高中人教版 (2019)第1节 细胞生活的环境教案

这是一份高中人教版 (2019)第1节 细胞生活的环境教案，共13页。教案主要包含了教学背景，教材及学情分析，教学目标及重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。
《细胞生活的环境》教学设计一、教学背景2017年版的普通高中生物学课程标准提到生物学是自然科学中的一门基础学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学。生物学本身就是一门与实际生活联系紧密的学科，将抽象的知识具体化、形象化不仅可以加深学生对知识的理解和把握程度，又可引导学生进行探究交流，启发学生在科学思维和科学探究的核心素养培养，提高学生认识问题，分析问题和解决问题的能力。二、教材及学情分析（一）教材分析本节选自人教版高中生物选择性必修一《稳态与调节》中第一章《人体的内环境与稳态》的第一节《细胞生活的环境》。本节课是选择性必修一的开篇第一节课，通过学习本节课的内容，学生可了解到体内内环境的组成、内环境的特点以及细胞外液间的相互转化关系，并将内环境与人体生活的外界环境建立联系，最终为建立“稳态与平衡观”打下坚实基础。因此本节课为学生理解选择性必修一中“稳态与平衡观”有着重要的意义。（二）学情分析本节授课对象为刚刚步入高二学生，他们经过必修一、必修二的学习，已经理解了“结构与功能观”、“物质与能量观”、“进化与适应观”，形成了一定的生命观念，但是对于“稳态与平衡观”还了解甚少。因此，本节课主要围绕课程标准中“1.1 内环境为机体提供适宜的生存环境，机体通过内环境与外界环境进行物质交换”展开，为学生选择性必修一的学习与“稳态与平衡观”的建立打下坚实基础。三、教学目标及重难点（一）教学目标1.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。2.阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境进行物质交换，同时也参与内环境的形成和维持。3.简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间物质交换。（二）教学重点及难点教学重点：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，细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。教学难点：理解唾液、汗液等液体不属于体液；理解细胞和内环境之间是相互影响，相互作用的。细胞不仅依赖内环境，也参与了内环境的形成和维持。四、教学过程1.课前导入温故：细胞是生物体结构和功能的基本单位，在生命活动的过程中，细胞不断与外界环境进行物质交换。思新：细胞需要什么样外界环境呢？设置情景：先从单细胞生物入手。我们在小河沟等水环境中可以找到草履虫，草履虫可以直接从水里获取生存所必需的养料和氧气，并把废物直接排入水中。如果水体干涸，草履虫就会死亡。对于多细胞生物而言，比如我们人类，体内的红细胞不能直接与外界环境接触进行物质交换，那么这些细胞直接生活的环境也是以水为基础的液体，这些液体统称为体液。2.体液的组成体液可分为两大类，有三分之二存在于细胞内，称为细胞内液。余下包围着细胞存在于细胞外的，称为细胞外液。问题1：你认为红细胞所生活的环境具体是什么呢？问题2：血浆和血液有什么区别呢？
展示血液离心后的结果：说明“血液=血浆+血细胞”，血浆才是血细胞直接生活的环境。问题3：血浆的主要成分是水，除了水，血浆还能为血细胞提供哪些物质环境呢？你能将下表中的物质进行归类吗？问题4：请同学们结合我们学过的知识，想一想，还有哪些应该出现在血浆中的物质，但没有出现在表格中呢？问题5：请同学们回忆一下，葡萄糖、氧气、蛋白质、无机盐分别有什么功能？二氧化碳、尿酸又是怎样产生的？总结出血浆中含有细胞需要的营养物质，也含有细胞代谢产生的废物，血浆确实是血细胞直接生活的环境。问题6：人体所有的细胞都生活在血浆中吗？请同学观察自己的手腕，可以看到几根血管。血管与血管之间充斥着的是组织细胞。组织细胞生活的环境就叫组织液，组织液可以为细胞提供营养物质，细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液，我们体内绝大多数细胞都浸浴在组织液中，因此，组织液也是体内绝大多数细胞直接生活的环境。请同学继续观察人体的局部组织图，红色结构是动脉，蓝色结构是静脉，绿色结构是淋巴管，中间充斥着大量组织细胞。淋巴管中有大量的淋巴细胞等，可以协助机体抵御疾病，对于这些细胞来说，它们直接生活的环境就是淋巴液。小结：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环境。3. 血浆、组织液、淋巴液三者的联系问题1：血浆、组织液、淋巴液他们三者间又有怎样的联系呢？请同学们观察下图，说说三者之间都有怎样的转换关系？可以发现，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，成为组织液。组织液可以在毛细血管静脉端重新返回血液循环系统，成为血浆。我们可以二者的关系简化为双向箭头，但是同学们要知道，血浆并没有返回动脉端，而是进入了静脉端，成为了血浆。还能找到组织液可以进入毛细淋巴管，成为淋巴液。问题2：同学们找一找，图中还有其他不同的情况吗？问题3：有没有同学知道，为什么淋巴液不能再次渗出成为组织液呢？这与毛细淋巴管的结构有关。毛细淋巴管壁由单层内皮细胞构成，细胞之间像瓦片一样，相互覆盖，因而有较大间隙，有很多开口结构。淋巴液流动的方向由盲端起始，按照固定方向流动，组织液可以从开口处流入淋巴液。 问题4：请同学们思考一下，在这样的流动方向与细胞结构下，淋巴液可以倒流回组织液吗？显然不能，因为当淋巴液欲返回组织液时，会迫使开口关闭，所以组织液只能单向进入淋巴液。
