类型： 新课 □复习课 □习题课 □实验课 □试卷讲评课 □其他：
学习者 分析 学生在上一节课中已经对内环境及其含义有了一定的认识，知道内环境可以维持相对稳定的状态，但是对于其如何稳定的不理解。高二的学生已初步具备一定的探究能力，通过实验探索并对实验结果进行分析进而理解人体吃酸性或碱性的物质并不会破坏内环境的酸碱度。学生的生活经验比较丰富，对于热射病、尿毒症等疾病有所了解，有助于用所学知识解释生活中的常见病例。
教学目标 进行生物体维持pH稳定的模拟探究活动，阐明稳态的含义； 举例说明机体不同器官、系统协调统一地完成各项生命活动，是维持内环境稳态的基础；阐明稳态的调节机制； 通过思考、讨论稳态失调的实例，举例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的以及内环境稳态对正常生命活动的重要意义； 简述稳态概念的发展，认同生命系统的不同层次普遍存在稳态。
教学重点 内环境稳态及其调节机制 落实教学重点的方法： 通过实验探究得出内环境是可以调节pH在相对稳定状态内的，结合生活中的实例得出内环境一般是处于相对稳定状态中； 通过科学史了解内环境稳态的调节机制。
教学难点 内环境稳态的调节机制 突破教学难点的方法： 通过科学史了解内环境稳态的调节机制。
教学资源 选择 教师用书、教材、题单、天天练 技术手段的使用： 电子白板、板书、多媒体
课时： 2
核心问题 内环境稳态是如何调节的？
教学过程设计
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回顾旧知，导入新课 通过上节课的学习我们已经知道内环境指的就是细胞外液，包括哪三部分？这三种细胞外液之间是可以相互转化的，示意图？内环境的化学成分有哪些？理化性质指的是什么？如何与外界进行物质交换？这些都是上节课的核心内容。 随着外界环境的变化和细胞代谢活动的进行，内环境中的各种化学成分和理化性质都是在不断波动的，这个波动是否会导致内环境稳态失调呢？我们以内环境中酸碱度的变化来看看机体是如何变化调节的？ 通过回顾上节课内容引入本节核心问题：内环境是如何维持相对稳定的？
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细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸等；人和动物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？ 展示图片：长津湖红军行军过程、山西人爱喝醋。在行军过程中红军会产生肌肉酸痛的感觉，以及山西人吃东西都比较喜欢放较多的醋，那么红军和山西人体内的pH是否偏酸性呢？我们需要通过实验进行证明。 实验原理： 在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：HPO42-/H2PO4-）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。 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。 实验设计 实验材料：自来水、缓冲液和生物组织材料（动物血浆、肝匀浆、蛋清等） 变量分析： 自变量：加入的HCl或NaOH滴数 因变量：pH的变化 无关变量：温度等 列表 必修一学习酶的时候我们知道科学实验需要有实验组和对照组，对照分为空白对照和标准对照等好几种，这里的自来水应该属于空白对照，而缓冲液由于是已知的具有减缓pH变化的能力的溶液，因此属于标准对照。 实验步骤 ①在记录本中，画一个如下的表格。 ②将25mL自来水倒入50mL烧杯中。 ③用pH计或pH试纸測起始的pH,并作记录。 ④一次加一滴0. 1mol/L的HCI,然后轻轻摇动，加入5滴后再测pH。重复这一歩骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。 ⑤用同样的方法把0.1mol/L的NaOH加入自来水中并测定结果。 ⑥充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤2至步骤5,记录结果。 ⑦充分冲洗烧杯，用肝为浆代替自来水，重复步骤2至步骤5,记录结果。 ⑧作图，分析结果并得出结论。 这一堆数据看上去并不直观，我们可以怎么做让实验结果更加直观呢？将所得实验结果用曲线图进行表示。横坐标以酸或碱的滴数，纵坐标为pH。画出的曲线图。实验数据的整理就是今天的课后作业，同时完善实验报告的相关内容。 展示图片激发学生的学习兴趣。 通过对实验变量的分析加深学生对生物学中科学实验的理解和设计原理掌握，培养学生实验探究能力。 通过实验落实课程标准中的内容要求，学生从实践中得出真知，在实践中发现问题。
