5.15.1 肾脏与尿液形成（教学设计）生物新教材苏教版八年级上册

5.15.1肾脏与尿液形成 年级 八年级 授课时间 1课时 课题 第15章第1节　肾脏与尿液形成 教材分析 泌尿系统是人体排出代谢废物、维持内环境稳定的重要系统，肾脏则是泌尿系统最核心的器官。教材以尿毒症为情境导入，引导学生认识肾脏的重要性；先安排“观察哺乳动物肾脏”实验，让学生从宏观层面识别肾脏的外形和内部结构（皮质、髓质、肾盂）；再深入到微观层面，介绍肾单位——肾脏结构和功能的基本单位，包括肾小球、肾小囊和肾小管；随后重点阐述尿液形成的两个关键过程：肾小球和肾小囊内壁的滤过作用（形成原尿）以及肾小管的重吸收作用（形成尿液），并通过血浆、原尿、尿液成分比较表帮助学生理解两个过程的意义；最后联系血尿、蛋白尿、糖尿等尿常规异常症状，分析病变部位，介绍血液透析和肾移植，将知识与医学实践、健康生活紧密结合。 本节课上承消化系统和呼吸系统，下启其他排泄途径，是理解人体新陈代谢和内环境稳态的重要环节。 教学目标 【知识目标】 1. 说出肾脏的位置、外形和内部结构（皮质、髓质、肾盂）； 2. 概述肾单位的结构组成，包括肾小球、肾小囊和肾小管及其特点； 3. 说明尿液的形成过程，包括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； 4. 比较血浆、原尿和尿液的成分差异，解释产生差异的原因； 5. 根据血尿、蛋白尿、糖尿等症状初步判断肾脏病变部位。 【素养目标】 1.生命观念：通过分析肾单位各结构与滤过、重吸收功能的适应关系，进一步形成“结构与功能相适应”的生命观念； 2.科学思维：通过血浆、原尿、尿液成分数据的比较分析，培养数据分析和因果推理能力； 3.探究实践：通过观察哺乳动物肾脏的实验，掌握解剖观察的基本方法，提高实验操作与观察记录能力； 4.态度责任：关注肾脏健康，了解尿常规体检的意义，认识肾病危害和血液透析、肾移植等医疗技术，养成健康饮水、合理用药的生活习惯。 教学重、难点 【教学重点】 1. 肾单位的结构组成及各部分特点； 2. 尿液形成的两个过程——滤过作用和重吸收作用； 3. 血浆、原尿和尿液的成分比较。 【教学难点】 1. 理解肾小球和肾小囊内壁的滤过作用及其结构基础； 2. 理解肾小管重吸收的物质种类和意义； 3. 根据尿常规异常成分判断病变部位。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 【情境导入】 尿毒症是慢性肾衰竭的终末期，此时肾脏功能严重受损，无法有效过滤和排泄体内代谢废物、多余水分，导致毒素在体内积聚，引发水电解质及酸碱平衡紊乱，出现多系统症状，严重时可危及生命。 提出问题： 1. 肾脏在人体中承担着什么功能？ 2. 健康的肾脏是怎样把代谢废物筛出去、把有用物质留下来的？ 3. 肾脏到底具有什么结构，才能完成如此精密的工作？ 教师点明：要回答这些问题，就需要了解肾脏的结构和尿液形成的过程，由此导入新课。 观看图片或视频，了解尿毒症的危害，思考肾脏在人体中的作用，对肾脏如何过滤血液、形成尿液产生好奇，明确本节课学习任务。 探究新知 一、肾脏的结构 展示人体泌尿系统模型或挂图，指出肾脏在腹腔后壁的位置，说明左高右低的特点。 引导学生用双手在自己后腰处轻按，感受肾脏的大致位置。 （一）肾脏的位置和外形 1. 位置：位于人体腹后壁脊柱两侧，左右各一个，左肾略高于右肾。 2. 大小：成年女性肾脏略小于男性，外形大小与本人拳头相近。 