高中生物-【课堂实录】实验：生物体维持pH稳定的机制教学设计学情分析教材分析课后反思

内环境稳态的重要性（第2课时）——实验：生物体维持pH稳定的机制教学设计【教学目标】知识目标：尝试解释生物体维持pH稳定的机制能力目标：通过实验观察有关图片、图形，提高分析资料、获取信息、归纳总结和语言表达的能力。通过完成部分探究实验，提高统计数据、处理数据以及分析数据的能力。通过构建数学模型，提高图形间的转换能力。情感态度和价值观目标：通过小组合作，增强协作意识。通过理论联系实际，激发学习生命科学的兴趣，养成乐于探索、勤于思考的习惯。【重点难点】教学重点：解释生物体维持pH稳定的机制。重视实验操作能力。教学难点：完成探究实验。【教学方法】启发式教学与探究式教学相结合【教学准备】准备实验材料。实验试剂的配制①0.1mol/LNaOH：将4gNaOH放在1L的烧杯内，缓缓加入500mL蒸馏水，不停地搅拌直至溶解。然后转移定容至1000mL。②0.1mol/LHCl：将8mL浓盐酸加入盛有500mL蒸馏水的烧杯中，再定容至1000mL。③pH=7的磷酸缓冲液：贮备液A：0.2mol/L磷酸二氢钠（NaH2PO4·H2O27.8g配制成1000mL）贮备液B：0.2mol/L磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O53.65g配制成1000mL）取195.0mLA液和305.0mLB液稀释至1000mL。生物材料的准备①黄瓜匀浆：将10g去皮黄瓜放入100mL蒸馏水中，用匀浆机榨成匀浆。②鸡蛋清：用蒸馏水5:1稀释鸡蛋清，搅拌均匀。课前根据班级学生人数，按照以上方法准备实验试剂和生物材料匀浆。将生物材料匀浆及pH=7的磷酸缓冲液分别盛于贴有标签纸的大烧杯中，放在每个小组的实验台上，除此外，每个实验台上还需提供：50mL烧杯2个，0.1mol/LNaOH或0.1mol/LHCl，玻璃棒，pH计等。多媒体课件。【教学过程】导入：细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸、乳酸等；人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性物质或碱性物质。这些酸性物质或碱性物质进入内环境，会使pH发生偏转，但一般情况下，机体能使pH稳定在一定范围内，这是为什么呢？温故知新：正常人体内血浆pH为7.35~7.45，血浆pH维持稳定与HCO3-、HPO42-有关。缓冲物质对：弱酸/强碱盐，如磷酸缓冲液含有NaH2PO4/Na2HPO4H2PO4-（酸性）+OH-→HPO42-+H2OHPO42-（碱性）+H+→H2PO4-生物材料中含有缓冲物质对：NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。通过上述知识及现实生活中的现象，自然提出“生物体是如何维持pH稳定的？”这一问题。介绍实验原理、实验目的以及实验材料和实验步骤。1.每4人为一小组，每组需以自来水、磷酸缓冲液、黄瓜匀浆和鸡蛋清稀释液为材料进行实验。1、3组完成滴加酸的实验，2、4组完成滴加碱的实验。2.将25mL自来水倒入50mL烧杯中，用pH计测起始pH并记录；依次滴加5、10、15、20、25、30滴酸（或碱），分别测定pH并记录。3.用磷酸缓冲液、黄瓜匀浆和鸡蛋清稀释液代替自来水重复上述2过程，记录结果。4.根据所得数据，用表格工具将统计结果绘制成曲线图（以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴）。强调实验注意事项，尤其对实验中试剂安全问题引起学生的重视。由于我班学生已经掌握pH计的使用方法，因此只需点出注意事项即可。1.量液和读数：用量筒量液，倒入接近所需体积的液体，再改用胶头滴管滴加。读数时，视线要与凹液面最低处对齐。2.加酸或碱：一滴一滴地加，严格控制滴数，用玻璃棒搅拌充分后再测定pH。3.使用HCl和NaOH：腐蚀性，避免其与皮肤和眼睛接触。4.测pH：正确使用pH计，待体系稳定后再读数。实验数据记录表展示在理论课的基础上，让学生预测实验结果。学生动手操作20分钟，教师巡视指导，提醒学生实验操作的规范性和安全性。对学生小组实验的结果进行展示，通过小组间数据的差异，让学生讨论分析产生实验误差的原因，小组代表总结。1.加入酸碱后，搅拌不充分或未待稳定就读取pH。2.试剂浓度或量取的量不准确。3.烧杯或玻璃棒清洗不干净。由此得到实验结果：自来水中加酸、碱物质后，pH逐渐偏小或偏大，而磷酸缓冲液和生物材料中加入酸、碱后pH几乎不变或变化不大。