1.2“液体工厂的运维工程师（情境任务课件）（2大任务）生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦内环境稳态，以2026年世界杯强制补水为情境导入，通过问题链引导学生从赛场失水、乳酸堆积等现象切入，逐步探究稳态的动态平衡本质、理化性质维持机制及调节网络，构建“现象-概念-机理-应用”的学习支架。 其亮点在于融合生命观念与探究实践，通过模拟pH稳定实验分析数据、设计科学补水方案等任务，培养学生稳态与平衡观及科学思维。结合高考真题巩固知识，任务小结梳理逻辑线，既帮助学生联系生活实际理解抽象概念，也为教师提供情境化、分层教学的优质备课资源。

玩转生物学 “液体工厂”的 稳定运维师 ——世界杯强制补水背后的奥秘 人教版选择性必修 1《稳态与调节》 第一章人体内环境与稳态 第二节 内环境的稳态 纵使剧烈运动、环境扰动，稳态调控始终坚守防线。 情境任务优质备课系列 素养阐释 01 02 03 依托世界杯补水情境理解内环境稳态是化学成分与理化性质的动态平衡，树立稳态与平衡观、结构与功能观。 结合球员失水、乳酸堆积、错误补水致病等案例，推理渗透压、pH稳态维持机理，归纳稳态调节网络。 回顾模拟生物体维持pH稳定的实验，小组探讨赛场科学补水方案。 04 运用稳态知识指导日常运动补水、健康作息，识别稳态失调带来的健康问题，养成健康生活习惯。 情境导入 2026年世界杯设置强制补水的暂停，球员统一在场边补水；队医严禁球员一次性猛灌纯净水，统一调配专用运动饮料，坚持少量多次补给。 剧烈运动不断冲击体内水分、各种无机盐、血糖、血脂、酸碱度、温度等各项指标，持续扰动内环境各项条件，但运动员的机体却可以将各项指标维持在适宜区间，这就得益于身体的调节机制使内环境时刻维持着动态平衡。 情境导入 问题1：FIFA为什么强制安排补水暂停？ 问题2：专业运动饮料里面添加了哪些物质？为什么不能大口喝纯水？ 问题3：球员剧烈跑动后大量出汗、肌肉酸痛，身体依靠什么调节网络维持内环境稳定？ 本节课将层层拆解这座液体工厂始终平稳运行的奥秘 情境导入 动荡的“液体工厂”如何运维？ ——解析内环境稳态的保障机制 【任务1】依托赛场失水现象，阐明内环境稳态的概念及本质 step1.结合球员出汗流失物质，梳理内环境需要稳定维持的指标 step2.辨析“稳定不变”与“动态平衡”，定义稳态 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 1.球员大量出汗主要丢失哪些物质？会造成内环境哪项理化性质剧烈改变？ 2.球员剧烈运动产热暴增，体温却始终维持在37℃左右，体现哪一项理化性质稳定？ 3.无氧呼吸积累大量乳酸，血浆pH依旧稳定在7.35～7.45，依靠什么条件维持？ 4.查看球员赛后血常规化验单，葡萄糖、尿素、各类无机盐含量均处在参考区间，说明内环境的什么需要保持稳定？ 1.球员补水前血浆渗透压升高，补水后渗透压回落，该数值是固定不动的吗？ 2.健康人体温一天之内在36.5～37.5℃小幅波动，能否认为体温失衡？ 3.尝试归纳内环境稳态的完整概念。 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 【任务1】依托赛场失水现象，阐明内环境稳态的概念及本质 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。 (1)稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化； 1.稳态概念： 3.特点： 2.稳态的内容： (2)这种动态变化保持在一定范围内。 水、无机盐、血糖、血脂等 渗透压 (1)理化性质 (2)化学成分: 内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 酸碱度 温度 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 思考•讨论 分析“模拟生物体维持PH的稳定”的实验 实验目的：探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化 实验对象：生物组织材料 酸性、碱性物质 HCl/NaOH 溶液（0.1mol/L) 生物体pH的变化 pH试纸、pH计 材料 (25mL) 加入0.1mol/L HCl 加入0.1mol/L NaOH 加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 自来水 缓冲液 肝匀浆 空白对照 已知具有缓冲能力的溶液，阳性对照 自变量： 因变量： 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 思考•讨论 分析“模拟生物体维持PH的稳定”的实验 将25mL自来水倒入50mL烧杯中，用 测试起始的pH，并作记录 以 为横坐标，以 次纵坐标，将记录数据作图 pH计或pH试纸 酸或碱的滴数 pH 一次加一滴，每加入5滴0.1(mol•L-1)的HCI或NaOH溶液，测定并记录一次pH，直至滴入30滴为止 自来水、缓冲液、生物材料（肝匀浆）依次进行实验 实验流程： 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 思考•讨论 分析“模拟生物体维持PH的稳定”的实验 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 思考•讨论 分析“模拟生物体维持PH的稳定”的实验 分析数据得出结论： 材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0 缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2 肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0 三次测量，取平均值 据数据,以______________为横坐标,以_____为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。 