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探究实验的实验结果和实验结论分别是什么？ 【课前五分钟】展示本组的实验结果和实验结论并解读。 五、实验结果 由此我们可以看出，肝匀浆中滴加酸和碱所产生的变化与缓冲液类似。 六、实验结论 生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有缓冲物质，能够维持pH的相对稳定。 通过实验我们知道，人体内环境是可以调节酸碱平衡的，参与调节的物质是缓冲对，缓冲对指的是具有缓冲作用的酸碱组合，由弱酸和该种弱酸的强碱盐组成，最重要的缓冲对是：HCO3-/H2CO3，除此以外还有HPO42-/H2PO4-等。具体的调节机制我们以HCO3-/H2CO3为例来看一下： 通过课前五分钟分享的形式将实验课的实验结果的数据进行分享总结，并对其进行解读，加深学生对机体调节内环境pH相对稳定的机制的理解 。
体检中血常规报告单的内容解读 我们去医院体检的时候，都会有一项抽血化验，用于了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常，课本第7页给出的这份报告单，你会看到向上指和向下指的箭头，这表示什么含义？每一项指标后面都有一个参考值，这个参考值是一个范围，这说明什么？——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，内环境稳态表现为动态平衡；不同个体存在一定差异。 【PS：糖化血清白蛋白反映的是测定前1~3周平均血糖浓度】 随着外界变化以及我们自身代谢活动的进行，内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化，但是这种变化并不剧烈。 通过创设情境，引导学生初步 认识内环境稳态的特征和意义，同时也培养学生用所学知识解决分析具体问题的能力。
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围内吗？ 比如通过上节课的实验我们知道，机体内的pH可以在缓冲对的调节下维持在相对稳定的范围内，进而维持内环境的稳态。那么内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围内吗？比如说体温，你的体温波动正常情况下大不大？不大，但是也有小波动，这也就说明，我们体内的温度也是在相对稳定的范围内波动的，但基本都是接近37℃的。关于体温是如何调节维持在37℃左右的，我们在第三章会进一步学习。除了体温和pH以外，健康人内环境中的每一种化学成分比如血糖、血脂，以及渗透压等理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。如果高于或低于参考范围，则预示机体可能处于不健康状态。而这种平衡是通过机体的调节作用实现的。 生理学家把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叫作稳态。内环境稳态包括两个方面的含义：化学成分、理化性质均处于相对稳定的状态。在做题过程中注意审题，如果仅仅是理化性质处于稳定状态而化学成分发生变化就说明不在稳态内。 在pH维持相对稳定的基础上抛出问题，结合生活中对体温的测量得出体温稳定，进而总结出稳态的概念。
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稳态是如何实现的呢？ 首先，如果你的机体是处于稳态内的，那么你体内的各个器官和系统一定是正常运行并且相互调节的。课本第九页的图1-4可以看出，内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统是相互联系的，食物、水和无机盐通过消化系统进入并且在小肠上皮被吸收，未被吸收的物质通过粪便的形式排出体外，被吸收的物质进入到血液循环到全身的毛细血管，然后出到组织液中进入组织细胞，组织细胞产生的代谢废物会进入组织液又回流到循环系统中，代谢废物二氧化碳通过呼吸系统排出，水、无机盐、尿素等废物从泌尿系统排出，还有部分通过皮肤排出，在泌尿系统排出的这个过程存在重吸收营养成分的过程。我们可以将该图形换成另一种模式图： 结合教材图示解读该图。 涉及到的系统有：呼吸系统、循环系统、消化系统、泌尿系统等； 关于内环境为什么可以维持相对稳定从19世纪五十年代就已经开始研究，请大家阅读教材进行填空： 1857年，贝尔纳推测：内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节。 1926年，坎农提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种动态平衡。提出：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。 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。 对教材给出的示意图进行引导解读，培养学生的读图能力，同时通过图解之后的迁移应用进行提升该能力。 通过科学史了解内环境稳态调节机制的发展过程，认同科学结论的得出需要许多科学家的汗水。