学生总结实验结论1：生物材料含有酸碱缓冲物质对，能够维持pH相对稳定。教师展示课前实验数据生成的曲线图（如下）根据实验数据生成的曲线图，还可以得到哪些结论？学生讨论总结并回答。实验结论2：不同实验材料对酸或碱的缓冲效果不同。对酸缓冲能力排序：自来水<黄瓜匀浆<鸡蛋清<缓冲液对碱缓冲能力排序：自来水<鸡蛋清<黄瓜匀浆<缓冲液学生小组讨论问题：1.就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料是更像自来水还是缓冲溶液？2.分析缓冲液的pH变化情况为什么与自来水的不同。3.尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。通过展示下图，引导学生解释生物体维持pH稳定的机制当生物体内环境中pH偏离正常范围会发生什么？学生回答，新陈代谢过程中相关酶的活性降低或失活，使生物体不能完成正常是生命活动。课堂小结：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。作业布置：完成学案相关习题。【板书设计】实验：生物体维持pH稳定的机制实验原理实验流程图误差分析：小结：___________是机体进行正常生命活动的必要条件。【教学反思】根据学生特点合理安排实验与授课的顺序。实验安排在后可以让学生通过观察到生物体维持pH稳定的现象，增加对理论知识的理解，以利于学习后续的稳态、稳态失调等抽象概念，提高学生对实验课的兴趣。加强预习环节有利于敦促学生转变学习观念，养成主动学习的习惯。同时，按照课时安排，本实验1课时，既要完成操作又要完成讨论，时间紧张。若学生能在课前进行充分的预习，就能够节约课堂时间，提供课堂教学效率。不同学生预习效果不同，为保证预习质量，教师需要在学生预习的基础上，通过提问的方式使学生明确本实验的目的、操作要点及其他注意事项。重视组织教学，提高实验效率。本实验的组织以小组活动为主，教师应对小组活动给予指导。进行实验操作时，小组成员进行合理分工，以确保在规定的时间内完成实验。加强讨论和总结，落实教学目标。课前要精心安排实验课的各个环节，在课堂上要有效地进行调控，保证最后有充足的时间进行讨论和总结。为了便于开展实验后的讨论，应倡导学生带着问题做实验，在动手操作的同时，积极主动地思考，这样才能使讨论深入而有效。内环境稳态的重要性（第2课时）——实验：生物体维持pH稳定的机制学情分析高一学生已经具有一定的知识基础和一定的观察思维能力，但逻辑推理能力及对实验现象的分析能力有待进一步提高。因此，在教学过程中，教师要注重启发引导学生进行自主探究，通过精心设置问题，激发学生进行探究和学习生物学的兴趣，培养学生的分析和理解能力。内环境稳态的重要性（第2课时）——实验：生物体维持pH稳定的机制效果分析根据学生的实验结果可以看出学生的实验操作能力还是比较好的，数据误差不大，能够较好地看出四种材料对酸和碱的缓冲能力。通过这次实验课，学生对pH计的使用更加熟练，并能自行组装。通过实验的数据分析，学生对于理论课上的内容有了更深的理解，并能够自行阐述生物体维持pH稳定的机制。内环境稳态的重要性（第2课时）——实验：生物体维持pH稳定的机制教材分析本节的教学内容是《生物（必修）·稳态与环境》（人民教育出版社）“第一章人体的内环境与稳态”的“第二节内环境稳态的重要性”（共两课时）其中的“第二课时实验：生物体维持pH稳定的机制”。按照课标的要求，组织学生实验，并在实验的教学组织方法、实验仪器方面以及提高实验教学课堂的实效性等方面进行了改进。内环境稳态的重要性（第2课时）——实验：生物体维持pH稳定的机制评测练习一、选择题1．下列不是内环境概念要素的是()A．细胞内液 B．主要组成为血浆、组织液和淋巴C．细胞外液 D．体内细胞赖以生存的液体环境2．下列物质中，不属于内环境成分的是()A．CO2、O2 B．H2O、Na＋C．C6H12O6、尿素 D．血红蛋白、氧化酶3．血细胞、肌细胞和淋巴细胞所处的内环境依次是()A．血浆、体液和体液 B．血液、体液和淋巴C．血浆、组织液和淋巴 D．血液、细胞外液和体液4．下列有关人体内环境的叙述不正确的是()A．内环境的化学成分中有葡萄糖、无机盐、激素、尿素等物质B．内环境的主要成分之间的关系可表示为：血浆组织液→淋巴→血浆C．心肌细胞生活的内环境是血浆D．细胞可直接在内环境中获取营养5．人剧烈活动后，隔一段时间血浆的pH会()A．大于7.35～7.45B．远小于7.35～7.45C．维持在7.35～7.45D．稳定在3～46．内环境的稳态是指()A．由于血液中缓冲物质的调节作用使内环境维持在相对稳定状态B．内环境的温度、渗透压、各种化学物质的含量维持在一个相对稳定的状态C．