酸或碱的滴数 PH 清水组 缓冲液组 肝匀浆组 生物材料的pH变化小，类似于缓冲液不同于水，机体能维持pH的稳定。 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 思考•讨论 分析“模拟生物体维持PH的稳定”的实验 讨论： (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? 肝匀浆加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。 磷酸盐缓冲液中含有NaH2PO4、Na2HPO4， 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＋。 (2)磷酸盐缓冲液的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? 类似 清水：加入酸或碱后，pH变化明显。 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 思考•讨论 分析“模拟生物体维持PH的稳定”的实验 (4)请根据模拟实验的结果，以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。 剧烈运动时 _____________ 乳酸 血浆 乳酸钠 CO2 H2O + 进入肝脏 参与代谢 ___呼出 肾脏排出 吃过多碱性食物时 H2CO3/NaHCO3 NaHCO3 H2CO3 肺 任务 1 小结 1. 足球运动员球赛过程不断冲击体内水分、各种无机盐、血糖、血脂、酸碱度、温度等各项指标，但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作内环境稳态； 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化(平衡)。 2.内环境稳态的体现： 内环境的各种化学成分相对稳定。 内环境的理化性质相对稳定。 不断变化，但相对稳定。 学会了吗？ 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 1.（2026·河北·高考真题）马拉松比赛时，运动员耗氧量显著增加，同时产生大量CO2。下列分析错误的是（     ） A．机体代谢产生与排出的CO2基本相等是稳态调节的结果 B．机体摄入的O2通过与内环境中的血红蛋白结合进行运输 C．比赛过程中，HCO3-/H2CO3可缓冲乳酸导致的血浆pH降低 D．运动时，CO2可通过神经系统对呼吸运动进行调节，以提高O2供给 B 学会了吗？ 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 2.（25-26高一下·陕西西安·期末）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．一般以滴数为纵坐标、PH变化为横坐标，绘制实验结果 D．在该实验中向血浆中滴加清水观察pH变化，作为对照组 A 【任务2】聚焦错误补水危害，简述稳态的调节机制、稳态失调及意义 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 step1.分场景分析血浆渗透压变化以及细胞形态变化 1.一次性狂饮大量纯水，血浆中水增多、无机盐浓度下降，血浆渗透压如何变化？红细胞会发生吸水涨破还是失水皱缩？ 2.长时间缺水缺盐，血浆渗透压升高，身体会发出怎样的信号提醒补水？ 3.0.9%生理盐水是人体等渗溶液，解释为什么赛场补水不能只喝纯水？ 4.口渴主动饮水依靠什么调节？概括水盐稳态需要哪些系统相互配合？ 降低 吸水膨胀 出汗流失盐分，单纯补水会进一步稀释钠盐，引发低钠血症，出现肌肉抽筋、头晕乏力。 渗透压稳态依靠神经+体液共同调节，依靠消化、循环、泌尿、皮肤多个系统协同配合，初步体会机体多层次协调调控。 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 【任务2】聚焦错误补水危害，简述稳态的调节机制、稳态失调及意义 人体各器官、系统协调一致地正常运行。 2.对稳态调节机制的探究历程 神经系统的调节 神经调节体液调节 神经-体液-免疫调节网络 贝尔纳提出： 坎农提出： 目前普遍认为： 1.维持内环境稳态的基础 食物、水和无机盐 CO2 O2 未吸收的物质 有机废物、水和无机盐 呼吸系统 消化系统 泌尿系统 循环系统 有一定限度 3.稳态的调节能力 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 思考•讨论 分析人体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？ 发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。 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？ 内环境渗透压降低，水会通过渗透作用进入细胞，造成细胞吸水肿胀，导致细胞代谢和功能紊乱。 3.