1.2 内环境的稳态教学设计-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学教学设计聚焦内环境稳态的概念、调节机制及意义，通过高温消防员案例导入，提问内环境受影响及稳定性问题，衔接模拟pH稳定实验，引导学生从实验现象推导稳态实质，再延伸至调节机制与失调实例，构建完整知识脉络。 特色在于以探究实践驱动学习，“模拟生物体维持pH稳定”实验训练实验设计与数据分析能力（科学思维），结合马拉松失温、高原反应等实例分析稳态失调（态度责任），跨系统协调讲解渗透稳态与平衡的生命观念，助力学生形成健康意识，帮助教师高效落实核心素养。

1.2内环境的稳态 教学设计 【学习目标】 1．进行生物体维持pH稳定的模拟探究活动，阐明稳态的含义。 2．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。 3．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。 4．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。 【核心素养】 1.通过对内环境稳态的实质及其生理意义的学习，形成稳态与平衡的生命观 2.通过“人体维持pH稳定的机制”实验，训练实验设计及实验结果分析与讨论的能力 3.通过总结内环境稳态失调引起的疾病，形成关注人体健康的态度 【教学重点及难点】 重点： 1.说明内环境稳态及其生理意义； 2.简述稳态的调节机制。 难点： 1.稳态调节是一个各器官系统相互协调统一的过程； 2.理解内环境的动态变化。 【教学过程】 新课导入 教师活动：给学生展示高温下的坚守的资料，引导学生思考： 这些消防员的内环境主要受到了哪些影响？ 内环境在受到影响时，会发生剧烈的变化吗？ 让学生带着问题学习。引入新课。 模拟生物体维持PH的稳定 教师活动：组织学生自主阅读课本P7-8实践·探究：模拟生物体维持PH的稳定的内容，让学生学习： 1.实验原理 2.实验目的 3.实验用具 4.实验方法步骤 学生活动：认真阅读课本，回答问题。 ①实验原理 在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：HPO42-/H2PO4-）能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。 ②实验目的 通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。 ③材料用具 ④方法步骤 教师活动：随机抽取3位同学分别说一说实验原理、实验目的、实验用具分别是什么，教师对学生的回答作出评价，并借助课件，给学生详细讲解实验的方法步骤。 教师借助课件给学生展示实验数据，带领学生分析实验数据，得出实验结论，并绘制曲线图： 方法步骤分析·归纳总结 教师活动：借助课件展示： “模拟生物体维持pH的稳定”的实验结果如图所示，分析实验结果，回答下列问题： 问：就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料更类似于自来水还是缓冲液？ 答：更类似于缓冲液。 问：缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？ 答：缓冲液加入少量酸或碱后，pH的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH－；Na2HPO4呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。 (3)实验结论：生物组织匀浆类似于缓冲液，加入少量酸或碱后pH不会发生大幅度变化。 学生活动：认真思考，并积极参与小组讨论，踊跃发表自己的看法。每个小组派一个代表展示本组的讨论结果，其他小组作出评价和补充。 教师活动：教师在学生进行讨论时，要不断巡视，注意倾听，适时给予适当指导，学生回答完问题后，教师进行补充。 【过渡】剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质，这会明显影响血浆的pH吗？在这种情况下，机体是如何维持细胞外液的酸碱度的？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？这就涉及到了内环境稳态的内容了，那么，到底什么是内环境稳态呢？让我们接着学习。 一、内环境稳态的概念 教师活动：借助课件给学生讲解内环境稳态的概念，并给学生强调：稳态的实质是内环境的每一种化学成分和理化性质维持正常波动 二、对稳态调节机制的认识 1.维持内环境稳态的基础 教师活动：以血浆pH调节为例，给学生讲解维持内环境稳态的基础、与内环境稳态直接相关的系统以及起调节作用的系统。 维持内环境稳态的基础：人体各器官、系统协调一致地正常运行。 直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统 起调节作用的系统：神经系统、内分泌系统、免疫系统 2.稳态的定义 教师活动：给学生讲解稳态的定义以及影响内环境稳态的因素，并给学生强调： 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 ③稳态的实质是内环境的成分和理化性质处于动态平衡之中。 组织学生自主阅读课本P10内容让学生了解内环境稳态调节机制的发展过程。 学生活动：认真阅读课本，理清内环境稳态调节机制的发展过程： 1857年，贝尔纳推测：内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节。 1926年，坎农提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种动态平衡。提出：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。 目前普遍认为：神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 教师活动：对学生的回答作出评价，并给学生强调：目前普遍认为：神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 3.人体内环境稳态失调引起的疾病 教师活动：借助课件给学生讲解内环境稳态失调会引起的疾病，并给学生讲解： 实例1：2021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。 实例2：严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压可能会出现什么变化？ 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入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。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。 实例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。 实例4：尿毒症：肾功能__衰竭____时，尿素等代谢废物在体内___积累___导致的。 并带领学生总结内环境稳态失调的原因和内环境稳态的意义。 