高中生物必修3教案.pdf
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1、必修必修 3 3稳态与环境教案全集稳态与环境教案全集第一章人体的内环境与稳态第 1 节细胞生活的环境一、教学目标知识方面:描述内环境的组成和理化性质。能力方面:1.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。2.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。情感态度价值观:认同内环境是细胞进行正常生命活动的基本条件。二、教学重点和难点1.教学重点(1)内环境的组成和理化性质。(2)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。2.教学难点(1)内环境的理化性质。(2)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。三、教学方法:讲述与学生练习、讨论相结合四、教学用具:幻灯片五、课前准备:六、课时安排:2
2、课时七、教学过程:教学内容教师组织和引导学生活动教学意图章引入让学生阅读章引言并体会内环境的重要性阅读思考引入新课板书第 1 节细胞生活的环境生答师提示1.图 1 中是人体血液中的血细胞,包括红细胞、白细胞等;图 2 中是单细胞动物草履虫。2.血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。两者生活环境的相似之处是:都是液体环境;不同之处是:血细胞生活在体内的血浆中,并不直接与外界环境进行物质思考回答创造问题情境,引入新课问题探讨交换,而草履虫直接生活在外界环境中;与外界环境相比,血浆的理化性质更为稳定,如温度基本恒定等。填空式提问所有的生命系统都存在于一定的环境中,与环境之间不断进行着物质
3、和能量的交换。细胞作为最基本的生命系统,也是如此。问单细胞生物是怎样与环境之间不断进行着物质和能量的交换呢?多细胞生物呢?板书一、体细胞生在细胞外液问什么是体液?引导提示体液不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。1.体液的成分和组成呢?细胞内液(存在于细胞内,约占 2/3)1.体液血浆细胞外液组织液(存在于细胞外,约占 1/3)淋巴等2.内环境的组成及相互关系思考与讨论1同师提示1.细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中,体内绝大多数细胞直接生活在组织液中,大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见,细胞外液是体内细胞直接生
4、活的环境。2.血浆组织液淋巴阅读思考回答阅读思考回答学生讨论后回答它们都属于细胞外液,共同构成人体内环境,基本化学组成相同。板书内环境由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。异存在的部位血管内组织细胞之间淋巴管中淋巴细胞等生活于其中的细胞种类所含的化学成分各种血细胞体内各组织细胞含有较多的蛋白质蛋白质很少3.当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系如下图所示。由此可见,全身的细
5、胞外液是一个有机的整体。三、细胞外液的成分资料分析老师提示。1.提示:表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-)等,有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等)、脂质(如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。2.还含有气体分子(主要是氧气和二氧化碳)、调节生命活动的各种激素、其他有机物(如维生素)等。3.Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。4.维持血浆的酸碱平衡。分析回答5.提示:如血浆中的葡萄
6、糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后,分解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最终生成二氧化碳和水,并排入内环境中。二氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系统排出体外,而多余的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。(其他合理答案也可)。板书三、细胞外液的渗透压和酸碱度旁栏思考题板书四、内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介思考与讨论师提示1Na+和 Cl-等直接来自于食物,不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,
7、分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中,经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。2 细胞代谢产生的 CO2 与 H2O 结合,在碳酸酐酶作用下,发生下列反应:CO2+H2OH2CO3H+HCO3-。思考讨论回答提示:哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl 溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水。思考回答HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液,即组织液、血浆或淋巴中。主要与
8、呼吸系统有关。3人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第 2 章关于人体体温调节的内容。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。4提示:体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液,泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出,其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如,血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2 通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管,由于血液中的 CO2分压大于肺泡中 CO2 的分压,CO2 就从血液中向肺泡扩散,再通过呼气运动将其排出体外。小结略。八、板书设计第 1 节细胞生活的环境一、
