《人体细胞生活在内环境中》示范公开课教学设计【高中生物浙科版新课标】

8/9第一节人体细胞生活在内环境中教学目标描述内环境的组成，逐步建立稳态与平衡的生命观念。概述内环境的主要成分，通过绘图描述内环境三种主要组分间的内在联系。通过分析血浆的化学成分、探究血浆对pH变化的调节作用、内环境偏离平衡的病例分析等活动，学会运用证据、归纳与概括等科学思维方法。通过探究血浆对pH变化的调节作用实验，发展实验设计、数据处理等科学探究能力。教学重难点【教学重点】内环境的主要成分，通过绘图描述内环境三种主要组分间的内在联系。通过分析血浆的化学成分、探究血浆对pH变化的调节作用、内环境偏离平衡的病例分析等活动，学会运用证据、归纳与概括等科学思维方法。【教学难点】联系实际，尝试构建人体细胞与外界环境进行物质交换的模型。通过探究血浆对pH变化的调节作用实验，发展实验设计、数据处理等科学探究能力。教学过程【新课引入】1．教师引导学生观看图片，并共同讨论体温调节的方式，并思考问题，认识本模块内容的重要性。学生完成思考题：人体能够自动调节体温。大象也是恒温动物，在炎热的非洲，你知道一个体重超过6000kg的大象是如何维持正常体温的吗？教师概括介绍本模块：动物和人体的各种生理过程都是机体通过调节来实现的，体现出机体良好的适应性。动物和植物都生活在不断变化的环境中，通过自我调节机制维持自身的稳态，使生物体成为一个统一的整体，以适应多变的环境，从而保证了生物体的生存、生长、发育和繁殖。学习本模块，可以帮助同学们理解生物个体的生命活动规律，从系统分析的角度认识个体生命系统的稳态，理解健康生活方式对维持人体内环境稳态的意义。热爱旅行和探险的人们，无论是在炎热干燥的撒哈拉大沙漠，还是在冰雪覆盖的阿尔卑斯山脉，他们的体温都能保持相对稳定。陆地上最大的哺乳动物是非洲象，它的躯体庞大，一头成年非洲象可重达6000kg。非洲象的身体进行细胞代谢时会产生大量的热。由于其躯体庞大，表面积与体积之比相对较小，外界温度较高时，非洲象主要依靠扇动耳朵、皮肤散热、往身上喷水等方式调节体温，即使在温度高达40℃的环境中也能“闲庭信步”。2．单细胞的原生动物和简单的多细胞动物生活在水中（教材图1-1），细胞直接从水环境中获取食物和氧气，并排出代谢废物，教师引导学生读图并分析其物质交换形式，思考人体与外界进行物质交换的途径。学生读图分析：变形虫属于单细胞的原生动物，生活在清水池塘或在水流缓慢藻类较多的浅水中，单细胞生物直接通过细胞膜与外界进行物质交换。水螅是多细胞的腔肠动物。简单的多细胞动物直接通过细胞膜与外界进行物质交换。学生归纳得出结论：即使结构简单的单细胞生物、简单的多细胞生物，也都能通过一定的方式与外界进行物质交换，并维持自身结构和功能的相对稳定。学生完成思考题：人体约由1014个细胞组成，每个细胞都是一个相对独立的生命单位。这些细胞生活在怎样的环境中呢？师生共同归纳得出结论：多细胞动物绝大多数细胞通过内环境与外界间接进行物质交换，需要消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统参与。【新知讲解】一、内环境的组成（一）细胞外液是人体细胞生活的内环境教师介绍内环境的概念并举例说明内环境和外部环境的区别，并特别说明概念的易错点，师生共同归纳易错辨析：人体的绝大多数细胞不能和外部环境直接接触，它们周围的环境就是人体内细胞外面的液体，称为细胞外液。相对于多细胞动物生活的外部环境而言，细胞外液是细胞生活的身体内部环境，称为内环境。

【易错辨析】（1）单细胞动物、简单多细胞动物、植物没有内环境。（2）内环境的“内”和“外”是相对的。（3）细胞外液包括血浆、组织液和淋巴等。（二）观察血液的分层现象，分析血浆的化学成分【活动】观察血液的分层现象，分析血浆的化学成分教师引导学生观察血液分层照片，并介绍活动原理和目的，重点说明方法步骤：（1）将血液样品放置在一个添加了抗凝剂的玻璃试管中离心（3000r/min×15min）或静置一段时间。（2）观察试管中出现的分层现象，参见教材第4页图1-2。教师引导学生阅读分析表1-1，并思考讨论以下问题：（1）血液、血浆、血细胞三者的关系是怎样的？（2）分析表1-1，血浆中的化学成分包括哪些？（3）说明各种化学成分的来源和去路，以及在机体中所起的作用。【学生活动】各种化学成分的来源和去路流程图教师引导学生讨论，并尝试归纳总结各种化学成分的来源和去路，以及在机体中所起的作用。（1）营养物质→消化系统→循环系统→内环境→细胞→代谢废物→循环系统→泌尿系统和皮肤。（2）O2→呼吸系统→循环系统→内环境→细胞→CO2→内环境→循环系统→呼吸系统。（三）内环境的组成成分1．内环境三种组成成分的比较教师介绍血浆成分：血浆是内环境中最活跃的成分，含有水、无机盐、蛋白质、气体、营养物质、代谢产物、激素等。学生讨论归纳血浆、组织液、淋巴的成分和来源，并列表进行比较：血浆组织液淋巴存在部位血管和心脏中组织细胞间隙淋巴管中成分来源①消化道吸收②组织液③淋巴①血浆②细胞内液①组织液②消化道吸收化学成分含有水、无机盐、蛋白质等，血浆中蛋白质含量较高，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少【易错辨析】教师指导学生比较归纳下列问题：（1）血液≠血浆，血液包括血浆和血细胞，血液不属于内环境成分。（2）血浆蛋白≠血红蛋白，血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称，属于内环境的成分。血红蛋白等细胞内的成分，不属于内环境成分。（3）内环境不是只有血浆、组织液、淋巴这三种成分，还有脑脊液等。2．五种常见细胞的内环境教师提问，学生回答并将表格补充完整。细胞名称所生活的内环境组织细胞组织液毛细血管壁细胞血浆、组织液毛细淋巴管壁细胞淋巴、组织液血细胞血浆淋巴细胞和吞噬细胞淋巴、血浆、（组织液）3．体液教师介绍体液的定义和体液与内环境的关系。引导学生举例说明那些成分属于体液，哪些不属于体液。（1）体液：动物体内所含液体的统称。（2）体液的组成：【思考】唾液是体液吗？请举例说明类似的不属于体液的液体。学生归纳：唾液等消化液不是体液，类似的液体还有泪液、汗液、尿液等。二、内环境的作用细胞通过内环境与外界环境进行物质交换血浆、组织液、淋巴之间的关系教师引导学生阅读教材P6页，教师根据图1-4向学生介绍：毛细血管一端与动脉相连，另外一端与静脉相连，毛细淋巴管的起点是封闭的盲端。毛细血管和毛细淋巴管一般都是由单层细胞构成。毛细淋巴管末端的内皮细胞覆瓦状排列，形成单向瓣膜，阻止淋巴回流。教师引导学生观看动画，并绘制概念图构建模型，说明血浆、组织液、淋巴之间的关系。绘制概念图解释“细胞通过内环境与外界环境进行物质交换”1．【活动】绘制概念图解释“细胞通过内环境与外界环境进行物质交换”教师引导学生阅读教材第7页图1-5，并介绍绘制概念图的一般步骤，引导学生尝试绘制概念图。学生讨论后，展示绘制的概念图。【问题探讨】学生尝试讨论回答下列问题：（1）内环境的作用是什么？（2）为什么称血浆是内环境中最活跃的部分?（3）为保证人体细胞代谢的顺利进行，你认为内环境应具备哪些适宜的条件？2．内环境的作用教师讲解归纳内环境的作用，并说明血浆为什么是最活跃的部分。内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介。大部分细胞通过细胞膜直接与组织液进行物质交换；同时，组织液又通过毛细血管壁与血浆进行物质交换。血浆在全身血管中不断流动，再通过各器官和系统与外界进行物质交换。