正常机体在神经系统和激素的调节下，通过各组织、器官协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态D．正常机体在神经—体液—免疫调节网络的调节下，通过各器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态7．关于内环境稳态调节机制的现代观点是()A．神经调节 B．体液调节C．神经—体液调节 D．神经—体液—免疫调节8．当内环境的稳态遭到破坏时，必将引起()A．酶促反应速率的加快 B．渗透压下降 C．糖尿病 D．细胞代谢紊乱9．内环境必须保持稳定，细胞才能进行正常生命活动，有关论述不正确的是()A．由于血浆中含有H2CO3、NaHCO3等缓冲剂，它的pH才能正常B．内环境体温调节受到下丘脑控制C．剧烈运动积累了乳酸、碳酸，肌肉感到酸胀，并随排尿使这些物质排出而使症状消失D．血浆中缺少蛋白质引起组织水肿10．稳态被破坏后，细胞新陈代谢会紊乱的根本原因是()A．温度条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求B．渗透压条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求C．细胞内复杂的酶促反应受严重影响D．酸碱度条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求二、非选择题1．右图为人体某组织的一部分，据图回答问题：(1)写出图中字母所代表的体液的名称：A_____________，B____________，C_____________，D____________。(2)以上B、C、D构成____________。(3)人体内的细胞只有通过_______才能与外界环境间接地进行物质交换，而内分泌系统和神经系统对新陈代谢起着________作用。2．如右图，表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。A、B、C、D表示直接与内环境进行物质交换的四种器官，①、②是有关的生理过程。据图回答：(1)内环境与A交换气体必须通过的结构是_____________。(2)②的过程表示______________________作用。(3)D表示____________________。

参考答案一、选择题1．A解析：内环境概念的要素是主要组成为血浆、组织液和淋巴，是细胞外液。是体内细胞赖以生存液体环境，不包括细胞内液。2．D解析：不属于内环境成分的是血红蛋白、氧化酶。3．C解析：血细胞、肌细胞和淋巴细胞所处的内环境依次是血浆、组织液和淋巴。4．C解析：内环境的化学成分中有葡萄糖、无机盐、激素、尿素等物质，内环境的主要成分之间的关系可表示为：血浆组织液→淋巴→血浆，心肌细胞生活的内环境是血浆、组织液和淋巴，细胞可直接在内环境中获取营养。5．C解析：人剧烈活动后，隔一段时间血浆的pH会维持在7.35～7.45，因为血液中有缓冲物质。6．D解析：内环境的稳态是指正常机体在神经—体液—免疫调节网络的调节下，通过各器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。7．D解析：关于内环境稳态调节机制的现代观点是神经—体液—免疫调节。8．D解析：当内环境的稳态遭到破坏时，必将引起细胞代谢紊乱。9．C解析：代谢产生的乳酸会被进一步氧化分解、碳酸则被缓冲物质结合转变成碳酸氢盐，转变成的代谢产物随尿液排出体外。10．C解析：稳态被破坏后，细胞新陈代谢会紊乱的根本原因是细胞内复杂的酶促反应受严重影响。二、非选择题1．(1)细胞内液组织液血浆淋巴(2)内环境(3)内环境调节(1)肺泡(2)肾小管的重吸收(3)皮肤内环境稳态的重要性（第2课时）——实验：生物体维持pH稳定的机制课后反思1.根据学生特点合理安排实验与授课的顺序。实验安排在后可以让学生通过观察到生物体维持pH稳定的现象，增加对理论知识的理解，以利于学习后续的稳态、稳态失调等抽象概念，提高学生对实验课的兴趣。2.加强预习环节有利于敦促学生转变学习观念，养成主动学习的习惯。同时，按照课时安排，本实验1课时，既要完成操作又要完成讨论，时间紧张。若学生能在课前进行充分的预习，就能够节约课堂时间，提供课堂教学效率。不同学生预习效果不同，为保证预习质量，教师需要在学生预习的基础上，通过提问的方式使学生明确本实验的目的、操作要点及其他注意事项。3.重视组织教学，提高实验效率。本实验的组织以小组活动为主，教师应对小组活动给予指导。进行实验操作时，小组成员进行合理