内容正文:
第1章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
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。
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。
设疑:内环境会因此而剧烈变动么?
阅读相关内容,思考讨论并回答有关问题。
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。
这些物质进入内环境会使机体的PH发生怎样的变化呢?
【探究实践】实验:模拟生物体维持pH的稳定
【指导阅读】
1.学生自主阅读课本P7-P8探究实践内容,明确本实验的实验目的、实验材料、实验步骤及注意事项。
2.PPT展示实验目的、材料、自变量、因变量,对重点内容进行强调并检查学生的自主学习成果。
3.播放实验视频。通过视频向学生展示实验步骤,并强调注意事项。
【注意】(1)加了自来水稀释的生物材料现用现配,不可在4℃或者室温存放,以避免微生物污染。
(2)用家用料理机制作肝匀浆或者土豆匀浆非常方便,最好先使用它自带的滤网过滤一遍。用料理机研磨生物材料时,可以先加一定量的自来水,避免原材料水太少升温过快而煮熟。
(3)所有材料应该回温到室温(20~25 ℃)、混匀后再进行实验。
(4)每次实验滴加酸或者碱的滴管/滴瓶要一样,避免一滴溶液体积不同造成误差。
(5)HC1和NaOH溶液都具有腐蚀性,应注意不要到皮肤上。
(6)实验过程中液体不能洒出来或者多滴加了酸和碱,否则这一组实验就要重新傲。每一组实验之间都要洗干净烧杯等实验器材,将pH计洗干净并擦干。
(7)肝匀浆为呈现深粉色的悬浊液,可能对pH试纸的读数有一定影响,可以用吸水纸吸除多余的样液再快速读数。鸡蛋清在混匀时容易有大量泡沫,可以将pH试纸上的泡沫用吸水纸轻轻擦掉后再读数。
4.根据实验结果,说出不同实验材料PH变化的特点,并讨论以下问题。
(1)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?
(2)缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?
(3)方法步骤9中所用到的生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗?
(4)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。
【分析】体温的日变化规律调查结果
某同学对家庭成员的体温进行了调查,结果如下表,从中能得出什么结论?
结论:
健康人体温始终接近37 ℃,处于动态平衡中
阅读教材相关内容,根据老师引导积极进行思考,回答相关问题。
稳态
【总结】根据以上思考问题,进行总结
(1)定义:
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叫做稳态。
(2)实质:
稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。
(3) 特点:
①稳态不是恒定不变的,而是相对恒定的一种动态变化。
②这种动态变化保持在一定的范围内。
阅读相关内容,根据以上思考问题,进行总结。
二、对稳态调节机制的认识
【指导阅读】
1.学生自主阅读课本P9-P10,找出以下问题的答案。
(1)维持内环境稳态的基础:
(2)直接相关的系统:
设疑:机体内各个器官、系统,为什么能够保持协调一致呢?
引出(3)稳态调节的机制:
设疑:稳态在任何时刻都能维持吗?会不会出现稳态失调呢?
【思考讨论】分析内环境稳态失调的实例
1.你有过发高热的经历吗?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?
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最宜的温度,发高烧时,各种酶的活性发生变化,代谢紊乱,机体功能异常。发热时的症状大部分集中在中枢神经系统,病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处干一种明显的分解代谢过旺的状态,持续高执必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此出现脑损伤,如智力落后、甚至癫痫,因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
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?
内环境渗透压会降低。当内环境渗透压降低时,内环境中的水将较多地通过渗透作用进人细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能系乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。
3.援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,为什么?这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系?
高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。若外界环境变化不剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。
【总结】人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
阅读相关内容,思考讨论并回答有关问题。
三、内环境稳态的重要意义
【导语】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。
【总结】内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【拓展】稳态概念的发展
【指导阅读】学生自主阅读课本P11,找出在分子水平、细胞水平、器官水平、群体水平等方面的稳态概念。
【总结】不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性,可见,在生态系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。
阅读教材,根据老师的引导,回答老师提出的问题。
习题巩固
1.人体稳态的调节能力是有一定限度的。下列现象不属于内环境稳态失调的是( A )
A.腹泻后,及时补充葡萄糖盐水
B.从平原到青藏高原出现肺水肿症状
C.肾功能衰竭时引起的尿毒症
D.长时间高温下作业的劳动者发生中暑
2.在日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述中错误的是( D )
A.剧烈运动中,内环境的pH有下降趋势
B.肾小球肾炎会导致血浆蛋白下降进而引起组织水肿
C.中暑说明人体内环境稳态的调节能力有一定限度
D.佝偻病与内环境的稳态失调没有关系
3.稳态和平衡观是生命科学中重要的观念,下列有关说法错误的是( C)
A.外界环境的变化和体内细胞的代谢活动均可以影响内环境的稳态
B.免疫系统能发现并清除异物、病原微生物等可以引起内环境波动
C.细胞依赖内环境生存,但不参与内环境的形成和维持
D.在器官水平上,存在心脏活动的稳态,消化腺分泌消化液的稳态
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