【要点归纳】师生共同归纳：与物质交换直接相关的四个系统：消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统。与物质交换直接相关的四个器官：皮肤、肺、肾、小肠。三、内环境为细胞提供相对稳定的生存条件1．内环境的理化特性及其稳态的维持教师说明内环境的相对稳定是细胞正常生存的必要条件。其理化特性主要包括渗透压、酸碱度、体温等。并引导学生阅读教材，举例说明维持内环境理化特性相对稳定的机制。渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。其大小取决于单位体积中溶质微粒的数目。正常的渗透压能维持细胞正常的形态和功能，正常的体温和pH对于维持酶活性正常与细胞代谢正常有重要意义。2．组织水肿教师引导学生尝试分析内环境理化特性受到影响的典型例子，组织水肿，并说明内环境的三种组成成分之间的转化关系。学生参与讨论，并尝试参与总结和绘制对组织水肿原因进行归纳的概念图。组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿。3．血浆pH的调节教师讲解缓冲对的作用，说明剧烈运动和摄入大量碱性食物两种情况下血浆是如何调节pH的。并据此引入实验活动。（二）探究血浆对pH变化的调节作用1．【实验活动】探究血浆对pH变化的调节作用（1）教师讲解实验的目的要求：比较清水、缓冲液、血浆在加入盐酸或氢氧化钠后的pH变化。设计记录表格，对收集的数据进行分析处理，绘制曲线图。（2）教师讲解实验的材料用具：动物血浆，清水，pH为7的磷酸缓冲液，0.1mol/L的HC1，0.1mol/L的NaOH，烧杯，量筒，pH计等。（3）教师指导学生根据方法步骤设计记录表格，对收集的数据进行分析处理试管编号物质种类pH试剂1pH试剂2pH试剂3……1清水0.1mol/L的HC15滴0.1mol/L的HC110滴2缓冲液0.1mol/L的HC15滴0.1mol/L的HC110滴3动物血浆0.1mol/L的HC15滴0.1mol/L的HC110滴4清水0.1mol/L的NaOH5滴0.1mol/L的NaOH10滴5缓冲液0.1mol/L的NaOH5滴0.1mol/L的NaOH10滴6动物血浆0.1mol/L的NaOH5滴0.1mol/L的NaOH10滴（4）要求学生根据实验数据绘图比较清水、缓冲液、血浆对pH变化的调节作用。思考基于实验数据，可以得出什么结论？师生共同总结：通过探究血浆对pH变化的调节作用发现：血浆的性质类似于缓冲液而不同于清水，说明血浆内含有缓冲物质，能维持pH的相对稳定。【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？指导学生学习绘制和使用概念图总结本节课的重点和难点。【课堂检测】1．下列各项中，能看作是进入内环境的是（C）A．精子进入输卵管与卵受精B．牛奶喝进胃中C．注射胰岛素D．血液中的氧进入组织细胞中2．人体局部结构示意图如下,其中①~③表示不同体液,A和B表示两种物质。下列相关叙述正确的是（A）A．淋巴、①和②等构成细胞与外界环境物质交换的“媒介”B．若组织细胞是肝细胞，则物质B可以直接进入组织液或血浆C．①和②都是组织细胞直接生活的环境D．若图中组织细胞是物质A的靶细胞，则物质A定向运输至该细胞3．下列关于人体内环境的叙述,错误的是（D）A．内环境的化学成分中有葡萄糖和尿素等B．内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介C．剧烈运动后，通过H2CO3/NaHCO3等缓冲对维持内环境pH的相对稳定D．心肌细胞内的CO2浓度通常低于其生活的内环境【课外拓展】引导学生阅读材料，提高保健意识，关注医疗相关问题。淋巴循环淋巴循环可以看作血液循环的辅助途径，对维持血浆和组织液之间的平衡和机体正常生命活动