人教版高中生物必修3示范教案第一章：第一章人体的内环境与稳态（必修三）

第1章 人体的内环境与稳态
1.1 细胞生活的环境
一、教材分析
《细胞生活的环境》一节包括体内细胞生活在细胞外液中、细胞外液的成分、细胞外液的理化性质、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介等内容。这些内容，是课程标准所规定的“说明稳态的生理意义”的基础。本节内容的重要任务是构建内环境这一核心概念，而教材并没有一开始就阐述什么是“人体内环境”，而先放眼生命世界中“细胞生活的环境”这样的广阔视角。这样，既可以和《分子与细胞》衔接，利用学生已有的知识经验，又能激发学生的学习兴趣。内环境这一概念，包括本节主要内容以及后续学习内容内环境稳态的重要性等。该核心概念的构建有助于学生理解生命活动的本质，了解系统分析的思想和方法，提高对生命系统与环境关系的认识。
从个体层次看，本章内容与第2章的内容联系紧密。本章内容是理解第2章所阐述的通过神经、体液和免疫调节来维持稳态的基础。内环境稳态究竟是如何维持的，本章仅仅作简要交代，有关内容将在第2章作深入探讨。本章内容又不仅与第2章有联系：稳态是包括种群、群落、生态系统等各层次生命系统的共同特征，因此，本章是学习本书其他章节的基础，并在一定程度上起着统领全书的作用。
二、教学目标
1、描述内环境的组成和理化性质。
2、说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
3、尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
⑴内环境的组成和理化性质。⑵内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
[解决方法]
⑴充分利用学生已有的知识、经验和图片搭建学习新知识的桥梁，帮助学生对细胞外液（内环境）的感性认识。
⑵通过资料分析讲解内环境理化性质。
⑶将学生分组讨论“思考与讨论”中的问题。
2、教学难点及解决方法
[教学难点]
⑴内环境的理化性质。⑵内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
[解决方法]
⑴同上。⑵结合图解讲解。
四、课时安排
1课时。
五、教学方法
启发式、讲授法、问题探究法。 教具准备： 挂图、多媒体课件、模型教具
六、学生活动
1、启发学生观察相关图片，帮助理解和掌握新知识。
2、组织学生开展阅读、思考与讨论，资料分析等活动，在活动中引导学生主动建构环境及其理化性质的知识。
七、教学程序
（一）明确目标
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
导入：利用教材提供的“问题探讨”来完成。
我们知道生活在水中的单细胞生物（如草履虫），可以直接从水里获取生存必需的养料，并把废物直接排入水中。那么人体的体内细胞，是如何与外界环境进行物质交换的呢？
一、体内细胞生活在细胞外液中
学生阅读教材P2—3相关内容，教师设问：
1、什么叫体液？
2、血液全是体液吗？
3、手和脚有时会磨出“水泡”，“水泡”中的液体主要是什么？
4、什么叫细胞内液？
5、什么叫细胞外液？
6、内环境是指什么？“内”的含义是什么？（“内”与“外”是相对的，从细胞来看，细胞外液属于其生活的外界环境，其内环境为细胞内液；而从人体来看，细胞外液是内环境）
7、组织液、血浆、淋巴液之间的关系如何？
8、血细胞直接生活的内环境是什么？
9、体内绝大多数组织细胞直接生活的内环境是什么？
10、大量的淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的内环境是什么？
11、毛细血管壁细胞直接生活的内环境是什么？
12、毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是什么？
13、人体注射胰岛素可看作进入内环境吗？
14、组织液、血浆和淋巴有什么异同？
15、人的呼吸道，肺泡腔、消化道、输卵管、输尿管和膀胱等内的液体属于内环境吗？
教师结合教科书中的图讲清讲透上述问题。
内环境与外界环境有哪些差别呢？
二、细胞外液的成份
[资料分析]血浆的化学组成。引导学生分析教材P4资料。
讨论：1、如何将表中物质按化学性质进行归类？
2、除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质？
