6.15.2人体内废物和多余水的排出（教学设计）（含交互设计）生物新教材苏科版八年级上册

该初中生物学教学设计聚焦人体内废物排出，涵盖排泄与排遗区分、三大排泄途径、泌尿系统组成、肾单位结构及尿液形成过程。通过运动后出汗、尿常规化验单情境导入，结合问题讨论，承接前节气体交换与血液循环，构建人体物质循环闭环知识支架。 资料特色在于融合实物观察（猪肾解剖）、虚拟交互动画（尿液形成模拟）及生活案例（尿常规分析、憋尿危害），以科学思维（成分对比表格推导）、探究实践（分组实验操作）、态度责任（护肾习惯培养）为核心，帮助学生直观理解抽象生理过程，提升科学探究能力，也为教师提供丰富教学资源，高效落实教学目标。

第十五章 人体的气体交换与废物排出 第2节　人体内废物和多余水的排出 年级 八年级 授课时间 1课时 课题 第2节　人体内废物和多余水的排出 教材分析 本节课选自苏科版 2024 八年级上册第十五章第 2 节《人体内废物和多余水的排出》，承接前一节人体气体交换、第十四章血液循环内容，完整构建人体物质循环闭环：细胞吸收氧气、营养产生尿素、二氧化碳等代谢废物，依靠血液运输，再通过多条排泄途径排出体外，起到承上启下的核心作用。教材先区分排泄与排遗，梳理三大排泄途径；重点讲解泌尿系统组成、肾脏及肾单位微观结构，通过滤过、重吸收两大过程解析尿液形成；搭配猪肾观察、尿液形成虚拟交互动画、血浆 / 原尿 / 尿液成分对比表格；结合尿常规化验单、憋尿危害、肾病预防等生活案例。课堂嵌入虚拟交互实验、知识闯关小游戏，落实 “结构与功能相适应”“人体稳态平衡” 生命观念，借助模型观察、数据对比、逻辑推导训练学生科学思维；引导学生养成多喝水、不憋尿、适度运动的护肾习惯，树立关爱泌尿系统健康的社会责任，为人体生命调节后续内容铺垫。 教学目标 【知识目标】 1. 区分排泄和排遗，说出人体三大排泄途径（肾脏排尿、皮肤排汗、呼吸系统呼气）及各途径排出废物种类。 2. 描述泌尿系统四器官（肾脏、输尿管、膀胱、尿道）形态与功能，明确肾脏是排泄主要器官。 3. 说出肾单位是肾脏功能基本单位，识别肾小球、肾小囊、肾小管结构；完整概述尿液形成的滤过、重吸收两个生理过程。 4. 对比血浆、原尿、尿液成分差异，掌握尿液排出路径与排尿的生理意义。 【素养目标】 1.生命观念：建立结构与功能相适应观念，理解肾小球薄壁利于滤过、肾小管细长结构便于重吸收；认识排泄调节体内水、无机盐平衡，维持人体内环境稳态。 2.科学思维：通过三类液体成分对比表格、尿常规化验单数据分析、肾单位流程图推理，提升归纳对比、图文转换、逻辑分析能力。 3.探究实践：完成猪肾实物分组观察实验；借助尿液形成交互动画模拟滤过、重吸收过程，规范识别肾单位各结构，记录物质进出变化。 4.态度责任：了解憋尿、高盐饮食、饮水不足对肾脏的损伤，主动向家人科普护肾健康知识，养成规律饮水、及时排尿的良好生活习惯。 教学重、难点 【教学重点】 1. 排泄概念、人体三大排泄途径，区分排泄与排遗； 2. 泌尿系统组成、肾脏与肾单位结构； 3. 尿液形成的滤过、重吸收全过程，血浆、原尿、尿液成分区别； 4. 排尿的生理意义。 【教学难点】 1. 理解肾小球滤过的选择性（血细胞、大分子蛋白质无法滤过）； 2. 理清肾小管重吸收物质种类（全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐）； 3. 