第2节 内环境稳态的重要性
从容说课
本节教学内容包括两部分：“内环境稳态及其重要性”和实验“生物体维持pH稳定的机制”。课时安排为2课时。这2课时如何安排？可以有两种方式：其一，按照教材安排的顺序先授课后实验，实验安排在后可以验证课堂上学习过的人体维持内环境pH稳定的知识，并解释pH维持稳定的机制；其二，先实验后授课，实验安排在前可以让学生先观察到生物体维持pH稳定的现象，增加更多的感性认识，以利于学习后续的稳态、稳态失调等抽象概念。这里考虑到学生最好的学习知识的顺序以及教材第1节和第2节内容的衔接，采用第二种方式：先试验后授课。
第1课时进行“生物体维持pH稳定的机制”的实验。实验课的引入以对第1节内容的复习巩固开始。以第1节中“细胞外液的渗透压和酸碱度”的知识基础出发，进行“生物体维持pH稳定的机制”的实验。通过实验，使学生了解内环境稳态的现象，并通过教师引导、学生探讨，逐步对生物体维持pH稳定的机制进行解释，探讨的同时又进一步巩固了第1节“细胞外液的成分”中的相关知识。上课结束前布置作业：按照课本上的要求完成“体温日变化规律”的调查，在第2课时中作新课的导入。
第2课时授课，讲解“内环境稳态及其重要性”。“内环境稳态及其重要性”包括内环境的动态变化、对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义等内容。
新课的导入，学生公布自己“体温日变化规律”的调查结果，从体温的“日变化”发现同一个人的体温在一日内的波动范围不大，从个体的平均体温差异发现健康人的体温始终接近37 ℃。导入内环境的稳态及其重要性。
“内环境的动态变化”中稳态概念是本节的重点和难点内容，涉及到的内环境的化学成分、理化性质等很抽象，而内环境的化学成分和理化性质的动态变化更令学生难以捉摸。因此通过上一学时的实验可以让学生了解内环境pH的稳定，调查“体温的日变化规律”可以让学生体验体温的相对稳定，问题探讨“化验单分析”侧重于内环境中化学成分的稳定（如血糖稳定、血脂稳定等），让学生讨论“为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水”“为什么多喝多尿、少喝少尿”等问题可以初步认识渗透压的稳定，最后总结得出内环境的各项理化性质都能够维持在一个相对稳定的状态。生理学家把正常机体在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态，叫做内环境的稳态。然后让学生阅读课后的科学史话——稳态概念的提出和发展，让学生了解微观方向的分子、器官存在稳态，宏观方向的种群、生物圈也存在稳态。
“对内环境稳态机制的认识”有两方面的内容，一方面是稳态能够维持，另一方面是稳态的维持能力是有限的。首先，让学生探讨内环境中的营养物质、代谢废物、O2、CO2等化学成分的来源与去路，说明这些成分要保持相对稳定，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，又与各器官、系统的协调有关。简要介绍人类对机体维持稳态机制的认识过程，指出目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。其次，通过教材上的“思考与讨论”，分析“空调病”的原因等，让学生了解机体稳态的维持能力是有限的。
“内环境稳态的重要意义”中的内容先让学生阅读关于内环境失去稳态而致病的一些资料，了解当内环境的稳态遭到破坏时，就会引起细胞新陈代谢紊乱，并导致疾病，然后，从酶的活性的角度阐述内环境的温度、渗透压、pH等维持稳态的必要性。最后说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
本节内容也比较抽象，因此，教学过程中力求联系学生的生活经验。问题探讨、调查、思考与讨论等栏目安排的内容都与生活实际联系紧密。
教学重点 内环境稳态及其生理意义。
教学难点 内环境稳态及其生理意义。
教具准备 1.多媒体CAI—1：动态显示内环境稳态与消化、呼吸、循环、排泄系统的功能联系。
2.多媒体CAI—2：阅读资料：缺钙会引起哪些疾病？
课时安排 2课时。
第1课时：进行“生物体维持pH稳定的机制”实验。
第2课时：讲解“内环境稳态及其重要性”。
三维目标
1.说明内环境稳态的概念。
2.简述稳态的调节机制。
3.了解稳态的生理意义。
4.进行实验，了解生物体具有维持内环境稳定的机制。
5.尝试解释生物体维持pH稳定的机制。
6.关注维持内环境稳态与健康的关系。
7.养成自我保健的意识和习惯。
8.运用这方面的知识关爱家人和亲友。
9.建立敢于质疑、尊重事实，严谨、仔细的科学精神和科学态度。
教学过程[Ks5u.com]
第1课时
导入新课
师 同学们好！
上节课同学们学习了“第1节 细胞生活的环境”，大家一起通过几个问题来回忆一下这一节的知识要点。
课件展示：
1.什么是体液？体液包括哪些部分？
2.什么是内环境？内环境各成分之间的关系如何？
3.内环境中含有哪些物质？内环境具有哪些理化特性？
4.内环境有什么作用？
生1 人体内含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。体液包括细胞内液和细胞外液。