血浆中约90%为水；其余10%分别是：无机盐，蛋白质，以及血液运送的物质，包括各种营养物质、各种代谢废物、气体、激素等。细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
三、细胞外液的渗透压和酸碱度
学生阅读教材P5相关内容，并结合P4表，讨论回答下列问题：
1、细胞外液的理化特性主要指哪些性质？
2、什么叫溶液渗透压？
3、细胞外液渗透压主要由什么决定？
4、正常人血浆的PH是多少？
5、人为什么能保持血浆PH的相对稳定？
6、人体细胞外液的温度一般维持在多少度？
7、在组成血浆的离子中，哪些离子的含量较多？它们可能起什么作用？
8、HCO3-、HPO42-可能起什么作用？
人在剧烈运动时，肌肉组织中会产生大量的乳酸，碳酸等物质；人的食物中往往含有一些碱性物质，如碳酸钠。这些酸性和碱性的物质进入血液后，血液的PH将发生什么变化？
血液中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质，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，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等，当机体剧烈运动时，肌肉中产生大量的乳酸、碳酸等物质，并且进入血液。乳酸进入血液后，就与血液中的碳酸氢钠发生作用，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，所以对血液的PH影响不大。血液中增多的二氧化碳会刺激控制呼吸活动的神经中枢，促使呼吸运动增强，增加通气量，从而将二氧化碳排出体外。当碳酸钠进入血液后，就与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样，由于血液中缓冲物质的调节作用，可以使血液的酸碱度不会发生很大的变化，从而维持在相对稳定的状态。
四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
[思考与讨论]将学生分组讨论教材P5问题。教师结合下图归纳总结。
/
内环境是体内细胞与外界环境间接地进行物质交换的场所。体内的细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。
（三）总结
内环境的概念、组成、理化性质及物质交换。
（四）作业布置
1、教材P6练习。
2、教材P7“体温变化规律”的调查。
（五）板书设计
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
一、体内细胞生活在细胞外液中
细胞内液
1、体液 血浆
细胞外液 组织液
淋巴
2、内环境的概念
3、内环境成分中三者的关系：
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二、细胞外液成分
水：90%左右
1、血浆的主要成分 无机盐：1%左右
蛋白质：7%——9%左右
其它物质
2、组织液、淋巴的成分
3、细胞外液本质上是一种盐溶液
三、细胞外液的渗透压和酸碱度
渗透压
1、细胞外液的主要理化性质 酸碱度
温度
2、正常人血浆的PH值
四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
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1.2 内环境稳态的重要性
一、教材分析
本节第1课时包括了“内环境的动态变化”、“对稳态机制的认识”和“内环境稳态的重要意义”三个内容。本节内容是在第一节细胞生活的内环境的基础上，进一步阐明内环境稳态的重要性。学好这一课时，有利于学生对细胞内环境、细胞外液的化学成分等知识的理解和巩固，同时又是学生理解和学习第二章所阐述的通过神经、体液和免疫调节来维持稳态的基础。
本节第2课时内容是生物体维持pH稳定的机制，是在第一课时的基础上，以实验的形式让学生进一步感受内环境的稳态，是对上一节课内容的巩固。在实验过程中进一步阐明内环境维持稳态的机制。本课内容同时也是学生理解和学习第二章所阐述的通过神经、体液和免疫调节来维持稳态的基础。
二、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、尝试解释生物体维护PH稳定的机制。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