区分入球、出球小动脉血液特点，整合血液循环与尿液形成的关联逻辑。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 展示两组生活情境图片：①运动后出汗，衣服留有白色盐渍；②医院尿常规体检报告单。 抛出 3 个问题小组讨论 2 分钟： 1. 汗液里白色痕迹是什么物质？出汗能排出体内哪些废物？ 2. 人体细胞产生的尿素、多余水分主要通过哪个器官排出？ 3. 尿液检查能判断肾脏健康，尿液是怎样在体内生成的？ 小组讨论后代表发言： 生 1：白色痕迹是无机盐，出汗排出水、尿素； 生 2：肾脏产生尿液，是排出废物最主要器官； 生 3：肾脏出现病变会改变尿液成分，通过化验能检测。 新知探究 一、泌尿系统的组成 1. 出示泌尿系统模型、猪肾实物，分步讲解四器官功能：肾脏（形成尿液）→输尿管（输送尿液）→膀胱（暂时储尿）→尿道（排出尿液）。 2. 分组猪肾观察实验：区分肾脏皮质、髓质、肾盂；3. 微观结构讲解：肾单位是肾脏功能基本单位，由肾小体（肾小球 + 肾小囊）、肾小管组成；动画演示肾小球毛细血管球结构，强调入球、出球小动脉均流动脉血。 4. 发放肾单位结构图，指导标注各部位名称。 1. 分组观察猪肾实物，识别皮质、髓质，记录外观特点； 2. 在结构图上标注肾小球、肾小囊、肾小管，记忆肾单位组成；3. 笔记记录泌尿系统各器官功能，区分宏观肾脏与微观肾单位 出示泌尿系统模型、猪肾实物，分步讲解四器官功能。 观察肾脏 1.观察猪、羊等动物的肾脏（或肾脏模型）。肾脏的性状像什么？呈什么颜色？ 2.用解剖刀将肾脏纵向剖为两半，用放大镜仔细观察肾脏各部分的结构特点。 肾单位--每个肾脏里约有100多万个肾单位。每个肾单位由肾小体和肾小管组成。 注：肾小球两端连接动脉血管并且流的都是动脉血。 学生回答： 学生根据出示的模型进行识图。 肾的外形似蚕豆；肾的颜色是红褐色；肾的表面光滑；肾的手感柔软。 肾的解剖图：肾皮质，肾髓质，肾盂。 小组讨论：完成表格 学生识图 二、尿液的形成和排出 播放视频： 1. 分两步拆解演示：①肾小球、肾小囊内壁滤过作用：血液流经肾小球，血细胞、大分子蛋白质不能通过；水、无机盐、葡萄糖、尿素滤入肾小囊形成原尿。②肾小管重吸收作用：原尿流经肾小管，全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐重回毛细血管；剩余水、无机盐、尿素形成尿液。 2. 出示成分对比表格，对比血浆、原尿、尿液有无葡萄糖、蛋白质、血细胞。 1. 跟随动画分步记忆尿液形成两大过程； 2. 填写三类液体成分对比表，标注关键差异； 3. 小组复述完整路径：血液→肾小球滤过→原尿→肾小管重吸收→尿液。 安排任务：小组讨论 1.肾单位的哪些结构特点与完成滤过和重吸收作用相适应？ 2.由肾动脉流入肾脏的血液，在流经一个肾单位的过程中，会发生什么变化呢？ 教师点拨： 展示尿液的形成动画 1.肾小球和肾小囊内壁的滤过作用 2.肾小管的重吸收作用 小组合作完成，教师巡视点评修正： 讨论问题： 1. 健康人尿液中不会出现葡萄糖、蛋白质，若检测出说明什么问题？ 2. 大量饮水后尿量明显增多，体现肾脏什么功能？ 学生思考后回答： 4 人小组交流讨论，结合滤过、重吸收原理分析，小组代表分享结论。 教师点拨：尿液与人体健康 1.尿常规检验单 在正常情况下，人的尿液中不应含有血细胞、蛋白质、葡萄糖等物质，而且每天应有适当的排尿量。 尿常规检验单能在一定程度上反映泌尿系统的健康状况。 讨论：某人的尿液中出现蛋白质和血细胞，作为医生的你推测，这位病人可能哪个部位出现了问题？如果出现葡萄糖呢（排除糖尿病外）？ 2.经常憋尿可能引发肾脏疾病。 3.排尿的意义 4.运动不当也会损伤肾脏 剧烈运动或长时间不运动后的突然过量运动，可能引发血红蛋白尿，并伴有腰部酸胀不适、轻微疼痛、尿道烧灼感等症状，严重时还会引起肾功能衰竭。运动需要循序渐进,量力而行;在运动后要及时补充水分，帮助肾脏及时排出代谢废物。 学生思考后回答： 生1：如果出现蛋白质和血细胞，可能肾小球出现了问题； 如果出现葡萄糖，可能肾小管出现了问题。 生2：尿的形成是连续不断的，尿的排出是间歇的。 膀胱暂时贮存尿液 生3：排出代谢废物； 调节体内水和无机盐平衡； 维持细胞的正常生理功能。 三、其他排泄途径 过渡：人体细胞代谢产生的有害物质必须排出体外，首先区分两个易混概念。 1. 板书定义：排泄（细胞代谢废物排出：尿素、CO₂、多余水、无机盐）；排遗（未消化食物残渣，粪便）。 2. 梳理三条排泄途径：①肾脏：尿液，排出大量尿素、水、无机盐；②皮肤汗腺：汗液，少量尿素、水、无机盐；③肺：呼气，二氧化碳、少量水。 3. 设疑辨析：粪便排出属于排泄吗？组织学生抢答。 学生齐声回答： 人体在新陈代谢的过程中，不断消耗营养物质，同时产生很多代谢废物。 排泄：人体将体内的尿素、多余的水和二氧化碳等物质排出体外的过程。 学生抢答： 粪便属于排遗。 趣味闯关游戏——人体内废物和多余水的排出闯关大挑战 习题巩固 1．下列关于皮肤和汗腺的描述，错误的是（     ） A．皮肤由表皮和真皮构成 B．皮肤是一种结缔组织 C．汗腺分泌汗液能够排出体内部分代谢废物 D．汗腺包括分泌部和导管两部分 【答案】B 【知识点】人体基本组织的类型、动物器官的形成、汗液的形成与排出 【详解】A．皮肤是最大的器官，主要由表皮和真皮构成，A正确。 B．皮肤是由上皮组织、结缔组织、神经组织等多种组织构成的器官，并非单一的结缔组织，B错误。 C．汗腺分泌的汗液中含有水、尿素等代谢废物，通过排汗能够排出体内部分代谢废物，C正确。 D．汗腺包括分泌部和导管两部分，分泌部产生汗液，导管将汗液排出体外，D正确。 2．平凉某乡镇卫生院采集一位健康本地居民的体液样本，检测得到某成分在不同液体中的数据如下表，据此判断该成分是（     ） 液体 血液中（克/100毫升） 原尿中（克/100毫升） 尿液中（克/100毫升） 该成分含量 0.1 0.1 0.00 A．葡萄糖 B．蛋白质 C．尿素 D．无机盐 【答案】A 【知识点】尿液的形成过程、血浆、原尿、尿液的对比 【详解】A．健康人血液中含有葡萄糖，原尿中也含有葡萄糖，肾小管会将原尿中的葡萄糖全部重吸收回血液，因此尿液中不含葡萄糖，与表格数据相符，A符合题意。 B．大分子蛋白质不能通过肾小球滤过进入原尿，因此原尿中蛋白质含量极少，与表格数据不符，B不符合题意。 C．尿素在尿液中的含量会因为肾小管重吸收水分而升高，远高于血液和原尿中的含量，与表格数据不符，C不符合题意。 D．无机盐会部分被肾小管重吸收，但尿液中仍含有无机盐，不会为0，与表格数据不符，D不符合题意。 3．人体的泌尿系统承担着排出废物的重要功能，下图是尿的形成过程示意图，以下说法正确的是（     ） A．图中①流的是动脉血，②流的是静脉血 B．图中肾单位的组成包括①②③④⑤ C．图中b过程表示肾小管的重吸收作用 D．尿液最终沿⑤排出体外 【答案】C 【知识点】动脉血与静脉血、肾脏的结构及功能、尿液的形成过程、尿液的排出过程及意义 【详解】A．①是入球小动脉，流动脉血，②是出球小动脉，依然流动脉血。肾小球处只发生滤过，不进行气体交换，血液没有变为静脉血，A错误。 B．肾单位由肾小球、肾小囊和肾小管组成，对应图中③肾小球，④肾小囊，⑤肾小管。①入球小动脉和②出球小动脉属于血管，不属于肾单位，B错误。 C．尿液形成包含肾小球和肾小囊内壁的滤过作用，以及肾小管的重吸收作用。图中 b 过程发生在肾小管部位，表示肾小管的重吸收作用，原尿中大部分水，全部葡萄糖，部分无机盐被重吸收回到血液，C正确。 D．⑤是肾小管，肾小管流出的是尿液，尿液先汇集到集合管，再流向肾盂，经输尿管，膀胱，尿道排出体外，尿液不直接沿肾小管排出体外，D错误。 4．如图是人体泌尿系统示意图，下列描述正确的是（     ） A．甲是人体内唯一有排泄功能的器官 B．泌尿系统由甲、乙、丙组成 C．尿液在丙处生成 D．肾脏的基本单位是肾单位 【答案】D 【知识点】泌尿系统的组成、肾脏的结构及功能 【详解】A．人体的排泄器官除了甲肾脏外，还有肺和皮肤，A错误。 B．泌尿系统由甲肾脏、乙输尿管、丙膀胱和尿道组成，B错误； C．尿液在甲肾脏处形成，丙膀胱的功能是储存尿液，C错误。 D．肾脏结构和功能的基本单位是肾单位；肾单位由肾小球、肾小管和肾小囊组成，D正确。 5．肾脏是人体的重要器官。下表是某人尿液的化验数据（单位：g/100mL，超出正常范围时，“+”表示较多，“++”表示很多），此人肾脏发生病变的部位可能是（     ） 葡萄糖 蛋白质 无机盐 尿素 红细胞 白细胞 样本 0 ++ 1.1 1.8 + 0 A．输尿管 B．肾小管 C．膀胱 D．肾小球 【答案】D 【知识点】肾脏的结构及功能、尿液的形成过程、血浆、原尿、尿液的对比 【详解】A．输尿管的功能是输送尿液，若其病变，不会使尿液中出现蛋白质和红细胞，A错误。 B．肾小管主要负责重吸收原尿中的葡萄糖等物质，该样本中葡萄糖含量正常，说明肾小管未发生病变，B错误。 C．膀胱的功能是储存尿液，其病变不会导致尿液中出现蛋白质和红细胞，C错误。 D．正常情况下肾小球不能滤过大分子蛋白质和红细胞，该样本尿液中出现大量蛋白质和红细胞，说明肾小球通透性增大，发生病变，D正确。 6．某医院引入“AI尿检分析系统”，在分析一位肾病患者的尿液样本时，AI提示发现较多的红细胞。医生据此判断，发生病变的肾的结构最可能是（     ） A．肾小球 B．肾小囊 C．肾小管 D．肾动脉 【答案】A 【知识点】肾脏的结构及功能、尿液的形成过程 【详解】A．肾小球是毛细血管球，正常情况下可滤过除血细胞和大分子蛋白质外的物质，当它发生病变时，毛细血管通透性增大，红细胞会滤过到原尿中，最终随尿液排出，使尿液中出现较多红细胞，A符合题意。 B．肾小囊主要功能是收集经肾小球滤过形成的原尿，其病变通常不会导致红细胞进入尿液，B不符合题意。 C．肾小管主要负责重吸收原尿中的有用物质，如葡萄糖、大部分水和部分无机盐，其病变多引发尿糖、尿量异常等情况，不会使尿液中出现较多红细胞，C不符合题意。 D．肾动脉是为肾脏输送血液的血管，其病变一般不会直接导致红细胞进入尿液，D不符合题意。 7．如图为肾和肾单位结构示意图，箭头表示液体正常的流动方向，①～⑧表示结构，下列叙述正确的是（     ） A．①中流动脉血，尿素的浓度比②中的高 B．③内是原尿，正常情况不含血细胞和大分子蛋白质 C．④⑤⑥⑦⑧构成了肾脏结构和功能的基本单位 D．如果尿液中出现葡萄糖，可能是⑦出现了病变 【答案】A 【知识点】肾脏的结构及功能、尿液的形成过程 【分析】图中①是肾动脉，②是肾静脉，③是输尿管；④是入球小动脉，⑤是肾小囊，⑥是出球小动脉，⑦是肾小球，⑧是肾小管。 【详解】A．①肾动脉内流动脉血，血液流经肾脏时，部分尿素会随尿液排出体外，因此流出肾脏的②肾静脉中尿素浓度低于①肾动脉，即尿素浓度①高于②，A正确。 B．③是输尿管，输尿管内流动的是最终形成的尿液，原尿存在于肾小囊中，B错误。 C．肾脏结构和功能的基本单位是肾单位，肾单位只由⑦肾小球、⑤肾小囊、⑧肾小管组成，不包含④入球小动脉、⑥出球小动脉，C错误。 D．尿液中出现葡萄糖，一般是⑧肾小管重吸收功能病变导致葡萄糖不能完全重吸收；⑦肾小球病变一般会导致尿液中出现血细胞和大分子蛋白质，不会导致葡萄糖出现在尿液中，D错误。 8．图示是人体血液循环结构示意图，字母A、B、C、D表示心脏四腔，a、b、c表示肾单位的结构，数字1~9表示部分血管，箭头表示血流方向。请据图分析作答： (1)在心脏的四个腔内，流静脉血的是____________（填字母），[D]与[9]之间有防止血液倒流的结构是____________。 (2)正常人，通过肾单位中[c]的_______________作用后形成的液体与[b]内的液体相比，减少的物质有___________________（写出两个）。 (3)饭后，血管[4]与[7]相比，血液中____________的含量会明显增加，这些物质经血液流动，输送到人体的脚部组织细胞时，要经过_____次心脏____次肺，依次经过心脏四腔顺序______________________________（用图中字母表示）。 (4)若某人确诊为肾炎患者，在确诊前所做的血常规化验单中____________数量会明显升高。 【答案】(1) A、B 动脉瓣 (2) 重吸收 葡萄糖、水、无机盐 (3) 营养物质 2/两 1/一 A→B→C→D (4)白细胞 【知识点】血细胞的种类及功能、心脏的位置、结构和功能、血液循环、尿液的形成过程 【详解】（1）血液循环中，经过体循环血液由动脉血变为静脉血，静脉血回流到右心房和右心室；经过肺循环血液由静脉血变为动脉血，动脉血进入左心房和左心室。因此，心脏四腔中流静脉血的是A右心房、B右心室。 D左心室与9主动脉之间的动脉瓣可以防止血液倒流。 （2）尿的形成包括肾小球和肾小囊的滤过作用、肾小管的重吸收作用两个过程。 b肾小囊中是滤过作用形成的原尿，原尿流经c肾小管时，经重吸收作用，全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐被重吸收回血液，最终形成尿液，因此尿液与原尿相比，减少的物质为葡萄糖、水、无机盐。 （3）在消化道中，胃能够吸收水和无机盐等营养物质，饭后水和无机盐等营养物质被胃吸收进入血液，因此流出肝脏的血管4（肝静脉）比流入胃的血管7（胃动脉）营养物质含量更高。 这些营养物质运输到脚部的路径为：胃→肝门静脉→肝脏→肝静脉→下腔静脉→A右心房→B右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→C左心房→D左心室→主动脉→各级动脉（下肢动脉）→脚部，因此一共经过2次心脏，1次肺，经过心脏四腔的顺序为A→B→C→D。 （4）白细胞具有吞噬病菌、防御炎症的功能，人体出现炎症时，血液中白细胞的数量会明显升高，因此肾炎患者的血常规中白细胞数量会升高。 课堂小结 本节课我们区分排泄与排遗，梳理人体三条排泄途径；认识泌尿系统四器官，掌握肾脏的功能单位肾单位结构；重点学习尿液形成的滤过、重吸收两大过程，对比血浆、原尿、尿液成分差异，理解排尿调节体内水盐平衡、排出废物的重要意义。构建完整知识逻辑：细胞代谢产生废物→血液运输→肾脏滤过重吸收生成尿液→多途径排泄维持人体稳态，落实结构与功能相适应生命观念，树立爱护肾脏、健康生活的意识。引导学生梳理主线：排泄途径→泌尿系统结构→尿液形成过程→泌尿系统健康防护。 板书设计 15.2 人体内废物和多余水的排出 一、排泄 vs 排遗 排泄：细胞代谢废物（尿素、CO₂、多余水、无机盐） 排遗：食物残渣（粪便，不属于排泄） 三大排泄途径：肾（尿）、皮肤（汗）、肺（呼气） 二、泌尿系统 肾（形成尿液）→输尿管→膀胱（储尿）→尿道 肾单位（功能单位）：肾小球 + 肾小囊（肾小体）+ 肾小管 三、尿液形成两步 1. 滤过（肾小球）：除血细胞、大分子蛋白，形成原尿（含葡萄糖） 2. 重吸收（肾小管）：全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐回收，形成尿液 四、排尿意义 排废物；调节水、无机盐平衡；维持内环境稳定 课后作业 1． 概念检测 1. 下列生理过程属于排泄的是（ ） A. 排出粪便 B. 呼出二氧化碳 C. 呕吐食物 D. 脱落皮屑 【答案】B 【解析】粪便属于排遗；二氧化碳是细胞代谢废物，呼气排出属于排泄。 2. 原尿与血浆相比，原尿不含（ ） A. 葡萄糖 B. 尿素 C. 大分子蛋白质 D. 无机盐 【答案】C 【解析】肾小球滤过时大分子蛋白质无法通过，因此肾小囊原尿无大分子蛋白质。 教学反思 本节课依托出汗、尿常规体检生活情境导入，搭配猪肾实物观察、尿液形成交互式动画，将抽象的滤过与重吸收过程直观化，大部分学生能区分排泄与排遗，完整复述尿液形成两步过程，分清血浆、原尿、尿液成分差异。课堂存在两处教学难点：一是学生极易混淆肾小球滤过、肾小管重吸收的物质种类，经常记错葡萄糖、蛋白质能否出现在尿液中；二是无法串联血液循环与肾单位血流逻辑，分不清入球、出球小动脉血液特点。 后续教学改进方案：课前发放排泄途径、尿液形成对比填空预习单，制作肾单位分层记忆卡片；增加尿常规异常病例分析例题，结合动画分步拆解血流与物质交换全过程；增设肾单位绘图课堂互评环节；结合肾结石、肾炎生活案例强化肾脏健康责任教育，持续落实结构功能观与人体稳态平衡的生命观念。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $