1.2人体的内环境与稳态 第1课时（教学设计）2025-2026学年高二上学期生物人教版必选必1

该高中生物学教学设计聚焦内环境稳态的核心知识，涵盖动态变化、pH稳定机制及稳态概念实质。通过血液生化检验单真实情境导入，衔接上一节内环境组成知识，引导分析指标参考值范围，建立动态平衡初步认知。 以真实情境与探究实验为特色，通过“模拟生物体维持pH稳定”实验，对比自来水、缓冲液和肝匀浆的pH变化曲线，培养科学探究能力。结合化学平衡式与体温日波动实例，深化生命观念中的稳态平衡观，科学思维体现在数据分析与归纳，助力学生理解抽象概念，也为教师提供可操作的实验教学方案。

第1章人体的内环境与稳态 第2节《内环境的稳态》第1课时教学设计 教材版本：人教版（2019）选必1《稳态与调节》 授课年级：高二 课时安排：1课时 一、教材分析 本节课是选择性必修1第1章“人体的内环境与稳态”第2节“内环境的稳态”的第1课时。在上一节学习了内环境的概念、组成及细胞外液成分之后，本节进一步探讨内环境的动态变化特性及其维持机制，是理解“稳态”核心概念的关键。主要内容包括： (1) 内环境的动态变化：通过血液生化检验单分析，认识到内环境化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 (2) 模拟生物体维持pH稳定的实验：通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆加入酸/碱后pH的变化，理解缓冲对的调节作用。 (3) 稳态的概念、实质和基础：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。 本节课为后续学习神经调节、体液调节、免疫调节等稳态维持机制奠定基础，是理解生命活动调节原理的起点。 二、学情分析 【已有知识基础】 (1) “稳态”概念的动态平衡本质易被误解为“恒定不变”。 (2) 缓冲对维持pH稳定的化学机制（如HCO₃⁻/H₂CO₃）较为抽象，学生理解困难。 (3) 对模拟实验数据的分析（曲线图解读）可能不够熟练。 (4) 将微观的缓冲调节与宏观的器官系统调节整合起来存在难度。 【可能存在的学习困难】 (1) “稳态”概念的动态平衡本质易被误解为“恒定不变”。 (2) 缓冲对维持pH稳定的化学机制（如HCO₃⁻/H₂CO₃）较为抽象，学生理解困难。 (3) 对模拟实验数据的分析（曲线图解读）可能不够熟练。 (4) 将微观的缓冲调节与宏观的器官系统调节整合起来存在难度。 【教学策略】 (1) 通过血液生化检验单的真实情境，引导学生认识内环境成分的动态变化。 (2) 采用探究实验法，让学生亲自参与数据分析，理解缓冲物质的作用。 (3) 利用比喻（如“水温自动调节”）和生活实例（如体温日波动）帮助理解稳态的相对性。 (4) 结合化学平衡反应式，直观展示缓冲对的工作机制。 三、教学目标 维度 教学目标 生命观念 理解内环境稳态的实质是动态平衡，认同稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，形成稳态与平衡的生命观念。 科学思维 能够分析模拟实验数据，归纳缓冲物质的调节作用；能够运用稳态原理解释血液生化指标的意义。 科学探究 通过“模拟生物体维持pH稳定”实验，体验对照实验的设计与数据分析过程，培养实验探究能力。 社会责任 关注内环境稳态与健康的关系（如血糖、血脂异常），形成健康生活的意识，并理解体检的重要性。 四、教学重点与难点 教学重点: (1)内环境稳态的概念及其实质。 (2)缓冲物质维持pH稳定的机制。 教学难点: (1)探究模拟生物体维持pH的稳定。 (2)内环境稳态是动态平衡的理解。 五、教学方法 (1) 通过血液生化检验单的真实情境，引导学生认识内环境成分的动态变化。 (2) 采用探究实验法，让学生亲自参与数据分析，理解缓冲物质的作用。 (3) 利用比喻（如“水温自动调节”）和生活实例（如体温日波动）帮助理解稳态的相对性。 (4) 结合化学平衡反应式，直观展示缓冲对的工作机制。 六、教学过程（45分钟） 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、课堂导入 【情境材料】 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。 【讨论】 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？ 引出主题——内环境的稳态。 观看图片，回忆已有知识，思考并相应回答： 明确本节课要学习内环境的稳态。 明确本节课主题——内环境的稳态。 二、新知探究 (1)内环境的动态变化 【探究活动1】阅读课本p7-9， 小组合作完成以下任务。 讨论: (1)本实验的实验原理及实验目的分别为？ (2)本实验的方法步骤为？ (3)基于实验数据分析，能够得出怎样的实验结论？ (4)完成本探究实验中的讨论问题:1-4 (5)什么叫做稳态及其表现、实质及基础分别为？ 