生2 细胞生活的由血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成的液体环境叫做内环境。它们之间的关系是：
生3 内环境中含有水、无机盐、各种营养物质和代谢废物等。内环境的理化特性包括渗透压、酸碱度和pH三个方面。
生4 内环境不仅是细胞生存的直接环境，而且是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
师 总而言之，内环境是沟通细胞与外界环境的纽带，它的理化性质受到来自细胞和外界环境两方面的影响。以pH为例，细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸等，人和动物的组织细胞在无氧呼吸时产生乳酸，人和动物吃的食物中也常常会含有酸性或碱性物质，这些酸性或碱性物质进入内环境，会使pH发生偏移，但内环境pH的改变会影响酶的活性，从而影响机体正常的新陈代谢。但是，生物材料和自来水在加入酸或碱后pH的变化会相同吗？要了解这个问题，我们需要通过实验来比较一下。
推进新课
师 下面请同学们阅读教材第9页到第10页上的实验：生物体维持pH稳定的机制。要求大家通过阅读了解此次实验的目的要求、材料用具和方法步骤，尤其要关注实验过程中的注意事项。
（学生阅读教材）
师 此次实验的目的有几个？分别是什么？
生 实验的目的有两个：一个是比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后pH的变化；另一个是根据实验结果推测生物体是如何维持pH稳定的。[Ks5u.com]
师 此次实验要用哪几种实验材料，哪几种实验试剂？
生 4种实验材料：自来水、缓冲液和两种生物材料；2种实验试剂：NaOH溶液和HCl溶液。
师 谁能用最简练的语言叙述实验步骤？
生 分别在4种实验材料中以每5滴为单位加入HCl溶液直到加入30滴，用pH试纸测实验材料在加酸前和每次滴加后的pH并记录，再以NaOH溶液重复实验，最后根据所得数据画出各实验材料的pH变化曲线。
师 很好。这个实验中我们在安全方面有什么必须注意的呢？
生 盐酸和氢氧化钠有腐蚀性。应避免它与皮肤和眼睛接触，也不要入口。若有酸或碱洒落或溅出，要立即用水冲洗，并告诉老师。
师 这一点请大家在操作的时候务必注意！
师 为了提高实验效率，我们以小组为单位来进行实验。每张实验桌前坐有两位同学，前后两张桌子的4位同学为一个实验小组，一桌的同学做加酸的实验，另一桌的同学做加碱的实验。同桌的两位再分工，每位做两种实验材料。实验操作完成后把实验桌整理干净，每个实验小组把数据汇总后加以分析，以个人为单位，各自绘制pH变化曲线图。最后对教材上提出的3个问题进行分组讨论。实验操作15分钟，数据汇总、绘图、讨论10分钟。下面开始实验。
（多媒体显示实验步骤和注意要点）
（学生实验，教师予以指导）
师 同学们在实验的过程中都积极动手，认真操作。大部分同学完成了pH变化曲线图的绘制。下面请同学根据实验结果，说一说不同实验材料pH变化的特点。
生 自来水在加入酸或碱后pH变化幅度较大，缓冲液和生物材料加入酸或碱后pH变化幅度较小。
师 总结得很好。下面我们来就以下几个问题展开讨论。
课件展示：
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更像缓冲液？
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。
生1 生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。
生2 缓冲液加入少量酸碱后，pH变化不明显是因为磷酸缓冲液中含有缓冲物质。
师 是的。磷酸缓冲液中含有弱酸性的NaH2PO4和弱碱性的Na2HPO4，它们构成了一对缓冲物质。当向其中加入少量NaOH时，可以和酸性的NaH2PO4生成Na2HPO4和水，强碱成为弱碱；当加入少量HCl时，可以中和碱性的Na2HPO4，生成中性的NaCl和弱酸性的H3PO4。水溶液则不同，因而加入酸碱后，pH变化明显。
生3 我们用的生物材料主要包含了生物的细胞外液和细胞内液，在这些体液中含有水、无机盐、营养物质等，其中的很多种无机盐类组成了溶液中的缓冲物质。
师 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CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，所以对血液的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。
课堂小结
通过这节课的实验探究，我们了解了当少量的酸性或碱性物质进入内环境时，内环境中的缓冲物质会使pH在一个相对较小的范围内发生偏移，这就为内环境的pH的稳定提供了保障。那么内环境的其他理化性质是否也是相对稳定的呢？我们可以通过教材第7页上体温日变化规律的测定活动来了解。下面布置一个作业：用今明两天时间，按照课本上的要求完成“体温日变化规律”的调查。
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