1、 教学准备 1. 教学目标 1.1知识与技能：说出内环境稳态的概念。说出对稳态调节机制的认识历程。说出稳态调节机制现代观点。1.2过程与方法：分析归纳内环境稳态的概念。尝试解释生物体维持pH稳态的机制。1.3情感态度与价值：体会到内环境稳态的重要性。认同“科学在不断发展”这一观点。建立敢于质疑尊重事实，严谨、仔细的科学精神和科学态度。2. 教学重点/难点 2.1教学重点：内环境稳态的概念。内环境稳态的重要意义。 2.2教学难点：生物体维持pH稳定机制的实验操作3. 教学用具 教学课件4. 标签 教学过程 问题探讨 引入新课设问：随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行内环境的各种化学成分
2、和理化性质会发生变化吗？学生答：会。设问：内环境的各种化学成分和理化性质会发生变剧烈化吗学生答：不会。讲述：在进行常规体检时，通常要做血液生化六项的检查，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。右图是某人血液生化六项检查的化验单。设问：为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况？学生答：健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。点拨：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
3、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。设问：每种成分的参考值（即正常值）都有一个变化范围，这说明什么？学生答：内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的。点拨：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；不同个体存在一定差异。设问：从化验单上可以看出那几种成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？课件呈现：血液生化六项检查化验单。学生答：肌酐超出正常范围，肾脏的排泄功能有障碍。葡萄糖超出正常范围
4、，糖尿病。甘油三脂超出正常范围，高脂血症。点拨：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。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。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。过渡：内环境的变化有何特点呢？我们通过下面的体温测定活动来进行了解。一、内环境的动态变化讲述：我们先来进行体温的日变化规律的调查。下图是我校高三某同学一家三口12月25日不同时间段的体温测量值。课件呈现：体温的日变化规律的调查和坐标曲线图。设问：同一个人在一日内的体温变化有何特点？学生答：正常人的体温并不是一个固定值，而是一个温度范围，一
5、般不超过1。而且，同一个人的体温随昼夜变化也不同。设问：不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同？学生答：不同年龄的人的体温有差异，一般年轻者高于年老者。不同性别的人的体温也有差异，一般女子高于男子。设问：人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异？学生答：健康人的体温始终接近37C，处于动态平衡中，与外界气温的日变化没有明显关系。过渡：象体温的变化情况一样，健康人内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡之中，这种动态平衡机体的调节作用来实现的。设问：生理学家是如何给稳态下定义的？学生答：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。设问：具体维持内环
6、境的什么处于相对稳定状态？学生答：成分和理化性质。设问：主要包括哪些主要成分和理化性质的稳定？学生答：包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。点拨：相对稳定恒定不变；相对稳定剧烈变化；相对稳定=动态平衡。【例1】三人的体温变化如下，哪位可能处于稳态？甲解题指导：健康人的体温始终接近37C，处于动态平衡中。同时，正常人的体温波动一范围一般不超过1。过渡：通过以上的问题探究，可以说明健康人体内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。即内环境保持着相对稳定的状态。那么，正常机体的内环境为什么能保持相对稳定的状态呢？内环境保持相对稳定的基础是什么？二、对稳
7、态调节机制的认识讲述：内环境稳态是怎样实现的呢？下面以内环境中的营养物质、代谢废物、O2、CO2等化学成分为例来分析。课件呈现：设问：消化系统参与了那些生理活动？学生答：食物的消化和吸收，对于未被吸收的物质以粪便形式排出体外。设问：呼吸系统参与了那些生理活动？学生答：通过呼吸，机体从大气摄取新陈代谢所需要的O2排出所产生的CO2，点拨：呼吸是维持机体新陈代谢和其它功能活动所必需的基本生理过程之一，一旦呼吸停止，生命也将终止。、设问：泌尿系统参与了那些生理活动？学生答：排泄有机废物、多余的水和无机盐等。点拨：肾脏是排泄的主要器官，皮肤和呼吸器官也具有有排泄功能。肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能
