【人教版2019选择性必修1】高二生物2.3 神经冲动的产生和传导（教学设计）教案

2.3神经冲动的产生和传导年级高二年级授课时间1课时课题第3节神经冲动的产生和传导教材分析本节是生物学新人教版高中选择性必修1《稳态与调节》第２章第3节的内容。本节内容对应的课标要求是：阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。从单元教学的角度分析，整章从个体水平来阐述稳态的维持，本节课的学习可以帮助学生从微观水平更深刻地理解，为了维持稳态，生命活动的调节是有规律可循的。本课时主要目标是让学生从神经冲动的产生和传导是有其细胞基础和离子基础的角度，了解神经冲动产生和传导的原理，认同生命的物质性，建立结构和功能相适应的观点，为梳理辩证唯物主义的世界观打下坚实的基础。教学目标1.阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。2.说明突触传递的过程及特点。3.说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害，自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害。教学重、难点1.兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。2.突触传递的过程及特点。3.神经冲动的产生与传导。教学过程教学内容教师活动学生活动新课导入赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。【问题探讨】1.从运动员听到枪响到作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层-脊髓)传出神经、效应器(肌肉)等结构。2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？人类从听到声音到作出起跑需要经过反射弧的各个结构，完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s。阅读相关内容，思考讨论并回答有关问题。新知探究一、兴奋在神经纤维上的传导【引导分析】兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？【兴奋在神经纤维上的传导】指导学生自主阅读教材p27神经纤维上电位差的实验，并思考以下问题：指针偏转说明什么？无刺激时指针如何偏转？有刺激时指针又如何偏转？结合4组实验可以得到什么结论？【总结】在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。【引导分析】电信号究竟是如何产生的呢？1.神经细胞Na+、K+分布特点：神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。2.神经细胞膜对不同离子的通透性不同：静息时，膜主要对K+通透性大，K+外流。受刺激时，膜对Na+通透性增加，Na+内流。引导学生结合课本P28及内容进行思考不同情况下的兴奋的传导情况。静息状态：在未受到刺激时，神经细胞外的Na+比膜内高，K+浓度比膜内低。静息时，膜对K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的阳离子浓度高于膜内，出现内正外负的现象，叫静息电位。【引导分析】K＋的跨膜运输有何特点？顺浓度梯度运输，需要通道蛋白的协助，不消耗ATP，协助扩散。动作电位：在受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，造成Na+内流，使膜内的阳离子浓度高于膜外，出现内正外负的现象，叫动作电位，此部位称为兴奋部位。【引导分析】Na＋的跨膜运输有何特点？顺浓度梯度运输，需要通道蛋白的协助，不消耗ATP，协助扩散。在兴奋部位与未兴奋部之间由于电位差的存在，而发生了电荷移动，这样就形成的局部电流。局部电流刺激相邻未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向下传导，后方又恢复为静息电位。【总结】兴奋在神经纤维上传导的机理1静息电位表现为内负外正,是K+外流形成的。2动作电位表现为内正外负,是Na+内流形成的。3兴奋部位与未兴奋部位之间存在电位差,形成了局部电流。4局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,兴奋向前传导,原兴奋部位又恢复为静息电位膜外局部电流的方向是从未兴奋部位到兴奋部位，与兴奋传导方向相反；膜内局部电流的方向是从兴奋部位到未兴奋部位，与兴奋传导方向相同。传导特点：离体状态——兴奋在神经纤维上双向传导膜电位曲线解读学生阅读课本相关内容，思考并回答相关问题。阅读教材相关内容，总结兴奋在神经纤维上传导的机理解读电位变化。二、兴奋在神经元之间的传递【引导分析】当兴奋传导到神经元的末端时，是如何传递到另一个神经元的呢？兴奋在神经元之间传递的结构基础是什么？在完成一个反射的过程中，兴奋要经过多个神经元。一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。教师结合PPT讲解兴奋在神经元之间的传递特点：单向传递：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。传递速度比在神经纤维上慢：突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。神经递质：主要有乙酰胆碱、氨基酸（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。