内环境的稳态 教学设计 高中生物新人教版选择性必修1（2023~2024学年）

第2节内环境的稳态年级高二授课时间课题第2节内环境的稳态教学目标1．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。2．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。3．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。教材分析根据课标要求，以pH、体温等为例，阐明机体通过调节作用保持内环境的相对稳定，以保证机体的正常生命活动，课标提示要开展比较清水、缓冲液和体液对酸碱度变化的调节作用的实践活动，并以内环境的某种成分为例，讨论各系统协同维持内环境相对稳定的机制，教材提供了基本的内容，充分挖掘生活，通过理论联系实际确保教学效果的提升。教学过程教学内容教师活动学生活动引入新课【生活引入】每年体检的流程中，通常有对血常规、肝功、肾功的检查，一般都是抽血进行化验，教师展示一份血液生化检测的报告单。【提问】从报告单中读到哪些信息?报告中上、下箭头代表什么含义？从报告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】得出推论：随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，像血浆等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？联系生活实际回答老师的问题，积极思考，观察报告单内容，进行探究。小组讨论得出结论新课教学一、内环境的动态变化【引导分析】引导学生模拟生物体维持pH的稳定的探究结论。通过问题：1.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？2.请根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。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。【提问】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？以人体体温的变化为例，引导学生进行讨论思考，最后明确血糖、血脂、渗透压等也存在类似的状况。健康人内环境的每一种成分如血糖、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。内环境的这种动态平衡是通过机体的调节作用实现进一步指导学生总结，明确稳态的概念。1.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叫做稳态。2.稳态的实质：内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。3.特点：稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；这种动态变化保持在一定范围内。通过实例分析缓冲对在维持内环境pH稳定中的作用小组讨论，回答老师提出的问题，并思考总结得出结论。回答问题，进一步推论明确内环境中各种成分和理化性质是相对稳定的。通过以上学习，小组讨论，借助实例和教材，明确稳态的概念，并总结其实质和特点。新课教学二、对稳态调节机制的认识【问题情境】老师给出发烧病人从发烧到体温稳定的图片，提出问题：稳态是如何实现的呢？【引导分析】引导学生看教材第9页图1-4，回答问题：1.从图中可以看出，有哪些器官、系统参与协调维持内环境的稳态？2.消化、呼吸、泌尿等系统适合于营养物质和02吸收、运输或排出代谢废物的结构特点分别是什么？3.如果泌尿、消化、呼吸、循环等功能衰竭，对内环境稳态造成的影响分别是什么？【指导阅读】组织学生阅读材料第10页上半页内容，关注以下问题：(1）贝尔纳提出的观点是什么？（2）坎农对贝尔纳的观点做了什么修正？（3）现代分子生物学研究说明稳态调节的机制是什么？（4）科学家对内环境稳态调节机制的认知经历了哪几个阶段并逐步完善的？引导学生明确内环境稳态的调节机制。【思考讨论】通过生活实例的图示，引导学生讨论。1.你阳过？高热是新冠肺炎的典型症状，谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？2.严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？3.援藏的人员到高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快、血压升高等症状，为什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？【教师精讲】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，或人体自身的调节能力出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危机机体健康。【实例分享】2021年5月22日(气温为9.1-24℃)中午1点左右，在甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛高海拔赛段20公里至31公里处，受突变极端天气影响，局地出现冰雹、冻雨、大风等灾害性天气，150多位参赛者有21名遇难。有赛事亲历者表示，不少选手出现失温症状，抽搐、口吐白沫，身着短裤短袖倒在海拔2000多米的赛道线路旁。看图联系生活，思考问题。阅读教材，回答相关的问题。阅读教材，回答相关的问题。明确人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础。神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。小组讨论相关问题，并展示回答。进行实例分析，认同内环境问题的调节是有一定限度的。新课教学三、内环境稳态的重要意义引导学生举例说出内环境稳态失衡所引起的组织水肿以及其他疾病。引发思考：内环境稳态的重要意义！【引导分析】提出一系列相关联的问题，引导学生分析内环境稳态与细胞代谢的关系：（1）细胞代谢与能量有什么关系？（2）血糖浓度、血液含氧量对细胞代谢有什么影响？（3）细胞代谢与酶的关系是什么？（4）酶的活性与pH和温度有什么关系？【引导总结】内环境稳态与机体正常生命活动的关系。举例说明有关内环境稳态失衡的问题。思考讨论并回答老师提出的问题分析得出，只要内环境的各种成分和理化性质在适宜的范围内，细胞代谢的酶才能正常的发挥其作用。结论：内环境是机体进行正常生命活动的必要条件。课堂练习1．如图表示体内细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的模型，下列叙述正确的是（

）A．在图中①～⑤处应当用单箭头表示的是②③⑤B．血浆中含有多种蛋白质如抗体、胰岛素、血红蛋白等C．神经系统与免疫系统不参与图中所示的物质交换过程D．细胞内液的总量大于细胞外液的总量【答案】D【详解】A、内环境与外界环境间可进行物质和能量交换、组织液和细胞内液、组织液和血浆间可相互渗透，故在图中①~⑤处应当用单箭头表示的是②③，A错误；B、血红蛋白位于细胞内，不属于内环境的成分，B错误；C、神经系统与免疫系统起调节作用，故间接参与图中所示的物质交换过程，C错误；D、细胞内液占体液的2/3，细胞外液占体液的1/3，因此细胞内液的总量大于细胞外液的总量，D正确。故选D。2．医院里给病人输液时使用的生理盐水与血浆、组织液的渗透压相同，称为等渗溶液，但是过多注射生理盐水会影响细胞的正常功能，下列叙述错误的是（

）A．生理盐水与细胞外液虽为等渗溶液，但是成分差别非常大B．过量注射生理盐水会导致内环境渗透压发生改变C．生理盐水的成分与血浆的成分明显不同，过量补充会影响血浆pH的稳态D．过量补充生理盐水，血浆中的其他成分（如钾离子）的浓度会偏低【答案】B【详解】A、生理盐水与细胞外液虽为等渗溶液，但是成分差别非常大，A正确；B、生理盐水与细胞外液为等渗溶液，过多注射不会引起内环境渗透压发生改变，但由于二者成分差别非常大，会影响细胞的正常功能，B错误；C、生理盐水的成分与血浆的成分明显不同，过量补充会影响血浆pH的稳态，C正确；D、生理盐水中主要含有Na+和Cl-，过量补充生理盐水时，血浆中的其他成分，如钾离子的浓度会偏低，D正确。故选B。3．下列有关内环境的叙述，错误的是（

）A．内环境为细胞提供了一个物理、化学因素都比较稳定的环境B．内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行C．皮肤受损，局部毛细血管通透性增加，造成组织水肿D．内环境中发生葡萄糖氧化分解为细胞提供能量，有利于生命活动的进行【答案】D【详解】A、内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定，为细胞提供了一个物理、化学因素都比较稳定的环境，A正确；B、酶促反应需要适宜的温度、pH，内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行，B正确；C、皮肤受损，局部毛细血管通透性增加，血浆蛋白进入组织液，导致组织液渗透压增大，造成组织水肿，C正确；D、葡萄糖氧化分解发生在细胞内而不是内环境中，D错误。故选D。4．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，下列相关叙述错误的是（

）A．健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中B．人体各器官、系统协调一致地正常运行，内环境就能维持稳态C．神经一体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制D．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【答案】B【详解】A、健