8、衰竭时，就会出现尿毒症，最终会引起死亡。设问：循环系统参与了那些生理活动？学生答：它将呼吸系统得到的氧气、消化系统获取的营养物质等运送道身体各组织细胞，又将身体各组织细胞代谢废物和二氧化塘运送到具有排泄功能的器官排出体外。设问：通过以上分析，你对内环境稳态的维持有何认识？学生答：人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础。点拨：内环境的主要成分和理化性质要保持相对稳定，首先与消化、呼吸、循环、泌尿等系统的功能及细胞代谢功能的实现有直接关系。其次与各器官、系统的协调有关。设问：通过对稳态的学习，你现在最想了解的是什么？学生答：人体各个器官、系统协调，为什么能够保持协调一致呢。设问
9、：法国生理学家贝尔纳对此有何推测？学生答：主要依赖于神经调节。点拨：贝尔纳推测内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节，这里恒定实际上指的是一种动态平衡，这种动态变化保持在一定范围内。设问：美国生理学家坎农提出了稳态维持机制的经典解释是什么？学生答：在神经调节和体液调节的共同作用下，通过各器官、系统分工合作、协调统一而实现。点拨：这是因为人们对稳态维持机制的认识有了新的发现，例如1889年德国医学家发现胰腺和糖尿病之间存在关联。1921年夏天，班亭分离出胰岛素，并确定胰岛素具有降低实验动物的血糖的作用。设问：目前普遍认为稳态调节的机制是什么？学生答：神经体液免疫调节网络。点拨：稳态调节直接相关的系
10、统：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统。起调节作用的系统：神经系统、内分泌系统和免疫系统。【例2】人体对内环境稳态起调节作用的系统是( D )A.消化系统和呼吸系统B.循环系统和运动系统C.排泄系统和生殖系统D.神经系统、内分泌系统和免疫系统解题指导：考查参与内环境稳态调节的系统.对内环境稳态调节起作用的系统是神经系统、内分泌系统和免疫系统,所以D选项正确.设问：稳态既然是在神经体液免疫这样完善的调节机制下维持的，那是否意味着内环境稳态一定不会出现失调的情形呢？学生答：会。点拨：机体对稳态进行调节的能力是有限的，当外界环境变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍，内环境稳态就会遭到破坏。
11、设问：你有过发烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的感受。体温过高为什么要采取物理降温或药物降温的措施？学生答：有头疼、头晕、食欲不振等感受，体温过高酶促反应受阻，代谢紊乱。降温是为了防止稳态失调。点拨：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，
12、是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说，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。设问：大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？学生答：渗透压会变小。细胞吸水肿胀致细胞代谢和功能紊乱。点拨：这样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。设问：有人到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血
13、压升高等症状，为什么？这说明外界环境与内环境之间有什么关系？学生答：体内缺氧。说明外界环境变化剧烈，会影响身体健康。点拨：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，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。设问：当血液中钙的含量过低或过高时，会有什么现象？学生答：当血液中钙的含量过低可能会引起肌肉抽搐，或血液中钙的含量过高会引起肌无力等症状。点拨：血液中钙的含量长期过低，会使儿童患佝偻病 ，成人患软骨病，老人患骨质疏松症。设问：体
14、内的尿素和无机盐过多时将会导致什么后果？学生答：引起尿毒症等疾病。点拨：尿毒症就是由于肾功能受损以致代谢产物及某些毒性物质不能排出体外，所导致的全身中毒症状。设问：夏天使用空调可以帮助你摆脱酷热的煎熬，但是长时间使用容易引起“空调病”。请你从内环境稳态失调的角度，分析“空调病”的原因？学生答：空气不流通，致病微生物容易滋生。点拨：夏天时，空调房间与室外的温差较大，长时间在空调环境下工作学习的人，因空间相对密闭，空气不流通，致病微生物容易滋生，且室内外温差较大，机体适应不良，会出现鼻塞、头昏、打喷嚏、耳鸣、乏力、记忆力减退、四肢肌肉关节酸痛等症状，常有一些皮肤过敏的症状，如皮肤发紧发干、易过敏、