【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 (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)目的要求 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 防护手套、护目镜、50 mL烧杯、50 mL 量筒、pH计或pH试纸、镊子、自来水、物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl(盛于滴瓶中)、物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH(盛于滴瓶中)、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆等。 (4)方法步骤 1．在记录本中，画一个如下的表格。 2．将25 mL自来水倒入50 mL烧杯中。 3．用pH计或pH试纸测试起始的pH，并作记录。 4．一次加一滴0.1 mol/L的HCl，然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。 5．充分冲洗烧杯并向其中倒入25 mL 自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤4，一滴一滴地加入0.1 mol/L的NaOH，测定并记录pH。 7．充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复步骤2至步骤5，记录结果。 8．根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出自来水pH变化的曲线。以实线表示加入酸后pH的变化，虚线表示加入碱后pH的变化。再用另两种颜色的线条分别表示缓冲液、肝匀浆的pH变化情况，也同样以实线和虚线分别表示加入酸、碱后的变化。 9．尝试用不同生物材料（如动物血浆、用2~5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆）代替肝匀浆完成实验。 (5)实验结论: ①生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有缓冲物质。 ②这些缓冲对能够维持机体pH的相对稳定。 记忆口诀: 材料新鲜量一致，酸/碱逐滴搅拌勤； 三组对照不可少，pH校准先完成； 数据记录逐点清，废液分类防污染； 曲线平缓示缓冲，异常重复求真因。 【知识讲解】 同一个人的体温在一日内也有变化，但变化幅度一般不超过1 ℃。尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37 ℃。 正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异。 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。 若某种成分含量高于或低于参考值，则预示机体可能处于 不健康状态。 【知识讲解】稳态 (1)概念: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。 (2)实质:内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定状态。 (3)基础:人体各器官、系统协调一致地正常运行。 小组合作讨论完成任务。 。 认真聆听，互动，并做笔记。 认真聆听，互动，并做笔记。 认真聆听，互动，并做笔记。 通过实验数据分析，直观理解缓冲物质的调节作用，突破pH稳定机制这一难点。 建稳态核心概念，区分“恒定”与“相对稳定”，为后续学习调节机制铺垫。 三、课堂小结 回应互动。 培养学生知识系统性。 四、板书设计 第2节 内环境的稳态（第1课时） 一、内环境的动态变化 (1) 内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡（波动范围正常）。 (2) 实例：体温、血糖、pH等。 二、模拟生物体维持pH的稳定 (1) 实验结论：生物材料中含有缓冲物质，能维持pH相对稳定。 (2) 缓冲对：HCO₃⁻/H₂CO₃、HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻。 (3) 调节机制：酸 + HCO₃⁻ → H₂CO₃ → CO₂ + H₂O；碱 + H₂CO₃ → HCO₃⁻ + H₂O。 三、稳态的概念 (1) 概念：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。 (2) 实质：内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定（动态平衡）。 (3) 基础：人体各器官、系统协调一致地正常运行。 (4) 意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 五、知识应用 1．