援藏的技术人员到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，原因是什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？ 援藏人员出现上述症状是因为高原氧气稀薄，导致人体供氧不足，影响了内环境稳态。这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 【任务2】聚焦错误补水危害，简述稳态的调节机制、稳态失调及意义 4.稳态失调的实例： 代谢废物积累 O2缺乏 血钙过低 PH失调 体温失调 蛋白质含量降低 血糖平衡失调 尿毒症 乳酸中毒 抽搐 酸中毒、碱中毒 发热、中暑、失温 组织水肿 低血糖、糖尿病 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 【任务2】聚焦错误补水危害，简述稳态的调节机制、稳态失调及意义 5.稳态失调的原因： 调节功能出现障碍（内因） 外环境变化过于剧烈 （外因） 内环境的稳态遭到破坏 危害机体健康： 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 人体稳态的调节能力是有一定限度的 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 【任务2】聚焦错误补水危害，简述稳态的调节机制、稳态失调及意义 (4)代谢废物排出 (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 可防止机体中毒 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。 6.稳态的意义： 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 【任务2】聚焦错误补水危害，简述稳态的调节机制、稳态失调及意义 6.稳态的意义： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 内环境稳态 成分稳定 理化性质稳定 物质和能量 细胞代谢 条件（酶活性强） 温度适宜 适宜 供应 保证 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等 种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态 细胞的分裂和分化的稳态等 基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等 分子水平 细胞水平 器官水平 群体水平 7.从以下方面归纳稳态概念的发展 【任务2】聚焦错误补水危害，简述稳态的调节机制、稳态失调及意义 任务 2 小结 球员补水缺盐引发小腿频繁抽筋；极端高温下比赛未及时补水，球员中暑昏厥；长期作息混乱、暴饮暴食，运动员血糖持续超标；伤口细菌感染引发局部炎症，内环境成分紊乱等现象说明： 1.稳态调节机制为神经-体液-免疫调节网络。神经调节快速灵敏、体液调节持久广泛、免疫调节抵御异物入侵；三者相互联系、相互配合，共同保障内环境稳定。 2.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件；维持细胞正常形态与功能；保障酶促反应正常进行，保证各类器官系统有序运转。 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 学会了吗？ 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 3.（25-26高一下·陕西西安·期末）医生在给肺炎严重患者进行常规治疗时，一般通过雾化（气溶胶吸入疗法）激素类或支气管舒张剂进行消炎、镇咳治疗，当患者出现呼吸衰竭时，还使用呼吸机辅助通气，以维持内环境稳态。如图甲、乙、丙表示人体内环境的三大主要成分，①②③表示人体内的细胞。下列有关叙述正确的是（     ） A．静脉注射的药物直接进入乙中，可以快速使药物到达患者病变部位 B．病情严重时通过雾化治疗，药物可以不经过甲、乙，直接作用于③ C．呼吸机辅助通气可使较充足的O2通过②和乙进入甲 D．人体内只要甲、乙、丙中水和电解质平衡，就不会患病 B 学会了吗？ 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 2．（25-26高二下·贵州铜仁·期末）长跑运动员在进行高强度耐力训练时，机体代谢加快，内环境成分与理化性质会发生一系列动态变化，机体通过调节维持稳态。下列分析正确的是（    ） A．运动后大量出汗，只需要补充水即可快速恢复细胞外液渗透压 B．肌肉细胞无氧呼吸产生的乳酸进入血浆，会显著降低血浆pH C．血浆中的葡萄糖、血红蛋白、神经递质均参与维持内环境稳态 D．若血浆渗透压长期失衡，会导致运动员出现肢体水肿等异常现象 D 方法归纳 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 常几种物质运输跨膜层数分析 方法归纳 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 常几种物质运输跨膜层数分析 1.氧气从外界（肺泡）进入组织细胞线粒体被利用依次穿过哪些生物膜？ 2.葡萄糖从外界（消化道）进入组织细胞被利用依次穿过哪些生物膜？ 方法归纳 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 常几种物质运输跨膜层数分析 组织细胞内的二氧化碳排出体外依次穿过哪些生物膜？ 