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第一章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
目标
01
02
03
通过模拟实验，探究生物体维持PH稳定的原理，培养科学探究的精神。
（科学探究）
通过对人体渗透压、酸碱度和温度等细胞外液理化性质的学习，关注人类健康。
（社会责任）
通过掌握内环境的组成成分及相互关系，形成稳态与平衡观和生命的系统关。
（生命观念）
教学目标
一. 内环境的动态变化
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
（1）实验目的：
（2）实验原理：
通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。
自变量
因变量
在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：HPO42-/H2PO4-）能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。
一. 内环境的动态变化
（3）材料用具：
pH计
缓冲液（在加入酸或碱时，能维持pH的相对稳定）、
自来水、肝匀浆、鸡蛋清、黄瓜匀浆、西红柿汁、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
画记录表
0.1 mol/L的HCl 0.1 mol/L的NaOH 加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水
缓冲液
肝匀浆
滴数
pH
材料
自变量
——酸性、碱性物质
——HCl/NaOH（均为0.1 mol/L）
——生物体pH的变化
——检测pH（pH计/pH试纸）
空白对照
已知具有减缓pH变化能力的溶液，标准对照
因变量
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
A.测酸对自来水pH的影响
B.测碱对自来水pH的影响
a.将25mL自来水倒入50mL烧杯中，测试并记录起始的pH
b.加入酸并测pH变化
一次加一滴0.1mol/L的盐酸轻轻摇动。每加5滴测一次pH，直到加入30滴为止，将pH测定结果记入表中
a.充分冲洗烧杯并向其中加入25mL自来水，测定并记录起始pH
b.如步骤（A）中b，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH溶液，测定并记录pH
①测自来水pH的变化
（4）实验步骤：
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
　D. 充分冲洗烧杯，选用肝匀浆代替自来水，并重复2中步骤，记录结果。
　C. 充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复2中步骤，记录结果。
　E. 根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，画出各次实验中pH变化的曲线。
②测缓冲液、血浆pH的变化
（4）实验步骤：
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2
肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0
肝匀浆
磷酸缓冲液
自来水
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
根据实验结果完成教材P8的讨论
1.就加入的HCl或NaOH后pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？
肝匀浆
自来水
磷酸缓冲液
肝匀浆加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
肝匀浆
自来水
磷酸缓冲液
2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
缓冲液加入少量酸或碱后，pH变化不明显，原因是磷酸缓冲液中含有HPO42-/H2PO4-,其中H2PO4-呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH-； HPO42-呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H+。水溶液则不同，加入酸或碱后，pH变化明显。
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
肝匀浆
自来水
磷酸缓冲液
3. 方法步骤9中所用到的生物材料(如动物血浆、用2-5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆）与肝匀浆的实验结果类似吗？
类似
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
肝匀浆
自来水
磷酸缓冲液
4. 请根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释
机体内含有缓冲物质HC03-/H2C03 ， HPO42-/H2PO4-等，它们能够对pH的变化起缓冲作用。
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
在一定范围内，生物组织匀浆的性质类似于________而不同于_________，这说明_________________________，能够_________________________。
缓冲液
自来水
生物材料内含有缓冲物质
维持pH的相对稳定
结论:
分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液，血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是(　　)
D
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
①当酸性物质如乳酸增加时：乳酸 + NaHCO3→ 乳酸钠 + H2CO3
肾脏排出
呼吸运动排出
②当碱性物质如Na2CO3增多时：Na2CO3 + H2CO3→2NaHCO3
肾脏排出
H2O+CO2
人体pH的相对稳定
（1）缓冲对：人体内环境中存在很多缓冲对，其中最重要的是H2CO3 /NaHCO3，其次还有NaH2PO4/Na2HPO4等。当一定的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。
（2）缓冲对的缓冲原理
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？
一. 内环境的动态变化
某同学对家庭成员的体温进行了调查，结果如下表，从中你能得出什么结论？
成员 上午 6h 上午 9h 中午 12h 下午 3h 傍晚 6h 晚上
9h
母亲 37.0℃ 37.2℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2℃ 37.1℃
父亲 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.1℃ 36.9℃
自己 37.1℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.5℃ 37.3℃ 37.1℃
．
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体温
时间
36.8
37.0
37.2
37.4
6
9
12
15
18
21
自己
母亲
父亲
人体体温的动态变化
（1）正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异；
（2）同一个人的体温在一日内也有变动，但变化幅度一般不超过1℃。
（3）尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37℃。
一. 内环境的动态变化
和pH一样，健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂，以及渗透压等理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。化学成分和理化性质（即正常值）都有一个变化范围。
稳态：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。
一. 内环境的动态变化
内环境的各种_________和__________都处于________中
稳态的实质：
化学成分
理化性质
动态平衡
食物、水和无机盐
CO2
O2
未吸收的物质
有机废物、水和无机盐
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
循环系统
1.维持内环境稳态的基础：
2.内环境稳态直接相关的系统：
人体各器官、系统协调一致地正常运行。
消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统
稳态的调节机制是什么？
直接相关的器官：
小肠、肺、肾脏、皮肤
二. 对稳态调节机制的认识
1857年法国贝尔纳
1926年美国坎农
发现免疫系统
现代观点
神经--体液--免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
贝尔纳
坎农
内环境稳态主要依赖于神经系统的调节。
动态平衡、内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下实现的
免疫系统能够发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素
二. 对稳态调节机制的认识
思考：内环境稳态会不会出现失调的情况？
高血糖
高血脂
二. 对稳态调节机制的认识
病症名称 内环境成分及理化性质的变化 症状
尿毒症 肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢紊乱 全身水肿、尿素氮升高、呕吐等
高原反应 体内缺氧，血氧过低 头痛、乏力、心跳加快
发烧 体温过高，影响酶的活性 头疼、头晕、嗜睡等，同时有食欲不振、厌食、恶心表现
严重腹泻 丢失大量的水和无机盐，内环境渗透压下降 疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等
中暑 体温过高，影响酶的活性 高热、皮肤干燥、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等
内环境稳态失调的实例
二. 对稳态调节机制的认识
原因：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境变化过于剧烈（外因），或调节功能出现障碍（内因），内环境的稳态会遭到破坏，导致细胞代谢紊乱甚至疾病的发生。
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
外环境变化过于剧烈
(外因)
调节能力出现障碍
(内因)
内环境稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
内环境稳态失调的原因
二. 对稳态调节机制的认识
细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要各种物质和条件。如：
①血糖和氧含量正常
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
②体温、pH等理化性质相对稳定
③渗透压相对稳定
④代谢废物排出
保证机体能量供应
保证酶活性、细胞代谢正常
维持细胞的正常形态和功能
可防止机体中毒
三. 内环境稳态的重要意义
小结——内环境的稳态五个重点
1、稳态：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。
2、实质：内环境的各种_化学成分_和_理化性质都处于动态平衡中，是通过机体的调节作用实现的。
3、调节机制：_神经—体液—免疫_调节网络。
4、调节能力：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_过于剧烈，或_人体自身的调节功能_出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。
5、生理意义：内环境稳态是机体进行__正常生命活动__的必要条件。
组织液
血浆
O2、养料
O2、养料
CO2、
代谢废物
CO2、
代谢废物
渗透压
酸碱度
内环境
在下图空白框和括号中填写适当的名词（箭头表示流动方向）。

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