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内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？ 内环境会不会出现失调的情形呢？比如，图1-4中，如果泌尿系统出现问题会怎样？或者说如果肾功能衰竭会怎样？机体的含氮代谢产物和其他毒性物质不能排出，在体内堆积除造成水、电解质和酸碱平衡紊乱外，还可引起多个器官和系统的病变，可能引发尿毒症。目前治疗尿毒症的方法主要有：血液透析、腹膜透析和肾移植。这种内环境失调属于机体自身的调节功能出了障碍，属于是内因。那有没有外因引起的内环境失调呢？ 展示最近热射病致死的新闻。生活中你可能会有发高烧或者中暑的经历，为什么这个时候要采取物理降温或者药物降温的措施？体温较高会破坏酶活性，导致体内细胞代谢紊乱，机体功能异常，所以应该尽快降温。 展示高反现象的图片。高原空气稀薄，大气压和氧分压低，造成体内缺氧就会出现头痛、乏力、心跳加快、血压升高的现象。 由此可以说明如果外界环境变化过于剧烈也会影响内环境的稳态。 生活中还有很多内环境失调的现象，比如腹泻，当你严重腹泻后，如果只喝水不补充盐会怎么样？——内环境的渗透压下降，细胞可能会吸水肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。 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，或者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肌体健康。 因此内环境维持相对稳定对于机体有着重要的意义。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：葡萄糖作为原料提供能量，因此需要血糖正常；所有的代谢需要酶催化，酶的活性受到温度、pH等因素影响。由此可见，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 结合生活中常见的内环境失调引起的疾病引导学生分析内环境稳态的意义，同时将这些疾病进行分类，更为全面地了解内环境失调的原因。
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稳态概念的发展 关于稳态这一概念的发展，大家可阅读教材楷体字部分进行了解。 分子水平：基因表达的稳态、激素分泌的稳态、醵活性的稽态等。例如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；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。 细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。 器官水平：心脏活动如血压、心率的稳态、消化原分泌消化液的稳态等。 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也存在稳态等。 由此可看到：不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。其实这和中国一句老话有点类似：凡事都有个度。 该内容不要求学生掌握，学生通过阅读材料总结，能够理解并认同不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。
复习与提高部分拓展题答案 2.（1）“酸碱体质理论”缺乏充足的科学依据，理由如下。 ①该理论中的“酸碱体质”概念模糊，在现代医学和中医学中都没有酸性体质和碱性体质的分法。 ②该理论认为身体偏碱就是健康的，其实是偷换概念的错误命题。内环境相关知识显示，体内细胞的生活环境————内环境（即细胞外液，包括血浆、组织液和淋巴液等）的正常pH稳定在7.35~7.45，呈弱碱状态，但这并不意味着健康身体的每部分都偏碱性。例如，胃液呈强酸性，尿液呈弱酸性，阴道分泌物也呈弱酸性。 ③该理论认为，酸性体质是“万病之源”，这是颠倒因果关系。在临床中，的确有很多酸中毒（pH低于7.35）的情况发生，但这不是酸中毒致病，而是因为服用了某些药物（如利尿剂）或患有某些疾病（如糖尿病、肾功能衰竭、腹泻）而出现酸中毒。 ④该理论认为，若要健康，应多摄入碱性食物。这也没有科学根据。食物虽有酸性、碱性的区分，但内环境相关知识表明，普通食物不可能引起内环境的酸碱度变化，因为人体内存在缓冲系统可以自动调节pH，使之保持一种动态的平衡。若日常饮食受该理论影响，将可能导致人体营养失衡，由此会引发更多疾病。 （2）积极向亲朋好友宣传相关科学知识，劝阻他们不要受生产厂家的广告误导。 3.提示 航天器和航天服中的生命保障系统，主要由氧源（气瓶）和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧，并控制服装内的压力和温度，清除航天服内CO；、臭味、湿气和微量污染等。这套生命系统与压力服（给宇航员提供正常大气压）一起，在人体周围创造适宜人生存和工作的微小气候环境，有利于宇航员维持机体内环境的稳态。