组织细胞内的尿素排出体外依次穿过哪些生物膜？ 7层。 组织细胞到组织液1层,进入毛细血管内2层,出毛细血管2层,然后虑过肾小球壁细胞2层。 9层。 组织细胞的二氧化碳是在有氧呼吸第二阶段产生的，产生于线粒体基质。出线粒体2层，组织细胞膜1层，进毛细血管2层，出毛细血管2层，肺泡细胞2层 方法归纳 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 常几种物质运输跨膜层数分析 方法归纳 任 务 探 究 任务小结 学会了吗 常几种物质运输跨膜层数分析 学以致用：制定赛场科学补水方案 开放性小问题： 请结合本节课所学，为球队制定赛前、赛中、赛后三级补水策略，说 明配方与操作理由。 参考方向： 赛中少量多次饮用低浓度电解质饮料；赛前适量储备水分；赛后根据出汗量补充水、钠盐、钾盐，避免暴饮纯水。 任务回顾 依托世界杯补水主线梳理逻辑线： 赛场剧烈运动扰动内环境指标→理解稳态是动态平衡→分别探究渗透压、pH稳态调节过程→提炼神经-体液-免疫调节网络→稳态失调引发运动伤病→明确稳态重要意义，学会科学健康补水。 情境应用 1.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： （1）为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量，其中包括机体多种代谢产物的含量，健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量，因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况，并可以作为诊断疾病的依据 （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？ ①内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，内环境的稳定是一种动态的相对稳定； ②不同个体存在一定差异 P7教材问题探讨 情境应用 1.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： （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？ ①葡萄糖含量超标，可能并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等. ②糖化血清白蛋白含量超标，说明被测者可能患有糖尿病。 ③甘油三酯含量超标，可能引起高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等. ④天冬氨酸氨基转移酶（即谷草转氨酶）略微低于正常值，这通常没有临床意义，建议定期复查。若该值偏高，说明肝功能受损。 情境应用 2.在进行常规体检时，通常要做血液生化检查，以了解机体的健康状况。在血液生化检查的化验单上，每种成分的参考值 即正常值都有一个变化范围，对此，不正确的理解是（    ） A．正常机体内环境稳态不是恒定的，可在一定范围内波动 B．内环境稳态的实质是内环境成分、理化性质都处于动态平衡中 C．年龄、性别等个体差异不会导致内环境的成分存在差异 D．血液的生化指标可以反映机体的健康状况，并可以作为诊断疾病的依据 C 情境应用 3．为了探究血浆pH能维持稳定，设计实验比较向①蒸馏水、②人工配制的缓冲液、③血浆中分别滴加0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl后pH变化的情况。下列关于实验设计和分析的叙述，错误的是(　 　) A．②和③在加入少量酸或碱后pH没有明显变化 B．本实验中①和②属于对照组，③属于实验组 C．无论是缓冲液还是血浆中都含有碱性物质和酸性物质 D．随意增加NaOH和HCl的浓度不影响实验结果 D 情境应用 4．稳态揭示了内环境的相对稳定是生命活动及其功能调节的基础；适稳态是指人体可适应外环境的持续改变而建立新稳态以维持健康，强调机体同时具有稳定性和灵活性。下列说法错误的是(　　) A．适稳态是机体的一种适应和保护性调节机制 B．运动过程中人体体温略有升高，是内环境稳态失调的表现 C．内环境稳态指各种化学成分和理化性质的相对稳定 D．组织水肿、抽搐都是内环境成分发生明显变化而引起的病症 B 情境应用 5.如图是关于人体内环境稳态调节的示意图，下列相关说法中，错误的是（    ） A．甲、乙表示体液调节和免疫调节 B．三种调节方式中，神经调节占主 导地位 C．丙、丁可以表示温度和酸碱度 D．内环境的理化性质是恒定不变的，否则机体就不能进行正常的生命活动 D 教材课后练习答案 一、概念检测 1. ×√×× 2.D 二、拓展应用 (1)提供适宜的液体环境。 (2)水和电解质外和多种促进羊羔生长的营养物 质和生长因子，如蛋白质、糖类、脂肪等，也包 括抗生素，尿素等。 (3)具备适宜的温度和酸碱度。 (4)外部配置了机器胎盘获得养料，排出代谢废物，保持羊羔内环境的稳定 玩转生物学 运动后身体的 液体“修复工厂” ——长跑背后内环境守护全身细胞的奥秘 人教版选择性必修 1《稳态与调节》 第一章人体内环境与稳态 第二节 内环境的稳态 无论春夏秋冬，风云变幻，它却总是轻波微澜。 情境任务优质备课系列 Thanks! FormatFactory : www.pcfreetime.com $一场90分钟足球比赛，球员出汗量可达2至5升，大量水、钠离子、钾离子等随汗液流失，剧烈运动，肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸，极易引发肌肉抽筋、低钠血症、中暑、昏厥、热射病等。