内环境稳态及其生理意义。
[解决方法]
⑴利用“化验单分析”、“体温的日变化规律”、“血浆PH稳定的实验”、“输生理盐水”等感性认识，促进学生稳态概念的建构。
⑵通过稳态失调导致健康问题的实例，启发学生认识内环境，稳态的重要意义。
2、教学难点及解决方法
[教学难点] 同教学重点。
[解决方法] 同教学重点。
四、课时安排
2课时。
五、教学方法
实验法、讲解法。 教具准备： 实验材料，图片或课件。
六、学生活动
1、学生汇报调查结果，观察实验现象，回答问题。
2、学生举例、思考、讨论。
3、完成实验。
七、教学程序
（一）明确目标
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
第1课时
上次课结束前布置作业：按照课本上的要求完成“体温日变化规律”的调查。
请同学汇报体温调查的结果，并根据调查结果回答下面的问题：
1、同一个人在一日内的体温变化有何特点？
2、不同的人（年龄、性别不同）体温变化有何异同？
3、人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异？
总结：健康人的体温始终接近37℃，处于动态平衡中。
讲述：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“第2节 内环境稳态的重要性”。
体温是内环境理化性质的一个方面，调查结果证明体温处于动态平衡中。那么有哪些事实可以证明内环境的PH和渗透压也处于动态平衡中呢？
下面我们首先来观察一个演示实验。教师演示实验过程，引导学生观察实验现象。
取甲乙两个洁净试管，向甲内加入血浆，乙内加入等量蒸馏水，用PH试纸检测。然后，向甲、乙内各滴入等量的几滴HCl或NaOH，摇匀后，再用PH试纸检测。
教师展示实验结果，提问：
甲、乙两支试管在加入酸或碱后的PH变化有何不同？由此可以得出什么结论？
内环境的理化性质除温度、酸碱度外，还有渗透压，内环境的渗透压是否也处于动态平衡中呢？请同学们举例说明。
内环境中的化学成分是如何变化的呢？
出示课本“问题探讨”中的血液生化六项检查化验单。先说明各检查项目与健康状况的关系，然后提问：
1、每种成分的参考值（正常值）都有一个变化范围，这说明了什么？
2、从化验单上看，每种成分的指标是否正常？
根据以上内容，引导学生总结稳态概念。
教师强调：⑴稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；⑵这种动态变化保持在一定范围内。
简要介绍稳态概念的提出和发展，并说明稳态概念已成为生命科学的一大基本概念（详细内容可参考教材中的“科学史话”）
内环境稳态是怎样实现的呢？
下面以内环境中的营养物质、代谢废物、O2、CO2等化学成分为例来分析。
请学生利用自己制作的课件或图解，回顾内环境中的营养物质、代谢废物、O2、CO2等化学成分的来源与去路。
说明这些成分要保持相对稳定，首先与消化、呼吸、循环、泌尿等系统的功能及细胞代谢功能的实现有直接关系。其次与各器官、系统的协调有关。
机体内各个器官、系统，为什么能保持一致？
简要介绍人类对机体维持稳态机制的认识过程，指出目前普遍认为，神经一体液一免疫调节网络是维持稳态的主要调节机制。
机体对稳态进行调节的能力是有限的，当外界环境变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍，内环境稳态就会遭到破坏。内环境稳态遭破坏后会出现什么现象呢？
请同学们列举几个稳态失调的病例，说明症状和危害。在同学充分列举的基础上，教师给予适度的补充和修正。
为什么内环境稳态失调后，会对机体造成危害？引导学生从细胞代谢需要的物质和条件进行分析，最后总结出：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
如何预防内环境稳态失调、保持机体健康？引导学生从外界环境和机体自身调节能力两方面去思考。即通过加强自我保健，减少外界环境变化对机体的不良影响， 同时增强机体的调节能力以适应多变的外环境。
具体如何做？学生讨论，总结。
1、保护我们的生存环境，防治环境污染。
2、加强自我保健，为机体保持健康创造有利条件。尤其是处于比较恶劣的工作环境中的人，更应注意自身保健，如边防战士注意保暖、炼钢工人降温、抗洪战士注意补充水盐等。了解这些知识后才能懂得如何关爱自身和他人。
3、加强体育锻炼，增强本质，提高机体适应外界环境的能力。