3. 外形观察（实验结果）： 外形——形似蚕豆； 颜色——红褐色； 手感——质地柔软、表面光滑，有一定弹性； 气味——有尿骚味。 4. 肾脏内侧缘中部凹陷处为肾门，是肾动脉、肾静脉和输尿管出入肾脏的部位。引导学生得出“人体消耗氧气、产生二氧化碳”的初步结论。 （二）实验·观察：哺乳动物肾脏的形态与结构 【组织实验】 强调解剖刀使用安全，示范纵剖肾脏的方法（沿外侧缘凸面正中向肾门方向剖开）。 分发新鲜猪肾，指导学生按步骤观察并填写记录表。 巡视各组，引导学生辨认皮质和髓质的分界，观察肾盂与输尿管的连接。 实验目标：识别肾脏的形态与内部结构。 实验器材：解剖盘、解剖刀、新鲜哺乳动物（猪或羊）肾脏等。 方法步骤： 1. 将新鲜完整的肾脏置于解剖盘中，先观察外形和颜色，用手捏一捏、闻一闻，将结果填入表15-1； 2. 用解剖刀将肾脏纵剖，对照课本图15-1观察内部结构，辨认皮质、髓质和肾盂。 实验后组织讨论：“皮质和髓质颜色差异说明什么？”引导学生将颜色深浅与血管丰富程度联系起来。 观察结果： 皮质——位于表层，颜色较深（红褐色），富含血管； 髓质——位于深部，颜色较浅，血管较少； 肾盂——位于内侧，呈漏斗状，汇集尿液后通入输尿管。 【图文讲解】 展示肾单位结构模式图，引导学生从宏观到微观依次认识肾单位的三大部分。 （三）肾单位——肾脏结构和功能的基本单位 1. 数量：人体每个肾脏约含80万～100万个肾单位。 2. 组成：肾单位包括肾小体和肾小管两部分。 肾小体：呈球形，由肾小球和肾小囊组成。 3. 各部分结构特点： ① 肾小球：是个毛细血管球，由入球小动脉分出的许多毛细血管相互缠绕而成，另一端汇集成出球小动脉。 ② 肾小囊：是套在肾小球外面的双层囊状结构，内层紧贴肾小球，外层延续为肾小管，两层之间的囊腔与肾小管相通。 ③ 肾小管：细长而曲折，周围缠绕着由出球小动脉分支形成的大量毛细血管。 4. 血流方向： 入球小动脉 → 肾小球 → 出球小动脉 → 肾小管周围毛细血管 → 肾静脉 观察模型或挂图，在自己身上找到肾脏对应的体表位置，记住肾脏“蚕豆形、红褐色、左右各一、左高右低”等基本特征。 以小组为单位观察肾脏外形（看颜色、摸质地、闻气味）并记录；在教师指导下纵剖肾脏，对照图片辨认皮质、髓质、肾盂和输尿管。讨论皮质颜色深的原因，完成实验记录表。 观察肾单位结构图，在课本上标注肾小球、肾小囊、肾小管、入球小动脉、出球小动脉等结构名称。在笔记本上画肾单位简图，用箭头标出血液在肾单位中的流动方向，理解肾单位的结构特点。 二、尿液的形成 【动画演示+讲解】 播放尿液形成动画的第一部分——滤过过程，用不同颜色标注能通过和不能通过的物质。 提问引导： “血液里有哪些成分？”“哪些能透过肾小球？哪些不能？为什么？” （一）尿液的形成过程一：肾小球和肾小囊内壁的滤过作用 1. 过程：当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质，都可以透过薄薄的肾小球毛细血管壁和肾小囊内壁，滤过到肾小囊腔中。 2. 结果：在肾小囊腔内形成原尿。 3. 原尿成分：水、无机盐、葡萄糖、尿素等。 4. 不能滤过的成分：血细胞、大分子蛋白质。 5. 数量：健康人每天形成的原尿约180升。 结构与功能相适应：肾小球毛细血管壁和肾小囊内壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，有利于物质滤过。 