1.1细胞生活的环境教学设计-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

课题 第1章 第1节 细胞生活的环境 时间 2025.06.19 教材分析 本章包括2节。第1节“细胞生活的环境”首先以两个示意图直观地展示了血浆、组织液、淋巴液及细胞内液之间的关系,引导学生理解多细胞生物的绝大多数细胞生活的环境是内环境,并建立内环境的模型，接着教材设计了基于血浆成分含量表的思考、讨论活动,引导学生进行物质归类,分析物质的来源和去路帮助学生培养归纳、分析、概括等思维能力,并以此引导学生了解细胞外液的成分。然后简要介绍了内环境理化性质的三个主要方面:渗透压、酸碱度和温度。最后利用一个思考与讨论活动,引导学生在已学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识的基础上开展讨论,理解细胞通过内环境方可与外界环境进行物质交换这一概念。 学情分析 学生在初中阶段学习过人体生理学相关知识，在必修1又学习了细胞的分子组成、细胞的结构及渗透作用等知识。本节的教学过程要注重已有知识的迁移和应用，课前可以布置学生回忆初中学习过的呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统等的组成和功能，为新授课打好基础。高二学生已经对人体的基本系统结构和功能有了基础性了解，但学习间隔时间长，记忆较为有模糊。教师需要创设情境，用图片等搭建桥梁帮学生回顾。其次高中生已具备一定的逻辑思维，能够分析问题，提取信息，教师可以搭建一些供学生合作探究的平台。 教学目标 1.说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成机体细胞赖以生存的内环境;说明内环境的理化性质。（生命观念、科学思维） 2.阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境进行物质交换，同时也参与内环境的形成和维持。（生命观念、科学思维） 3.运用图示和模型等方法阐释内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换。（生命观念、科学思维） 教学重难点 1.教学重点 (1)内环境的组成及其理化性质， (2)内环境是机体细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2.教学难点 (1)内环境的组成及其理化性质， (2)内环境是机体细胞与外界环境进行物质交换的媒介 教学内容及流程 学习任务 教学过程(第1课时) 备注 新课导入 【章节导入】在冰天雪地的南极进行考察的科学家，他们的体温都是37℃左右，这是为什么？人体通过怎样的生理变化来适应外界复杂而剧烈的环境变化，维持内环境相对稳定的呢？ 【回顾旧知】回顾必修一第四章，我们知道红细胞没有办法在清水或者浓度过高的溶液中维持正常的形态。为什么红细胞在人体内就可以正常生活呢？人体内给这些细胞到底提供了怎么样的环境？ 【思考讨论】1.单细胞生物：直接生活在外界水环境中，从中直接获取养料和氧，并将代谢废物直接排入水中。 2.多细胞生物：细胞没有直接与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物质交换。那这些细胞直接生活的环境是什么？ 血液=血浆+血细胞（白细胞、血小板、红细胞） （血浆是血细胞直接生活的环境） 激发学生学习欲望，强化学习动机，引人章节学习。 体内细胞生活在细胞外液中 【教师讲述】1.体液：人体内含有的大量以水为基础的液体。 细胞内液：存在于细胞内，约占2/3。进行新陈代谢的主要场所（区分与细胞液：液泡中的液体） 细胞外液：存在于细胞外，约占1/3。细胞生活的直接环境（脑脊液、眼球房水、关节滑液也属于细胞外液） 2. 细胞外液的组成 （1）血浆：是血细胞的直接生活环境 （2） 组织液：存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。 ·组织液形成： 血浆通过毛细血管动脉端渗出到细胞间隙——组织液的主要来源。（血液导致）组织液大部分通过毛细血管静脉端（约90%）回收（渗透压导致），少部分进入淋巴管。静脉端血流较慢、血压较低，有利于组织液的回渗。 ·人和动物都具有四种基本组织：上皮组织、肌肉组织、神经组织和结缔组织，绝大多数细胞都浸浴在组织液中：组织液是绝大多数细胞直接生活的环境，组织液为（组织）细胞提供营养物质，细胞代谢废物也透过细胞膜进入组织液。 