问题5：淋巴液最终流到哪里去了？原来，一个叫做淋巴导管的结构直接与静脉相连。淋巴液在淋巴管中按固定方向流动，经过淋巴结等器官，进入淋巴导管，最终汇入锁骨下静脉，就成为了血浆的组成成分。    小结：练一练，请完成下列填空：问题6：他们三者有什么差别呢？组织液、淋巴液的成分和各成分的含量，与血浆相近，主要包括细胞所需的营养物质和代谢废物，但又不完全相同，最主要的差别在于，血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质很少。血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。这里的“内”代表人体的体内。4.内环境的含义问题1：我喝了一口饮料，我把嘴巴闭上，饮料算进入体内了吗？当饮料流进胃里的那一刻，算不算来到了体内呢？问题2：口腔中的唾液、胃中的消化液算不算体液呢？没错，我们的内环境在正常条件下是不能与外界环境直接接触的，所以在这里红色的部分才能算作体内，整个口腔、鼻腔、消化道等，包括皮肤都不属于内环境。练一练：下列哪些属于细胞外液？唾液、消化液、尿液、汗液、泪液、脑脊液、血液、淋巴液、组织液、血浆、细胞液、房水。我们能很快找出，属于细胞外液的有血浆、组织液、淋巴液。问题4：细胞外液只有这三种吗？教材中写到细胞外液分为血浆、组织液、淋巴液等，这个“等”字说明细胞外液不仅是这三种，比如这里的脑脊液是脑相关细胞所生活的环境，也属于细胞外液，除此之外，细胞外液还有眼球中的房水等等。5.细胞外液的理化性质问题1：如果将红细胞放在清水中，红细胞会吸水胀破。细胞在过酸、过碱或温度过高、过低等条件下，也不能正常生活。细胞在细胞外液中会出现这样的情况吗？理化性质我们主要看三个方面：①渗透压；②酸碱度；③温度。渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒数目越多，溶液浓度越高，溶液渗透压越高。细胞外液的渗透压90%以上来源于钠离子和氯离子，37℃时人的血浆渗透压约为770kPa，相当于细胞内液的渗透压。酸碱度大家都很熟悉，正常人的血浆近中性，pH为7.35-7.45，血浆的pH之所以能保持稳定，与其中含有H2CO3、HCO3—等物质有关，在下一节课我们会详细介绍。人是恒温动物，人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。小结：细胞外液适宜的理化性质，为细胞提供了适宜的生活环境。6.内、外环境间的物质交换细胞作为一个开放的系统，可以直接与细胞外液，也就是内环境进行物质交换，不断获取生命活动所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物，从而维持细胞正常的生命活动。问题1：细胞所需要的物质最终是从外界环境中获得的，内环境又是如何与外界环境进行物质交换的呢？问题2：Na+、葡萄糖、氨基酸和氧气等，分别是经过什么途径进入内环境的?我们知道Na+、葡萄糖、氨基酸来自于食物，其中食物中的多糖、蛋白质分解成葡萄糖、氨基酸，这些成分通过消化系统，进入循环系统，成为血浆的组成成分，氧气存在于空气中，通过呼吸系统的呼吸运动，在肺部完成和血液的气体交换，进入循环系统，也成为了血浆的成分，血浆中的物质可以通过循环系统运到身体各处，进入组织液、淋巴液，最终为细胞所用。外界环境与内环境通过特定的人体系统建立了紧密联系。问题3：体内细胞产生的代谢废物（如尿素和二氧化碳），是通过哪些器官排到体外的?组织细胞产生的代谢废物首先被排放到组织液中，通过组织液、血浆、淋巴液的相互转换关系，最终借由血浆带入循环系统，循环系统可以将这些废物带到体内特定的器官和系统中，比如二氧化碳可以通过呼吸系统排放到外界环境当中，而含氮废物，如尿素尿酸，可以通过泌尿系统或皮肤，最终排放到外界环境中。内环境于外界环境通过特殊的系统，建立了紧密的联系。现在我么将这些关系总结到一张图中。可以看到，细胞和内环境进行物质交换，而内环境通过消化系统、呼吸系统、泌尿系统、皮肤，与外界环境进行物质交换，内环境在联系细胞和外界环境之间，起着重要的作用。问题4：人体的各个系统同样是由什么组成的？系统也是由细胞组成的。细胞的正常生命活动，保证了各个系统
的正常运转。小结：①   细胞和内环境之间是相互影响，相互作用的。②   细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。③   它让每一个细胞共享，又靠所有细胞共建。7.总结血浆、组织液和淋巴液共同构成了高等动物细胞赖以生存的直接环境，也就是内环境。在呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统的支持下，细胞通过内环境与外部环境进行物质交换。细胞和内环境之间是相互影响，相互作用的。细胞不仅依赖内环境，也参与了内环境的形成和维持。