【对比讲解】 播放重吸收动画，与滤过过程对比呈现。 用数据对比制造冲击："每天形成180升原尿，但只排出约1.5升尿液，99%的水去哪了？" （二）尿液的形成过程二：肾小管的重吸收作用 1. 过程：当原尿流经肾小管时，其中对人体有用的物质被肾小管重新吸收回血液。 2. 重吸收的物质： ① 全部葡萄糖； ② 大部分水； ③ 部分无机盐。 3. 结果：剩下的水、无机盐和尿素等形成尿液。 4. 数量：健康人每天排出的尿液约1.5升。 5. 重吸收路径：肾小管 → 肾小管周围毛细血管 → 肾静脉。 结构与功能相适应：肾小管细长曲折，周围缠绕大量毛细血管，有利于充分重吸收。 【数据分析】 投影成分比较表，组织学生以4人小组为单位，逐行比较三种液体的成分差异。 提出引导问题： ① 蛋白质为什么在原尿中大幅减少？ ② 葡萄糖为什么在尿液中消失了？ ③ 尿素浓度为什么大幅升高？ （三）分析讨论：血浆、原尿和尿液的成分比较 分析结论： 1. 原尿与血浆相比，蛋白质从8降至0.03，说明肾小球和肾小囊壁很少让大分子蛋白质透过； 2. 尿液与原尿相比，葡萄糖从0.1变为0，说明肾小管重吸收了全部葡萄糖；蛋白质为0，说明大分子蛋白质本就无法滤过； 3. 尿液中无机盐和尿素浓度增大（水被大量重吸收），尿液主要成分是水、无机盐和尿素。 【病例分析】 出示三种尿常规异常病例，组织学生根据尿液成分反推病变部位。 总结： 1. 血尿和蛋白尿均反映肾小球滤过屏障受损； 2. 糖尿可能是肾小管病变，也可能是糖尿病（胰岛素分泌不足）导致血糖过高，超出肾小管重吸收能力。 【联系社会】 展示血液透析装置和肾移植手术图片，简要介绍工作原理。 提问："透析相当于代替了肾脏的哪个功能？"（滤过作用，但不能完全替代重吸收和内分泌功能。） （四）拓展：肾功能衰竭与救治 1. 肾脏严重病变可导致肾功能衰竭，体内代谢废物无法正常排出，蓄积中毒。 2. 血液透析：将患者血液引出体外，通过透析器（人工肾）利用半透膜原理清除血液中的尿素等废物，再将净化后的血液输回体内，可替代部分肾脏滤过功能。 3. 肾移植：将健康供体的肾脏移植到患者体内，是治疗终末期肾病的有效方法，但需要配型和长期服用免疫抑制药物。 4. 健康提示：适量饮水、不憋尿、避免滥用药物（尤其是某些抗生素和解热镇痛药），有助于保护肾脏。 进行健康教育： ① 每天适量饮水（约1500—2000mL），不要用饮料代替水； ② 不要长期憋尿； ③ 不乱吃偏方和滥用药物，很多药物经肾脏排泄，可能损伤肾脏。 鼓励学生关爱肾脏健康，定期体检。 观看滤过过程动画，区分能滤过和不能滤过的物质，记录原尿的成分。思考“原尿中有葡萄糖但尿液中没有”的原因，带着问题进入下一环节学习。 观看重吸收动画，对比原尿180升和尿液1.5升的数据差异，理解重吸收的意义。归纳重吸收的物质种类，在笔记本上完成“血液→原尿→尿液”的完整流程。 分小组研读成分比较表，讨论三种液体成分差异的原因，将数据变化与滤过、重吸收过程对应起来。小组代表汇报分析结论，在笔记本上绘制尿液形成过程示意图。 根据滤过和重吸收原理，逐一分析血尿、蛋白尿、糖尿的病因和病变部位，完成表格。学会从尿液异常成分反推肾脏结构损伤的部位，体会生物学知识在医学检验中的应用。 了解血液透析和肾移植的基本原理，感受医学技术对生命健康的重要意义。记录保护肾脏的健康常识，反思自己的饮水和用药习惯，增强健康意识和社会责任感。 【习题巩固】 【习题巩固】 1. 当原尿流经肾小管时，其浓度变化趋势符合"先有后无"曲线的成分是（ ） A. 