如手上磨出的水泡、烫伤后起水泡、因皮肤疾病出现的水泡等水泡中的液体即为组织液，呈淡黄色。 （3）淋巴液：淋巴管内的液体 ·淋巴液形成：由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成，经过淋巴循环最终汇入血浆。末端（盲端）允许组织液流入毛细淋巴管，不允许倒流。 ·淋巴液是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的环境。 （淋巴管中的淋巴液可以通过淋巴循环汇入血浆。淋巴细胞、吞噬细胞也会进入血浆发挥免疫作用，可协助机体抵御疾病。所以在血浆中除了血细胞外，还有少量淋巴细胞。） 【教师讲述】三者的关系 ·组织液和淋巴液的关系 思考：为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？ 毛细淋巴管是由单层的内皮细胞围成的结构。在毛细淋巴管的内皮细胞，他们是相互覆盖的瓦片状结构，在连接的位置上就形成了一个单向开放的活瓣。 在组织间隙液的压力较大的时候，这个活瓣就会向内打开，组织液就会通过活瓣进入淋巴管变成淋巴液；但当淋巴管内的压力较大时，淋巴液就会反向压迫这个活瓣，加上周围细胞的作用，使得通道彻底关闭，所以通常情况下，淋巴液是不能渗出成为组织液的。 ·淋巴液与血浆的关系：通过淋巴结等淋巴器官，由左右锁骨下静脉最终汇入血浆。 血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境。（注：单细胞生物，多细胞简单生物（如水螅）、植物没有内环境） 注意：内环境的“内”和“外”是相对的，从细胞的角度看就是细胞外液；从人体的角度看，相对人体的外界环境而言，细胞外液就是内环境。 【教师讲述】3.与生活的联系 ①思考：静脉注射(输液)和肌肉注射(打针)，药物运输途径有何不同？ ②水疱：摩擦性水疱,是因运动摩擦造成其表皮与皮下组织分离形成间隙，并令其间充满液体。长时间的摩擦还会导致毛细血管通透性增加，部分血浆蛋白进入组织液，又导致渗透压增大，组织液增多，血管破裂可引起血泡。 思考：为什么红细胞能在血浆中正常生长？内环境里含有哪些成分？下面以血浆的化学成分为例进行探讨 体会细胞生活的环境是细胞外液，并对血浆、组织液和淋巴液有深人的了解。 细胞外液的成分 【教师讲述】1.通过表格可以看出血浆的成分为： 【教师讲述】2.组织液、淋巴液的成分：组织液、淋巴液成分和含量与血浆相近，主要差别是血浆中蛋白质含量较高，而组织液和淋巴液中较少。 从某种意义上说，细胞外液是一种类似于海水的盐溶液，这在一定程度上反映了生命起源于海洋。 【教师讲述】3.内环境成分的判定 （1）内环境可以存在的物质 （2）内环境不应存在的物质 注意：一切与外界相连的腔道，如呼吸道、消化道、膀胱、子宫、泪腺等都不属于内环境。 （细胞代谢的主要场所是细胞质而非内环境。） 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 1.1.1细胞生活的环境 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 本课时紧紧围绕教材中呈现的两个“思考·讨论”,结合学生生活实际展开教学,借助问题一思考一讨论的教学活动引领学生思考。例如,在讨论血浆、组织液和巴液三者关系的基础上,引导学生构建细胞外液各成分关系图;通过血浆的化学组成分析,使学生了解细胞外液的成分,在此基础上利用资料引导学生区分血浆、组织液和淋巴液三者间的区别与联系;通过细胞外液与海水的对比,引导学生思考并认同细胞外液是一种类似于海水的盐溶液,巩固学生的进化观。问题层层递进,由具体到抽象,由浅层到深度,驱动课堂思维走向深入。 学习任务 教学过程(第2课时) 备注 知识回顾 【思考讨论】回顾上节课所学的内环境的成分，思考是不是我们提供内环境的成分，保证成分都齐全后，细胞就可以正常生活呢？答案是不可以，仅仅考虑成分还不够，我们一起来看看还需要考虑什么？ 内环境的理化性质 【教师讲述】细胞外液的理化性质主要包括三个方面： 1. 渗透压：指溶质微粒对水的吸引能力。（与微粒大小和种类无关！与物质的量浓度有关！（数目）） ·在37℃时，人血浆渗透压约770kPa，相当于细胞内液渗透压。 ·影响渗透压的因素 ①血浆渗透压大小：要与无机盐、蛋白质的含量有关。 ②细胞外液渗透压：90%以上来源于Na+和Cl-。（蛋白质的相对分子质量大，单位体积溶液中蛋白质微粒数目少（物质的量浓度小），产生的渗透压小。） ③细胞内液渗透压：主要来源于K+。 【思考讨论】 思考1：生理盐水的浓度是多少？医生给病人输液时为什么使用生理盐水？还有其他替代品吗？ 思考2：什么是组织水肿？组织水肿的形成原因是什么？ 如：孕妇脚水肿、安徽阜阳“大头娃娃”事件、蚊子包、因哭导致的眼睛肿胀 组织水肿：组织液过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状称为组织水肿，又称浮肿。直接表现为组织液增加。原因是血浆渗透压下降或组织液渗透压升高 思考3：哪些因素可能导致血浆渗透压下降或组织液渗透压升高？ 血浆渗透压下降：当血浆渗透压低于正常值会导致水分滞留于组织液 。 组织液渗透压升高：组织液渗透压高于正常值，会导致水分滞留于组织液。 【教师讲述】2.酸碱度：影响酶的活性。 ·正常人的血浆近中性，pＨ为7.35-7.45。 ·缓冲物质（缓冲对）：如果写缓冲离子对的时候应该书写HCO3- /H2CO3 【教师讲述】3.温度：影响酶的活性。 ·人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。（动态平衡） ·代谢越旺盛，释放的能量越多，温度也越高！ 树立稳态观。 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 【教师讲述】细胞作为一个开放的系统，可直接与内环境进行物质交换：不断获取进行生命活动所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物。 思考：内环境如何与外界环境进行物质交换的呢？ 结合初中学过的人体八大系统：运动系统、神经系统、内分泌系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统讨论：1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的? 2.体内细胞产生的代谢废物（如尿素和二氧化碳），是通过哪些器官排到体外的？ ·参与物质交换的系统有：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统；参与物质交换的器官有：肺、小肠、肾、皮肤。 ·内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，也是细胞直接生活的环境。 ·细胞和内环境之间是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。 【拓展延申】不同组织器官的毛细血管动脉端和静脉端中物质含量的变化： 1.一般组织器官 （1）氧气和营养物质（如葡萄糖）在毛细血管动脉段的含量>静脉端的含量。 （2）代谢废物（如二氧化碳、尿素——蛋白质分解代谢终产物，通过血液循环运输到肾脏）在毛细血管静脉端的含量>动脉端的含量。 （氧气浓度最高的部位是肺泡；二氧化碳浓度最高的部位是组织细胞的线粒体) 2.特殊器官 （1）肺部：动脉端二氧化碳含量高、静脉端氧气含量高。 ·通过肺泡内的气体交换，血液由含氧气少二氧化碳多的静脉血（肺动脉中）变成含氧气多二氧化碳少的动脉血（肺静脉中）。 【拓展】穿膜问题：进入组织细胞是穿过9层膜，如果是被细胞利用，需要再进入线粒体，也就是11层膜；葡萄糖经过的膜层数7层，进入线粒体为9层。氧气转移途径：①肺泡 →② 肺毛细血管 → ③进出红细胞进入血液循环 → ④毛细血管 → ⑤组织液 → ⑥组织细胞 （2）小肠（进食一段时间） ·葡萄糖、氨基酸等营养物质在毛细血管动脉端含量<静脉端含量，因为小肠是‌人体最主要的营养吸收场所‌。 其内壁布满‌绒毛和微绒毛‌，极大增加了吸收面积；同时‌消化酶将大分子分解为小分子‌（如葡萄糖、氨基酸），使营养物质能够被肠道上皮细胞‌通过主动运输或扩散方式吸收‌，最终进入血液或淋巴系统。 （3）肝脏（饥饿状态下）：葡萄糖在毛细血管动脉端的含量<静脉端的含量 （4）肾脏：尿素在毛细血管动脉端的含量>静脉端的含量 更好地理解稳态是由机体所有细胞乃至器官、系统共建、共享。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 1.1.2 细胞生活的环境 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 本课时是在第1课时的基础上,对内环境的理化性质以及细胞与内环境的关系进行进步的探究,结合之前的内环境组成图,构建细胞与外界环境进行物质交换的模型图,有助于学生树立稳态观,更好地理解稳态是由机体所有细胞乃至器官、系统共建的结果 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $