资源简介

1.1 细胞生活的环境 教学设计
教学目标
1.运用结构与功能观举例说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境；描述内环境的组成和理化性质。
2.基于生物学事实阐明机体细胞生活在内环境中，说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，同时也参与内环境的形成与维持；
3.简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换，并尝试构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。
教学重点：1.内环境的组成及理化性质。
2.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
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。
教学过程
【新课导入】
教师活动：[创设情境]同学们，疫情期间我们每天要做的一件事情就是测体温，不论在家还是外出，不论去商场还是去学校，不论乘地铁还是坐公交，为什么测体温可以证明自己是健康的呢？
学生活动：思考回答“人是恒温动物，体温恒定说明身体健康，否则是亚健康”。
教师活动：其实，除测体温外，人体还有其他指标也处于相对稳定状态，这就是第一章要介绍的人体的内环境与稳态。
教师活动：展示草履虫和血细胞的图片，并让学生小组之间互相讨论教材中问题探讨的问题：
1.图1和图2所示的各是什么细胞？它们分别生活在什么样的环境中？尝试说出它们生活环境的异同？
2.若将图1所示的细胞置于图2所示细胞的生活环境中，会发生什么变化？
学生活动：观察思考分析讨论并回答问题。
问题答案提示如下所示：
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。 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交换，而草履虫直接生活在外界环境中。
2.若将血细胞放在外界水环境中，血细胞会吸水涨破。
教师活动：补充说明并引出本节课主题——细胞生活的环境。例如：其实组成身体的大多数细胞没有直接与外界接触，不能直接进行物质交换，那这些细胞直接生活的环境是什么呢？，进而引出本节课的学习内容。
【新课讲授】
体内细胞生活在细胞外液中
1.单细胞生物生活的环境
教师活动：展示图片，第一张是草履虫的结构与功能图，第二张是草履虫与外界环境的关系。请学生观察图片，并提出问题“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”。
学生活动：回答问题。问题答案提示如下所示：
细胞结构决定了单细胞生物主要生活在水环境中，单细胞生物直接与外界环境进行物质交换
即直接从水中获得养料和氧气，将CO2等代谢废物直接排到水中。
教师活动：评价学生答案，分析细胞结构与环境的关系，帮助学生认同单细胞生物需要生活在水环境中，并提出问题：“人体内的细胞生活在什么样的环境中？”。
教师活动：展示多细胞生物生活环境图片，请学生比较多细胞生物与单细胞生物体内的细胞，并填写表格。
学生活动：填写表格。
教师活动：组成我们躯体的绝大多数细胞没有直接与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物质交换，这些细胞直接生活的环境是什么呢？引出下部分学习内容：人体内的液体环境。
2.人体内的液体环境
教师活动：组织学生认识体液、细胞内液和细胞外液，观察血液高速离心后的结果，初步认识血浆。
（1）体液的概念：人体内含有大量以水为基础的液体，统称为体液。
（2）细胞外液：
（3）观察血液的组成
教师活动：通过观察血液的组成，使学生认识到血液并不是血浆，血浆是血细胞直接生活的环境。细胞外液主要包括血浆、组织液、和淋巴液，那么他们之间有什么关系呢？引出下部分内容：细胞外液。
3.细胞外液
教师活动：教师通过幻灯片展示血浆、组织液和淋巴液三者的模式图，引导学生初步认识三种细胞外液，并概述三种细胞外液的概念。
学生活动：认真观察模式图，尝试总结并概括血浆、组织液和淋巴的概念。
教师活动：通过幻灯片展示三者之间的关系图，同时可以在黑板上展示三者之间的关系图，然后由学生上黑板完成“三者间的流向图”。
学生活动：阐述血浆、组织液和淋巴之间的关系，并完成“三者间的流向图”。
教师活动：教师指导学生阅读教材中的“思考·讨论”，小组之间互相讨论并回答问题：
（1）为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？
（2）血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系？为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体？
学生活动：思考讨论问题，每组派代表回答问题，并进行组组互评。问题答案提示如下：
（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活的环境。
（2）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。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。
教师活动：对学生的答案进行评价，让学生对血浆、组织液和淋巴进行比较，并将表格填写完整。
学生活动：对三种细胞外液进行比较，并填写表格。
4.认识内环境
教师活动：以动画方式展示3种细胞外液间的流动关系，以及与细胞内液的流动关系。让学生初步认识内环境，并概述内环境的概念。
学生活动：阅读教材，自主学习，合作讨论，并深入思考。
教师总结归纳：内环境概念并建立体液各组分相互转化关系
拓展延伸：分析不同细胞所处的内环境，引导学生分析血浆的化学成分；判断是否属于内环境物质，并谈谈对内环境的理解。
对内环境的理解：
①内环境是属于多细胞动物的一个概念，单细胞生物无所谓的内环境；
②正常内环境中必定有活细胞的存在；
③人的呼吸道、消化道、肺泡腔、泪腺、膀胱等有外孔道与外界相通的结构中的液体 不属于内环境；
④体内的一些液体如泪液、尿液、消化液等液体不是细胞外液；
⑤内环境与细胞外液是同一概念，内环境是相对于外界环境而言，细胞外液是相对于人和动物的细胞内液而言；
⑥主要包括组织液、血浆和淋巴，但并不是说只有这三种，如脑脊液也属于内环境的组成成分。
二、细胞外液的成分
创设情境：大家有没有了解过捐人体组织或器官的新闻，医生把人体组织或者器官从供体拿出，如果不提供特殊的环境条件，它很快就死亡了，而在内环境中，体内细胞却能正常的生活，内环境里含有哪些成分呢？
教师活动：阅读“材料分析”，以血浆的化学组成为例，教师利用课件展示血浆的化学组成，通过这个表格和提出的问题对血浆成分进行分析。
1.血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？
2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质？
3.在组成血浆的离子中，哪些离子的含量较多？它们可能起什么作用？
4.HCO3-、HPO42-可能起什么作用？
5.从葡萄糖、三酰甘油、尿素、钠中，任选一种你熟悉的成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。
学生活动：学生小组之间互相讨论，合作学习，得出结论。答案提示如下所示：
1.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. HCO3-、HPO42-维持血浆的酸碱平衡。
5.如血浆中的葡萄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。
师生共同总结三种细胞外液成分的区别与联系：
组织液﹑淋巴的成分和含量与血浆相近，主要差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。概括地说，细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水。
三、内环境的理化性质
1.渗透压
教师活动：带领学生进行资料分析，回忆高一细胞的吸水与涨破，在细胞外液中的细胞也会这样吗？根据细胞外液中的浓度变化，细胞会涨破或皱缩吗？为什么？红细胞在体外必须特定溶液中才能保持活性，引导学生思考其中原因。
学生活动：回答问题，即维持渗透压稳定。
教师活动：提出问题，即什么是渗透压？渗透压大小与什么物质有关？教师带领学生阅读教材，并理解渗透压的概念和影响渗透压的因素，回答上述问题。
学生活动：回答问题，即指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶质微粒越多，对水吸引力越大，溶液渗透压越高。血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质有关。
教师活动：除了渗透压外，内环境还有什么理化性质？
2.酸碱度
教师活动：带领学生进行资料分析，展示运动前后，血浆pH变化情况。分析：正常人血浆的pH范围，pH值上升和下降的原因。
学生活动：分析思考，回答问题。
四、内环境与外界环境的物质交换
细胞生活在由细胞外液组成的内环境中，细胞直接与内环境进行物质交换，那么内环境又是如何与外界环境进行物质交换的呢？引出下部分学习内容。
教师活动：指导学生以小组为单位，互相讨论、合作探究教材中的“思考·讨论”，最后在教师的带领下学生小组之间尝试构建人体与外界环境的物质交换模型。
1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境？
2.参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？
3.体内产生的代谢废物（如尿素和CO2），是通过哪些器官排到体外的？
4.请你用简单的示意图表示内环境与外界环境的物质交换的关系。
学生活动：学生小组讨论，并回答问题。答案提示如下所示：
1.Na+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，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3/3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液。O2通过呼吸系统进入肺部的毛细血管中，再经过循环系统运输到细胞中被利用。
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：
3.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。
教师活动：教师总结，以动画形式展示营养物质、废物、氧气、二氧化碳等如何通过内环境进行交换，同时辅助以人体系统结构模式图，帮助学生理解。
学生活动：尝试构建模式图梳理知识框架。
教师活动：总结归纳引导学生完成人体细胞与外界环境的物质交换模式图。
板书设计
1.1 细胞生活的环境
一、体内细胞生活在细胞外液中
1.单细胞生物生活的环境
2.人体内的液体环境
3.细胞外液
4.认识内环境
二、细胞外液的成分
三、内环境的理化性质
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换

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