无机盐 B. 葡萄糖 C. 水 D. 尿素 【答案】B 2. 右图为尿液形成示意图，以下说法正确的是（ ） A.肾单位由①②③构成 B. 血液流经④肾小球滤过到③肾小囊内形成原尿 C.①入球小动脉和②出球小动脉内流的都是静脉血 D. 尿液中出现葡萄糖一定是肾小球病变 【答案】B 3. 下表为正常人血浆、原尿和尿液检验结果（"+"表示有，"—"表示无），甲、乙、丙分别表示（ ） A. 葡萄糖、大分子蛋白质、尿素 B. 大分子蛋白质、葡萄糖、尿素 C. 尿素、大分子蛋白质、葡萄糖 D. 大分子蛋白质、尿素、葡萄糖 【答案】B 当堂检测，独立完成练习。运用肾脏结构和功能的基本单位、尿液形成的两个关键过程等指示，特别关注血浆、原尿和尿液成分的不同。 课堂小结 板书设计 第15章 泌尿系统 第1节 肾脏与尿液形成 一、肾脏 位置：腹后壁脊柱两侧，左高右低 结构：皮质（外，深）、髓质（内，浅）、肾盂→输尿管 二、肾单位（肾脏结构和功能的基本单位，约80万—100万个/肾） 肾小球——毛细血管球 肾小囊——双层囊 肾小管——细长曲折，外绕毛细血管 三、尿液的形成 血液 ──①肾小球滤过──→ 原尿（约180L/天） （血细胞、大分子蛋白质不能通过） 原尿 ──②肾小管重吸收──→ 尿液（约1.5L/天） （全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐被重吸收） 四、尿常规与健康 血尿、蛋白尿→肾小球病变 糖尿→肾小管病变或糖尿病 血液透析 / 肾移植 课后作业 1. 判断下列说法是否正确： (1) 肾单位由肾小球、肾小囊和肾小管三部分组成。（ ） (2) 原尿中不含血细胞和大分子蛋白质。（ ） (3) 尿液中不含葡萄糖，是因为葡萄糖不能被肾小球滤过。（ ） (4) 肾小管重吸收了全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐。（ ） 【答案】(1)√ (2)√ (3)×（葡萄糖能被滤过，但被肾小管全部重吸收） (4)√ 2.某人的尿液中检测出大分子蛋白质，其病变部位最可能是（ ） A. 肾小球 B. 肾小囊外壁 C. 肾小管 D. 肾盂 【答案】A 3. 实践作业（选做）：查阅资料了解血液透析的工作原理，制作一张"科学认识尿毒症与血液透析"的科普卡片，向家人介绍保护肾脏的健康常识。 教学反思 本节课以尿毒症情境导入，迅速引发学生对肾脏功能的关注；通过猪肾解剖观察实验，让学生从宏观上认识肾脏结构，再借助模式图和动画深入到肾单位微观结构，最后通过滤过和重吸收两个过程揭示尿液形成机制，整体遵循“宏观—微观—功能—应用”的认知路径，层次清晰。 本节课成功之处：一是解剖观察实验让学生亲手触摸、观察真实肾脏，印象深刻，皮质与髓质的颜色差异直观可见；二是血浆、原尿、尿液成分比较表引导学生从数据反推生理过程，培养了数据分析和因果推理能力；三是血尿、蛋白尿、糖尿的病例分析将知识与医学检验紧密结合，学生参与热情高，有效落实了"结构与功能相适应"的生命观念。 本节课不足之处：肾单位结构微观抽象，部分学生对入球小动脉、出球小动脉和肾小管周围毛细血管的关系理解不够清晰，后续可利用3D模型或微课视频强化；180升原尿与1.5升尿液的数据虽然有冲击力，但部分学生对"重吸收量"缺乏具象认识，可结合生活实例加以类比；课堂讨论时间偏紧，成分分析环节可适当增加小组汇报时间，让更多学生表达推理过程。 / 学科网（北京）股份有限公司 $