9、体细胞生活在细胞外液体液人体内含有的大量以水为基础的液体。细胞内液(存在于细胞内,约占2/3)体液血浆细胞外液(存在于细胞外,约占1/3)组织液淋巴等二、内环境1、概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。2、组成:血浆、组织液、淋巴、脑脊液、精液等。呼吸道、肺泡壁、尿道、消化道、生殖道属于外环境。汗液、尿液、泪液、消化液等不属于体液。细胞中的各种成分不属于内环境,如血红蛋白。3、人体细胞的内环境(1)血细胞:血浆(2)组织细胞:组织液(3)淋巴细胞:淋巴液(4)毛细血管壁细胞:血浆、组织液(5)毛细淋巴管壁细胞:淋巴、组织液4、成分(1)相同:水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等营养物质,各种代谢废
10、物、气体、激素等。(2)不同:血浆中含较多蛋白质,组织液和淋巴中蛋白质含量很少。5、三者的联系:三、细胞外液的理化性质1、渗透压:溶液中溶质微粒对水的吸引力。特点:溶液浓度越高,溶液渗透压越高。关键因素:1、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。2、细胞外液渗透压的 90%以上来自于钠离子与氯离子。3、37时,血浆渗透压约为770 千帕,相当于细胞内液渗透压。2、酸碱度(1)正常人的血浆近中性,PH 为 7.357.45。(2)维持稳定:与缓冲物质有关,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/NaHPO4 等。3、温度:维持在 37左右。四、内环境的生理意义:是细胞与外环境进行物
11、质交换的媒介。五、构建模型九、布置作业基础题1细胞外液的主要阳离子是()AFe2+BK+CNa+DCa2+2下列哪项不是由人体内环境成分明显变化引起的病症()A浮肿 B手足抽搐 C贫血 D尿毒症3正常情况下,动物组织细胞从组织液中吸收氧气的数量主要取决于()A组织中氧气的浓度 B细胞膜上氧气载体的数量C细胞液中二氧化碳的浓度 D细胞中 ATP 的数量4下列物质中,可在血浆中找到的有()A甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质B氨基酸、麦芽糖、二氧化碳、钠离子C蛋白酶、钙离子、脂肪、葡萄糖D呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇5人体内环境必须保持相对稳定状态,才能保证组织细胞正常的生命活动。下列各项生理活动
12、中,与内环境的相对稳定无直接关系的是()A尿液和汗液的排出 B血液中二氧化碳浓度升高使呼吸加快C血液运输养料和废物 D食物残渣形成粪便排出体外6在下列物质中,不参与人体内环境组成成分的是()A血红蛋白B葡萄糖C二氧化碳和氧D氨基酸7血浆中水的来源是()A组织液 B消化道、组织液、淋巴C淋巴和组织液 D消化道和组织液血细胞、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、细胞外液和体液拓展题9右图是人的体温变化简图,请据图回答:(1)当人受到寒冷刺激时,可通过神经和激素的调节来维持正常的体温,此时体内分泌量明显上升的激素有_和_。(2
13、)当肌肉运动时,体温迅速升高,最高可达_,此时,机体可通过_和_,使散热量大增,从而维持体温的恒定。(3)由 于 体 温 过 高,引 起 死 亡 的 原 因 主 要 是_。10人在剧烈运动时,骨骼肌产生了大量的乳酸。请回答下列的问题:(1)从电离的角度看,此代谢的反应物、生成物各属于什么物质?(2)乳酸进入血液后,会与血液中的 H2CO3/NaHCO3 这对缓冲物质中的 NaHCO3 发生作用生成乳酸钠和碳酸。这一反应会使乳酸原有的电离平衡发生什么变化?(3)这些变化具有什么生理意义?你做出这一结论的理由是什么?91)甲状腺激素;肾上腺肌肉运动0C死亡体温过高静息范围4443424140393
14、837363534中暑发热体低温温过疗低法死亡 低温麻醉素 2)40;皮肤血管舒张汗液的分泌增多 3)体温过高,酶活性丧失,新陈代谢停止,造成机体死亡 10()葡萄糖作为反应物属于非电解质,生成物乳酸为电解质()使乳酸的电离平衡向右移动()上述变化使得血液中 p改变较小,从而使内环境维持在相对稳定状态;由于生成大量的乳酸钠和碳酸使氢离子浓度减小;由于乳酸是一种弱酸,可以分解为二氧化碳和水,所以对血液中的酸碱度影响不大第一章人体的内环境与稳态第 2 节 内环境稳态的重要性一、教学目标知识方面1、说明内环境稳态及其生理意义;2、简述稳态的调节机制。能力方面:尝试解释生物体维持pH 稳定的机制。情感
15、态度价值观:关注内环境稳态与健康的关系。二、教学重点和难点:内环境稳态及其生理意义。三、教学方法:讲述与学生练习、讨论相结合四、教学用具:幻灯片五、课前准备:六、课时安排:2 课时七、教学过程教学内容“问题探讨”老师组织和引导生答师提示1.血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。例如,正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝脏的活性最高,在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性
16、增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血浆,引起血浆中转氨酶活性升高。2.这说明(1)内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳定是一种动态的相对稳定;(2)不同个体存在一定差异。3.(1)肌酐含量超标,肌酐是有毒的代谢废物,积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。学生活动思考回答教学意图(2)葡萄糖含量超标,血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。(3)甘油三脂超标,可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。问随着外界环境因素的变化和体细胞代谢活动的进行,内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。内环境会因此而剧烈变动
17、吗?板书思考在非典时期,我们每天都要测好几次体温,一、内环境早上、中午、晚上的体温是否相同?你周围的同学的体温的动态变化是否相同?大致相差多少?何为稳态?健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过_来实现的。生理学家把正常机体通过_调节作用_,使各个器官、系统_协调活动 _,共同维 持内环境的 _相对稳定 状态 _叫做稳 态(Homeostasis)。二、对稳态调节机制的认识思考与讨论思考机体内各个器官、系统为什么能保持协调一致?内环境的稳态会不会出现失调的情形?目前普遍认为,_是机体维持稳态的主要调节机制。人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境的变化过
