2.3 神经冲动的产生和传导教学设计-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

2.3神经冲动的产生和传导（建议3课时完成）

一、教学目标：

学习目标：

1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。

2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学方式完成。

核心素养：

1.通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。

2.通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。

3.关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够向他人宣传这些危害，拒绝毒品。

二、教学过程：

【导入】

通过问题探讨，学生讨论。

问题：1．从运动员听到枪响到做出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？问题：2．短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？

   运动员从听到枪响到作出起跑的反应，完成一系列反射活动。运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列的结构。

兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？

一、兴奋在神经纤维上的传导

1．实验

兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。

神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？

任务：探讨兴奋在神经纤维上产生和传导的原理

1．1820年电流计应用于生物电研究，在蛙神经外侧连接两个电极，并将它们连接到一个电表上。随后刺激蛙神经一侧，并在刺激的同时记录电表的电流大小和方向，结果如图所示。该项实验证明：兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导，兴奋发生位置电位低于静息位置。

2．为什么神经纤维发生兴奋的位置电位会低于静息位置呢？在发生兴奋的位置是否存在跨生物膜的电荷转移呢？这就需要测量轴突所在细胞膜两侧的电位差，即将一个电极插入轴突内部，这要求电极的直径非常细且不能损伤细胞。

资料1：1936年，英国解剖学家杨(J.Z.Young)发现了一种软体动物枪乌贼的神经中单根轴突的直径异常粗大，是研究电生理的优秀生物材料。

资料2：微电极和膜片钳技术的长足发展使得科学将微电极直接插入神经纤维内成为可能。

资料3：1939年，赫胥黎和霍奇金将电位计的一个电极刺入细胞膜，而另一个电极留在细胞膜外。瞬间记录仪上出现了一个电位跃变。

据图文资料分析，可得出结论为：未受到刺激时，细胞膜内外存在着电位差，膜内比膜外低45 mV。

3．探究静息电位的产生原因

据以下资料可知：静息电位形成的原因是K＋向膜外(填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是协助扩散。

资料4：无机盐离子是细胞生活所必需的，但这些无机盐离子带有电荷，不能通过自由扩散穿过磷脂双分子层。

资料5：神经细胞内外部分离子浓度。

资料6：1942年，美国科学家Cole和Curtis发现当细胞外K＋浓度提高时，静息电位减小；当细胞外K＋浓度等于细胞内K＋浓度，静息电位为0；继续提高细胞外K＋浓度会逆转静息电位。

4．如图是赫胥黎和霍奇金记录的给予刺激后枪乌贼轴突的电位变化。

请描述结果：刺激会使受刺激处膜电位发生反转，由－45_mV变为＋40_mV。

5．探究动作电位形成的原因：据资料5、7、8可知，动作电位形成的原因是Na＋向膜内(填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是协助扩散。

资料7：1949年，霍奇金和卡茨用不含Na＋的等渗透压的右旋糖代替海水，在两分钟之内，动作电位消失，而加含Na＋的海水后，在一分半钟左右恢复了原有的动作电位。细