开展“探究血浆对pH变化的调节作用”活动时，除血浆外，还需用到清水、HCl、NaOH、磷酸缓冲液等试剂。下列叙述正确的是（    ） A．向新鲜血浆中滴加HCl后pH能维持相对稳定，与结合H+有关 B．向磷酸缓冲液组中持续滴加NaOH，pH始终维持相对稳定 C．新鲜血浆组pH变化幅度较小，仅依赖H2CO3/这一对缓冲物质的调节作用 D．在该实验中向血浆中滴加清水观察pH变化，作为对照组 【答案】A 【详解】A、血浆中存在HCO3-等缓冲离子，滴加HCl后解离出的H+可与HCO3-结合生成H2CO3，避免pH剧烈下降，因此血浆pH能维持相对稳定，A正确； B、缓冲液的缓冲能力是有限的，若持续滴加NaOH，超过磷酸缓冲液的缓冲限度后，pH会发生明显上升，无法始终维持相对稳定，B错误； C、新鲜血浆pH变化幅度小，除了依赖H2CO3/HCO3-这一缓冲对外，还存在HPO42-/H2PO4-等其他缓冲对的调节，同时也需要相关器官系统的协调配合，并非仅依赖单一缓冲对，C错误； D、该实验的对照组为清水组和磷酸缓冲液组，分别用来与血浆组的pH变化做对比，向血浆中滴加清水不属于本实验的对照组设置，D错误。 2．为研究生物体维持pH稳定的机制，某同学向适量的自来水、磷酸缓冲液、马铃薯匀浆、蛋清稀释液中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液，检测溶液pH变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．自来水组可作为对照，其pH急剧下降的原因是缺乏生物材料中的缓冲物质 B．该模拟实验证明生物体维持pH稳定只依赖缓冲物质。 C．结果表明，随滴数的增加自来水的缓冲能力先强于后又弱于马铃薯匀浆 D．若向各组改加0.1mol/LNaOH溶液，缓冲液组的pH变化幅度会显著大于原实验 【答案】A 【详解】A、自来水组作为对照，因缺乏生物材料中含有的缓冲物质，无法抵抗加入盐酸引起的pH降低，故变化剧烈，A正确； B、内环境pH的稳态依赖于神经、体液的共同调节，B错误； C、从图中可以看出，自来水的 pH 下降幅度始终大于马铃薯匀浆，说明自来水的缓冲能力始终弱于马铃薯匀浆，C错误； D、缓冲液中的缓冲对既能中和OH-（应对NaOH），也能中和H+（应对HCl），双向维持pH稳定，改加NaOH后，缓冲液组的pH变化幅度与原HCl处理组基本一致，D错误。 故选A。 3．某同学分别以自来水、pH为7的磷酸盐缓冲液和肝匀浆等为材料进行“模拟生物体维持pH的稳定”的实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（　　） A．磷酸盐缓冲液作为对照组，可证明肝匀浆中存在磷酸盐缓冲对 B．在肝匀浆组中，加入酸或碱后调节pH的主要缓冲物质不同 C．加入HCl或NaOH溶液时每次加5滴后测pH，加到30滴时共测6次pH D．若向肝匀浆中一直持续滴加HCl或NaOH溶液，则其能持续维持pH的相对稳定 【答案】B 【详解】A、磷酸盐缓冲液是已知的缓冲体系，作为对照组用于对比肝匀浆的缓冲能力，但无法直接证明肝匀浆中存在磷酸盐缓冲对（肝匀浆中可能含其他缓冲物质如碳酸氢盐、蛋白质等），A错误； B、肝匀浆中含多种缓冲物质（如、等），加入酸时主要与弱酸盐反应，加入碱时主要与弱酸反应，参与调节的缓冲物质不同，B正确； C、每次加5滴HCl或NaOH后测pH，加至30滴需分6次操作，但实际测量次数应为7次（初始1次+每次加液后测1次，共6次加液，共测7次），C错误； D、缓冲能力有限，持续滴加HCl或NaOH会耗尽缓冲物质，导致pH急剧变化，无法持续维持稳定，D错误。 故选B。 4．某生物兴趣小组以自来水（甲组）、缓冲液（乙组）和肝匀浆（丙组）为实验材料进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量是滴加的HCl或NaOH滴数 B．实验中测定并记录初始pH后，一次加5滴HCl或NaOH后立即测pH C．根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，以实线画出加入碱后pH的变化，以虚线画出加入酸后pH的变化 D．由实验结果可知，肝匀浆近中性，其能维持pH稳定是因为其中含有Na+和Cl- 【答案】C 【详解】A、实验材料有三种，滴加的HCl或NaOH滴数不同，可见本实验的自变量是实验材料的种类和滴加的HCl或NaOH滴数，A错误； B、实验目的是用三种实验材料来模拟生物体维持pH的稳定，故实验中需要测定并记录初始pH，之后一次滴加一滴HCl，轻轻摇动烧杯使其混合均匀，加入5滴后再测pH，B错误； C、根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，实线pH上升，虚线pH下降，则说明以实线画出加入NaOH后pH的变化，以虚线画出加入HCl后pH的变化，C正确； D、由实验结果可知，肝匀浆近中性，其能维持pH稳定是因为肝匀浆中存在能调节酸碱度的缓冲物质，D错误。 故选C。 5．某人因长期腰痛就医，在尿液中检测到蛋白质(蛋白尿)，抽血检验发现血浆总蛋白含量偏低。