18、于剧烈,或人体自身的调节功能_时,内环境的稳态就会遭到破坏。神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制师引导提示1.绝大多数人都有过发高烧的经历,可以让同学先谈谈自己发高烧时的感受。正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下,由于内环境发生一系列变化,导致体内的各种反应出现紊乱,于是机体功能发生异常。发热时的主要症状大部分集中在中枢神经系统,病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍,是一个重
19、要的致畸因子。对于6 个月至 4 岁的幼学生思考与讨论社会联系儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此造成脑损伤,如智力落后,甚至癫痫,因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。2.内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时,内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。3.因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,
20、机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。师提示、讲解夏天时,空调房间与室外的温差较大,如果经常进出空调房间,就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。如果在温度较低的空调房间呆的时间过长,就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。如果呆得太久,由于空气不好,容易使人头晕目眩。这些症状就是空调综合征,俗称空调病。空调病的主要表现为:感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛,等等。据分析,空调对人的影响主要在于:空调风使人体表面水分蒸发量加大,毛孔收缩,不能正常排汗,也会引起内分泌的紊乱;空调房间里,气流方向经常变换,气流速度增加,空气热量不断
21、变动等因素干扰了人体的嗅觉,削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应;房间内湿度太低,会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用,导致黏膜病;室内空气与外界几乎隔绝,干燥而又温度适宜,空气中有害细菌含量快速上升。生思考回答 板 书 思考:在什么情况下葡萄糖才能够正常分解提供能量?在思考回答三、内环境何种情况下酶才能正常发挥催化作用?稳 态 的 重要意义内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。实验并讨论师提示1.生物材料加入 HCl 或 NaOH 后 pH 的变化更像缓冲液。2.提示:缓冲液加入少量酸碱后,pH 变化不明显。原因是磷酸缓冲液中含有 NaH2PO4/Na2HPO4,其中 NaH2PO4
22、溶液呈酸性,当加入少量NaOH 时,可以中和OH;Na2HPO4溶液呈碱性,当加入少量HCl 时,可以中和 H。水溶液则不同,因而加入酸碱后,pH 变化明显。3.提示:生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3 等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。此外,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如,当机体剧烈运动时,肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后,可与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,可以分解成C02 和水。血液中的 C02 增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将 C02 排出体外,所以对血液的
23、pH 影响不大。当乳酸钠进入血液后,与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用,以及机体的调节作用,可以使血液的酸碱度维持相对稳定。+-看或做实验,思考小结八、板书设计略(黑体字部分)。学生小结第 2 节内环境稳态的重要性一、内环境的动态变化Homeostasis:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。二、对稳态调节机制的认识神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制三、内环境稳态的重要意义内环境稳态是机体进行正常生活的必要条件。九、布置作业典型例题例 1、从事养殖业的人员都知道这样
24、一个常识:大多数海产鱼类不能在淡水中生存,因为在淡水中()A氧浓度较低B不能维持体内水分平衡C缺少食用的动、植物D二氧化碳浓度较高解析:海水的浓度高,海产鱼类长期适应环境,细胞内无机盐浓度与海水浓度是相当的,如在淡水中生活,细胞就会吸水,不能维持体内水分平衡。答案:B例、(年上海)某人患急性肠胃炎引起腹泻,医生给予生理盐水,其首要目的是()提供能量供给营养维持水分代谢的平衡维持无机盐代谢的平衡解析:水是人体内含量最多的物质,人体内的各项生命活动都离不开水患肠胃炎的病人,典型的症状是腹泻,此时消化道吸收水分的能力降低,导致人体内缺水,因此要给病人输液补充水分,输液时要给病人输生理盐水,以维持体内
25、渗透压的平衡。基础题1下列各项中不属于影响稳态的因素是()温度酶p渗透压2下列哪项叙述适于描述稳态的生理意义()使体温维持相对稳定使体液的值维持相对稳定使内环境的渗透压维持相对平衡是机体进行正常生命活动的必要条件3下列关于内环境稳态的叙述,错误的是()内环境的理化性质是相对稳定的内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的内环境的理化性质是恒定不变的内环境稳态不能维持,机体生命活动就会受到威胁4下列有关稳态生理意义的叙述错误的是()稳态有利于酶促反应的正常进行稳态是机体进行正常生命活动的必要条件当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生当血液成分稳定时,人一定不会发生疾病5、“人类不能生活在纯氧的环境中”,这
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