接着，教师带领学生分析： (1)血糖和氧含量正常→保证机体能量供应 (2)体温、pH等理化性质相对稳定→保证酶活性、细胞代谢正常 (3)渗透压相对稳定→维持细胞的正常形态和功能 (4)代谢废物排出→可防止机体中毒 让学生自己总结：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 教师活动：组织学生自主阅读课本P11内容，让学生了解不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。 学生活动：认真阅读课本，得出结论： （1）分子水平：基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。例如在正常生长和分裂的细胞中，原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态；正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。 （2）细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。 （3）器官水平：心脏活动如血压、心率的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。 （4）群体水平：种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能也存在稳态等。 【课堂总结】 稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络，与细胞是参与共建的关系，细胞与内环境是物质交换关系，内环境与外界环境是物质交换关系，器官系统协调运行的基础就是稳态。 【当堂达标】 1．医院里给病人输液时常用到生理盐水，但是过多注射生理盐水会影响细胞的正常功能，下列相关叙述正确的是（ A ） A．生理盐水与血浆为等渗溶液，二者成分差别较大 B．生理盐水的pH与血浆的相差不大，过量补充不会影响血浆pH的稳定 C．过量补充生理盐水时，血浆中的其他成分的浓度不会发生改变 D．注射生理盐水会导致血浆渗透压发生改变 【答案】A 【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压： （1）人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右； （2）正常人的血浆接近中性，pH为7.35～7.45，血浆的pH之所以能够保持稳定，与它含有的缓冲物质有关； （3）血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。 【详解】A、生理盐水虽然是血浆的等渗溶液，但是二者的成分差别较大，A正确； B、生理盐水的成分与血浆的成分不完全相同，过量补充生理盐水会影响血浆pH的稳定，B错误； C、生理盐水是NaCl溶液，过量补充生理盐水时，血浆中的其他成分的浓度会发生改变，如血浆蛋白的浓度会降低，C错误； D、生理盐水是血浆的等渗溶液，注射生理盐水不会引起血浆渗透压改变，D错误。 故选A。 2.如图表示三种海蟹在实验条件(其他环境条件一定)下，不断改变海水浓度，它们血液浓度的变化情况。下列叙述错误的是（B ） A．甲只能在较低浓度的海水中维持内环境的相对稳定 B．无法判断甲、乙、丙调节内环境相对稳定能力的强弱 C．调节内环境相对稳定能力最弱的是乙 D．调节内环境相对稳定能力最强的是丙 【答案】B 【分析】分析曲线图：甲在海水浓度较低的情况下，能维持血液浓度相对稳定，而在海水浓度较高的情况下，血液浓度发生较大的变化，因此甲适于在较低盐浓度下生存；乙的血液浓度随海水浓度的变化而变化，可见乙的渗透压调节能力最差；丙在较低和较高海水浓度下都能维持血液浓度相对稳定，说明丙的渗透压调节能力最强。 【详解】A、由图可知，甲在海水浓度较低的情况下，能维持血液浓度相对稳定，而在海水浓度较高的情况下，血液浓度发生较大的变化，因此甲只能在较低浓度的海水中维持内环境的相对稳定，A正确； B、C、D、乙的血液浓度随海水浓度的变化而变化，说明乙的调节能力最差，丙在较低和较高海水浓度下都能维持血液浓度相对稳定，说明丙的调节能力最强，结合A项分析可知，三者调节内环境的能力为：丙＞甲＞乙，B错误，CD正确。 故选B。 3．下列关于人体内环境稳态调节机制的理解，错误的是（ ） A.内环境稳态调节能力的大小与年龄、性别无关 B.内环境稳态的调节需要各个器官、系统的共同参与 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.内环境稳态调节能力有时会无法有效应对外界环境变化的干扰 【答案】A 【分析】生理学家把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。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 【详解】A、不同人的体温，会因年龄、性别等不同而存在微小差异，A错误;B、生理学家把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，B正确; C、目前普遍认为，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，C正确;D、人体对内环境稳态的调节是有一定限度的，当外界环境变化超过这一限度时，内环境稳态就会失调，即内环境稳态调节能力有时会无法有效应对外界环境变化的干扰，D正确。 故选A。 【教学反思】 这节课通过“内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系示意图”引导学生温故知新，小肠绒毛、肺泡、肾小球等微观结构是初中阶段学生重点学习的内容，在这里呈现一来可以引导学生复习，二来有利于学生形成对人体是一个有机统一整体的认识，进一步渗透了结构与功能观，形成对稳态调节机制的一般认识。 通过稳态失调实例分析，引导学生分析发烧、腹泻、高原反应等常见病例的病因和危害，从反面来阐述稳态的调节能力具有一定的限度。这一活动充分利用学生经验，促进学生积极思考，利于增强学生的健康意识。从分析细胞代谢所需条件的角度，正面说明内环境稳态的重要意义，促进学生认识从感性水平提升到理性高度。 【板书设计】 一、内环境稳态概述 定义：在正常生理情况下，机体内环境的各种成分和理化性质只在很小的范围内发生变动，处于动态平衡状态。 重要性：是细胞维持正常生理功能和机体维持正常生命活动的必要条件。 二、内环境稳态的维持 器官与系统协调：正常机体通过调节作用，使各种器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。 调节机制： 神经调节：通过神经系统的反射活动来调节机体各部分的生理功能。 体液调节：通过激素等化学物质来调节机体各部分的生理功能。 免疫调节：通过免疫系统的功能来维持机体内环境的稳态。 目前普遍认为：神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 三、内环境稳态的影响因素 外因：外界环境因素的变化，如温度、湿度、气压等。 内因：体内细胞不断进行的代谢活动。 四、内环境稳态的实例 体温维持：体温维持在37℃左右，保证了酶催化反应的最适温度，为人体新陈代谢的正常进行提供了必要条件。 血浆pH维持：血浆pH维持在7.35-7.45左右，是细胞正常生理活动所必需的。 血糖平衡：血糖水平保持在正常范围内，是维持机体内环境稳态的重要方面。 五、稳态失调与疾病 稳态失调的原因：器官功能障碍、调节机制异常等。 稳态失调的后果：导致疾病的发生，如尿毒症、糖尿病等。 学科网（北京）股份有限公司 $