下列叙述错误的是（　　） A．蛋白质、K+、Cl-是维持血浆渗透压平衡的主要成分 B．血浆中各蛋白质的结构改变可能会影响内环境的稳态 C．人体主要通过神经—体液—免疫调节机制维持内环境稳态 D．肾小球炎症可能引发蛋白尿现象，有可能造成组织水肿 【答案】A 【详解】A、血浆渗透压主要由无机盐（占主导的是Na+、Cl-）和蛋白质共同维持，K+是维持细胞内液渗透压的主要阳离子，不属于维持血浆渗透压平衡的主要成分，A错误； B、结构决定功能，血浆中蛋白质的结构改变会导致其功能异常，可能扰乱内环境的理化性质或功能稳态，B正确； C、高中生物教材明确指出，神经—体液—免疫调节网络是人体维持内环境稳态的主要调节机制，C正确； D、肾小球炎症会增大肾小球通透性，原本无法滤过的血浆蛋白进入原尿引发蛋白尿，血浆蛋白含量下降会导致血浆渗透压降低，血浆中水分大量进入组织液，可造成组织水肿，D正确。 6．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，下列有关内环境及其稳态的叙述，错误的是（    ） A．淋巴细胞生存的内环境有血浆、淋巴液和组织液 B．激素、抗体、神经递质、DNA聚合酶等都在内环境中发挥作用 C．血浆、组织液和淋巴液的成分相近，最主要的差别是血浆中蛋白质含量较高 D．稳态是指正常机体通过调节作用，共同维持内环境中各种化学成分和理化性质相对稳定的状态 【答案】B 【详解】A、淋巴细胞可存在于淋巴液、血浆中，也可穿过毛细血管壁进入组织液，因此其生存的内环境包括血浆、淋巴液和组织液，A正确； B、DNA聚合酶是胞内酶，参与细胞内的DNA复制过程，仅存在于细胞内，不属于内环境成分，也不会在内环境中发挥作用，B错误； C、血浆、组织液和淋巴液的成分和含量相近，最主要的差别是血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少，C正确； D、内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的各种化学成分和理化性质处于相对稳定的状态，D正确。 故选B。 7．下列有关人体内环境稳态的叙述中，错误的是（　　） A．内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的主要场所 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．正常人体血浆pH的维持与其含有的、H2CO3等物质有关 D．人体维持内环境稳态的基础是各器官、系统协调一致地正常运行 【答案】A 【详解】A、内环境是细胞外液构成的液体环境（包括血浆、组织液、淋巴液等），为细胞提供生存环境并参与物质交换，但细胞代谢的主要场所是细胞质基质，而非内环境，A错误； B、内环境稳态通过维持温度、pH、渗透压等理化性质的相对稳定，确保酶促反应所需的最适条件，有利于新陈代谢正常进行，B正确； C、血浆中的HCO3−  、H2CO3等缓冲物质能中和酸性或碱性物质，维持pH在7.35-7.45的稳定范围，C正确； D、内环境稳态需依赖神经-体液-免疫调节网络的调控，以及消化、呼吸、循环、泌尿等系统的协调运作，D正确。 故选A。 8．下列关于内环境稳态的叙述，最准确的是（　　） A．内环境的成分和理化性质保持不变 B．内环境的成分和理化性质恒定不变 C．内环境的成分和理化性质处于动态平衡中 D．内环境的稳态是指温度维持在37 ℃左右 【答案】C 【详解】A、内环境的成分和理化性质会在适宜范围内发生小幅波动，A错误； B、内环境稳态是相对稳定的状态，不存在绝对的恒定不变，B错误； C、内环境稳态的实质就是内环境的成分和理化性质处于动态平衡中，C正确； D、内环境稳态包括温度、pH、渗透压等理化性质，以及血糖、无机盐离子等多种化学成分的相对稳定，D错误。 七、教学反思 成功之处与预期效果 (1) 血液生化检验单导入贴近生活，学生能快速理解内环境成分的参考值范围，初步感知动态平衡。 (2) 模拟实验数据分析环节，学生通过对比自来水、缓冲液和肝匀浆的pH变化曲线，能自主归纳出生物材料具有缓冲能力，突破了缓冲机制的理解难点。 (3) 通过化学方程式和比喻（“缓冲对像海绵”），学生对pH稳定机制的理解较为扎实。 (4) 课堂练习正确率较高，学生对稳态的概念及其实质掌握较好。 实施难点与应对策略 (1) “动态平衡”概念易误解为“恒定不变”：策略——用体温日波动图、血糖日波动图等数据反复强调“在一定范围内波动”。 (2) 缓冲对化学机制抽象：策略——板书化学反应式，并用“敌我双方”类比（酸来了，HCO₃⁻迎战；碱来了，H₂CO₃迎战）。 (3) 部分学生对实验数据的曲线解读不熟练：策略——课前准备典型曲线图，引导学生观察起点、变化趋势和终点，比较不同曲线的差异。 改进建议 (1) 可增加学生分组实验环节（用pH计实际测量），增强体验感。 (2) 引入更多生活实例（如酸中毒、碱中毒），说明稳态失调的后果，提升紧迫感。 (3) 课后布置拓展作业：调查家庭成员体检报告中与内环境稳态相关的指标，写一份健康建议书。 学科网（北京）股份有限公司 $