（三）总结
内环境稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。它让每一个细胞分享，又靠所有细胞共建。
（四）作业布置
教材P11练习。
（五）板书设计
第2节 内环境稳态的重要性
一、内环境的动态变化
体温
1、内环境动态变化的实例 血浆PH
血浆渗透压
概念
2、稳态 内环境稳态不是绝对稳定而是动态的相对稳定
说明
内环境实质指内环境理化性质保持动态的稳定
二、对稳态调节机制的认识
呼吸系统
1、直接与物质交换有关的系统 消化系统
泌尿系统
循环系统
神经系统
2、参与调节稳态的系统 内分泌系统
免疫系统
三、内环境稳态的重要意义
1、是机体进行正常活动的必要条件
血液中Ca、P含量低→骨软化（成人）、佝偻病（少儿）、抽搐
2、稳态破坏后的危害 血液中Ca过高→肌无力
血浆蛋白低→组织水肿
温度、PH偏高、偏低→代谢紊乱
第2课时
导入：前面我们已经学习了人体维持内环境PH稳定的知识，这节课我们将通过具体实验来验证一下。
一、原理解读
生物材料中含有缓冲对如NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。此外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持PH稳定。
二、实验目的
通过比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后PH的变化，推测生物是如何维持PH稳定的。
三、实验材料的准备
实验试剂的配制方法
①0.1mol/L NaOH：将4gNaOH放在1L的烧杯内，缓缓加入500mL蒸馏水，不停地搅拌直至溶解。然后定容至1000mL。
②0.1mol/L HCL：将8mL浓盐酸加于500mL蒸馏水中，再定容至1000mL。
③PH=7的磷酸缓冲溶液：先配制0.1mol/L Na2HPO4和0.1mol/L NaH2PO4两种溶液。具体配制方法如下：将26.8g NaHPO4·7H2O在容量瓶中溶解再定容至1000mL；将13.8gNaH2PO4·H2O在容量瓶内溶解再定容至1000mL。然后将这两种溶液混合，可通过调整两种溶液的比例将混合液调至所需的PH。
④肝匀浆：将10g新鲜的或冷冻的肝放入100mL蒸馏水中，用匀浆机或研钵捣碎（肝的用量会影响匀浆的缓冲能力）。
⑤马铃薯匀浆：将10g马铃薯块茎放入100mL蒸馏水中，用匀浆机或研钵捣碎（材料的用量会影响匀浆的缓冲能力）。
⑥黄瓜匀浆：配制方法同上。
⑦鸡蛋清：用水5：1稀释鸡蛋清，搅拌均匀。
四、教学策略
1、重视组织教学，提高实验效率。本实验的组织形式以小组活动为主，教师应对小组活动给予指导。进行实验操作时，小组成员应进行合理分工，以确保在规定的时间内完成实验。绘制PH变化曲线图适宜以个人为单位进行，这样能使每个同学都得到锻炼的机会。进行讨论时，应以小组为单位，以利相互启发、集思广益。实验结束后的总结，则应当面向全体学生。
2、加强讨论和总结，落实教学目标。由于时间紧张，实验课草草收场是常有的事情。这样做的结果是，课上做得热热闹闹，课下忘得干干净净，不利于全面提高学生的实验能力和落实教学目标。因此，教师在课前要精心安排好实验课的各个环节，在课堂上要有效地进行调控，保证最后有足够的时间进行讨论和总结。为便于开展实验后的讨论，应倡导学生带着问题做实验，在动手操作的同时，积极动脑思考，这样才能使讨论深入而有效。本实验中的讨论题2和3涉及缓冲作用的机理，需要利用化学知识才能解释清楚，教师在课前应查阅相关的化学教材或请教化学老师，既给自己补充相关知识，也可了解学生的化学基础。
五、实验步骤
按教材P10相关内容指导学生完成实验。
六、实验结论
七、讨论
指导学生完成教材P10讨论题。
（三）总结
生物体是如何维持PH稳定的。
（四）作业布置
1、完成实验报告。
2、教材P13自我检测。
（五）板书设计
生物体维持PH稳定的机制
实验目的
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实验材料
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实验步骤
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实验结论
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讨论