（本质是小分子化合物）1种类：兴奋性递质：如乙酰胆碱、谷氨酸等该类递质作用于突触后膜后，增强突触后膜对Na＋通透性，使Na＋内流，从而使突触后膜产生动作电位，即引起下一神经元发生兴奋。（2）抑制性递质：如甘氨酸、去甲肾上腺素等该类递质作用于突触后膜后，增强突触后膜对Cl－（和K+）的通透性，使Cl－内流，强化静息电位，从而使神经元难以产生兴奋。2.释放方式：胞吐（体现生物膜的流动性）突触间隙内的液体属于组织液，是内环境的成分。神经递质在突触间隙中以扩散的形式抵达突触后膜。作用：引起下一个神经元兴奋或抑制4.去向：①被相应的酶降解②被突触前膜回收【设疑】：如何区分突触、突触小体？①组成不同：突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分；突触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。②信号转换不同：在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。明确兴奋在突触传递过程及特点。明确神经递质的化学本质、种类作用及发挥作用之后的去向。三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害1.兴奋剂(1)概念:原指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。(2)作用:兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。2.毒品概念:指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的精神药品和麻醉药品。3.可卡因概述:可卡因既是一种兴奋剂也是一种毒品；它会影响大脑中与愉快传递有关的神经元，这些神经元利用神经递质多巴胺来传递愉悦感。兴奋剂、毒品的作用原理：（1）影响神经递质的合成和释放（2）影响神经递质与受体的结合（3）影响神经递质的清除【设疑】:服用可卡因为什么会使人上瘾？明确兴奋剂、毒品、可卡因的概念，知道滥用兴奋剂、吸食毒品的危害。【思维训练】推断假说与预期有研究者提出一个问题：“当神经系统控制心脏活动时，在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号呢？”为回答此问题，科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏（A和B，保持活性）置于成分相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配。刺激该神经，A心脏的跳动减慢；从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中，B心脏跳动也减慢。由此，科学家得出结论：该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。通过分析构建逻辑证据链，帮助学生在科学探究中培养学科思维。课堂小结板书设计2.3神经冲动的产生和传导一、兴奋在神经纤维上的传导1、传导形式：电信号2.兴奋的产生：静息电位动作电位传导方向：双向传导兴奋在神经元之间的传递结构：突触形式：电信号——化学信号——电信号特点：单向传递三、滥用兴奋剂，吸食毒品的危害课后作业1.神经细胞处于静息状态时，细胞内外K＋和Na＋的分布特征是（D）A.细胞外K＋和Na＋浓度均高于细胞内B.细胞外K＋和Na＋浓度均低于细胞内C.细胞外K＋浓度高于细胞内，Na＋相反D.细胞外K＋浓度低于细胞内，Na＋相反2.将灵敏电流计连接到图1神经纤维的表面,分别在a、b处给予足够强度的刺激(a点离左右两个接点距离相等)，下列说法不正确的是(A)A.刺激a点时，指针偏转1次B.刺激b点时，指针偏转2次C.刺激a点，指针不偏转D.分别刺激a、b时，都会产生动作电位3．某种突触传递兴奋的机制为：当兴奋传至突触小体时，引起突触小泡与突触前膜融合并释放去甲肾上腺素（简称NE），在突触间隙中，NE将发生如图所示的结合或摄取。下列分析中错误的是（B）A．突触前膜和后膜均能摄取NE，但不能说明兴奋可以双向传递B．NE是一种神经递质，突触前膜释放NE需要载体蛋白和能量C．NE作用于突触前膜后抑制NE的释放属于反馈调节D．NE与突触后膜受体结合后将引发后膜电位变化4．脊神经中既有传入神经纤维也有传出神经纤维。在给予脊神经适宜电刺激后，会检测到相应肌肉电位变化（先出现M波，再出现H反射波，如下图）相关叙述错误的是（C）A．图中结构②处能发生电信号→化学信号→电信号的转换B．电刺激脊神经会引起神经纤维的Na＋离子通道开放C．电刺激产生M波的途径是电刺激→③→②→①→肌肉D．H反射波与M波间隔时间可用于诊断相应神经中枢是否病变5．科学家在研究反射弧功能时进行了下列实验。将蛙的后肢肌肉E及神经B、D剥离出。当用电刺激后肢皮肤A时，后肢肌肉E发生收缩反应。根据实验现象，分析并回答下列问题。(1)效应器是由传出神经和它所支配的组成的。(2)若对后肢皮肤A施加一强刺激，后肢肌肉E会发生收缩反应，该反应（

填“是”或“不是”）反射，若是反射，写出反射的大体过程；若不是，请说明理由。(3)如果将B剪断，刺激近A处端，E无收缩反应，刺激近C处端，E有收缩反应，说明B的功能是（填“传入”或“传出”）神经冲动；如果将D剪断，刺微近C处端，E无收缩反应，刺激近E处端，E有收缩反应，说明D的功能是（填“传入”或“传出”）神经冲动。(4)如果B、D完整，C处被破坏，再刺微后肢皮肤A时，后肢肌肉E无收缩反应，说明C的作用是。(5)实验研究说明，动物（或人）的神经系统能够对外界或内部各种刺激产生有规律的反应，这需要保持（结构）的完整。【答案】(1)肌肉或腺体(2)是刺激→感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器→产生反应(3)