15、皮肤变差等等。这类现象在现代医学上称之为“空调综合征”，俗称空调病。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。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由于气流方向经常变换，气流速度增加，空气热量不断变动等因素，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。过渡：通过这些现象充分说明稳态失调带来了疾病，进而影响人体的健康。可见维持内环境的稳态具有极其重要的意义。三、内环境稳态的重要意义设问：请大家分析：渗透压、体温、酸碱度、
16、血糖和血氧、钙离子的稳态各有什么功能？学生答：渗透压的稳态能维持细胞正常的形态和功能。体温和酸碱度的稳态保证酶正常催化作用。血糖、血氧的稳态保证细胞能量需求。钙离子的稳态维持细胞正常的兴奋性。设问：内环境稳态的重要意义是什么？学生答：稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。点拨：内环境稳态失调引起的病例有：尿毒症、感冒发烧、高原反应、空调病等 。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件设问：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，请举例说明内环境会出现哪些失调的情形。【例3】下列哪项不是由人体内环境成分明显变化引起的病症 ( C )A.浮肿 B.手足抽搐 C.贫血 D.尿毒症解题指导：浮肿是组织水肿，
17、是由于内环境成分的变化引起的，故A是。手足抽搐是血浆缺少钙离子，故B是。贫血是红细胞数量过少或者血红蛋白含量不足引起的，故C不是。尿毒症是肾功能障碍，内环境代谢废物不能排出，故D是。考点：本题考查内环境相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系能力。【例4】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 ( )A.提供能量 B.供给营养C.维持水分代谢的平衡 D.维持无机盐代谢的平衡解题指导：急性肠胃炎多次腹泻后，人体内的无机离子钠离子大量流失，细胞渗透压主要由细胞外液钠离子的含量决定，需要补充含钠离子的盐来维持无机盐代谢的平衡故选D四、实验：生物体维持pH稳定
18、的机制讲述：细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸等,人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性或碱性物质,这些酸性或碱性物质进入内环境,常使pH发生偏移，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？设问：正常人的血浆接近中性，其PH值为多少？学生答：7.357.45。设问：血浆的PH为什么能够保持稳定？学生答：与它含有HCO3-和HPO42-等离子有关。设问：参与维持PH的HCO3-是怎样形成的？学生答：细胞代谢产生的CO2与H2O结合形成H2CO3。H2CO3电离产生HCO3-离和H+。设问：实验的目的要求是什么？学生答：比较自来水、缓冲液、生物材料在加入酸或碱后PH变化，看
19、生物材料的情况跟那种无机材料更相近，推测生物体是如何维持pH稳定的。课件呈现：生物体维持pH稳定的机制的实验的方法步骤。4人为一组。在记录本中，画一个如下表所示的记录表。将25ml自来水倒入0ml烧杯中。用pH计或pH试纸测试起始的pH，并作记录。一次加入一滴.mol/LHCl，然后轻轻摇动。加入滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了滴为止。将pH测定结果记入表中。充分冲洗烧杯并向其中倒入25ml自来水测定并记录起始的pH。再如步骤，一滴一滴地加入mol/LNao，测定并记录pH。充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤至步骤，记录结果。充分冲洗烧杯，选两种生物材料分别代替自来水，重复步骤至步
20、骤，记录结果。根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，画出自来水、生物材料、缓冲液pH变化的曲线。设问：就加入HCl或NaOH后的pH的变化来说，生物材料是更像自来水还是更像缓冲液？学生答：更像缓冲液设问：尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。学生答：生物材料中含有缓冲物质，在加入酸或碱时，能使pH的变化减弱设问：HCO3-和HPO42-等离子使血浆的PH保持稳定，你还想知道什么？学生答：HCO3-和HPO42-等离子为什么能使血浆的PH保持稳定？讲述：血液中有很多对酸碱度起缓冲作用的物质弱酸和相应的强碱盐组成。例如：H2CO3 和 HCO3 -，H2PO4-和 HPO42-课件呈现：血液中的蝗虫物质对乳酸和碳酸钠缓冲原理。 课堂小结 本节课大家学习了内环境稳态的重要性。以体温日变化规律了解了体温调节的内环境的动态变化。用生理学家对稳态调节机制的认识的科学史话阐述稳态调节机制的认识。知道了神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。内环境稳态是机体进行正常生活的必要条件。用实验证明了生物体内有很多对酸碱度起缓冲作用的物质。 板书 第2节内环境稳态的重要性一、内环境的动态变化。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。四、实验。