高中生物人教版 (2019)选择性必修1神经冲动的产生和传导教案

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修1神经冲动的产生和传导教案，共9页。
教学目标
1.阐明神经冲动在神经纤维上以局部电流的形式传导的过程。
2.阐明神经冲动在神经元之间通过突触传递的过程。
核心素养
1.通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读,培养科学思维。
2.通过对反射弧中兴奋传导和传递特点的分析,提升实验设计及对实验结果分析的能力。
3.关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,能够向他人宣传这些危害,拒绝毒品。
教学重难点
重点:1.兴奋在神经纤维上的传导。
2.兴奋在神经元之间的传递。
难点:兴奋在神经纤维上的传导。
教学方法
本节内容较为抽象,特别是膜电位的变化,学生难以理解,因此利用PPT演示实验过程和现象,利于引导学生进行分析,辅助学生理解。
课时安排
2课时。
教学准备
学案,PPT等。
教学设计
导入新课
通过问题探讨,学生讨论。
【师】从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了哪些结构?
【生】经过了感受器(耳)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层和脊髓)、传出神经、效应器(肌肉)等结构。
【师】短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么?
【生】人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动的时间至少需要0.1 s。
短跑赛场
运动员从听到枪响到作出起跑的反应,完成了一系列反射活动。运动员听到信号后神经产生兴奋,兴奋的传导经过了一系列的结构。
(设计意图:通过教材“问题探讨”,引导学生结合上节课所学内容进行思考讨论,调动学生学习积极性,引出本节课教学内容。)
讲授新课
探究一:兴奋在神经纤维上的传导
【师】请同学们看教材P27图2-6。
神经表面电位差的实验示意图
【师】在蛙的坐骨神经上放置两个微电极,将它们连接到一个电表上,观察静息时和给予刺激时的电位变化是怎样的。
【生】静息时,电表没有测出电位变化(①),说明神经表面各处电位相等。当在图示神经的左侧一端给予刺激时,靠近刺激端的电极处(a处)先变为负电位,接着恢复正电位(②、③);然后,另一电极处(b处)变为负电位,接着又恢复为正电位(③、④)。
【师】兴奋在神经纤维上是以什么形式进行传导的?
【生】兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。
【师】请同学们看教材P28图2-7。
神经冲动在神经纤维上产生和传导的模式图
【师】何为静息电位,何为动作电位?
【生】静息电位表现为内负外正,是K+外流形成的;动作电位表现为内正外负,是Na+内流形成的。
【师】神经冲动在神经纤维上是如何进行传导的?
【生】在兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
【师】神经冲动在离体的神经纤维上具有什么样的传导特点?
【生】双向传导,即刺激离体的神经纤维上的任何一点,兴奋可沿神经纤维向两侧同时传导。
(设计意图:问题引导,使学生进一步巩固教材基础知识,提升学生的归纳总结能力。)
探究二:兴奋在神经元之间的传递
【师】什么是突触小体?
【生】神经元的轴突末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫作突触小体。
【师】突触由哪些部分组成?
【生】由突触前膜、突触间隙以及突触后膜组成。
【师】突触有哪些类型?
【生】类型:①轴突-胞体型;
②轴突-树突型。
【师】兴奋在神经元之间是如何进行传递的呢?
神经元之间通过突触传递信息图解
【生】兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,突触小泡受到刺激,向突触前膜移动并与它融合,同时释放神经递质。神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近,与突触后膜上的相关受体结合,形成递质—受体复合物,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后,神经递质被降解或回收。
【师】兴奋在神经元之间的传递具有什么样的特点?
【生】单向传递。
【师】兴奋在神经元之间单向传递的原因是什么?
【生】神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
(设计意图:通过PPT放映和看图识记等方式,让学生对兴奋在神经元之间的传递过程有直观印象,帮助学生了解神经递质在突触处的传递过程。)
探究三:滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
【师】化学物质是如何对突触产生影响的?
【生】有些化学物质能促进神经递质的合成和释放,有些会干扰神经递质与受体的结合,有些会影响分解神经递质的酶的活性。兴奋剂和毒品等也大多是通过突触来起作用的。
【师】何为兴奋剂?
【生】原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。
【师】兴奋剂的作用和使用要求是什么?
【生】作用:具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。使用要求:为了维护比赛的公平,保护参赛者的身心健康,运动比赛禁止使用兴奋剂。
【师】何为可卡因?可卡因的作用机理是什么?
【生】既是兴奋剂,也是毒品。会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元,这些神经元利用神经递质——多巴胺来传递愉悦感。吸食可卡因后,可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。
【师】服用可卡因为何会使人上瘾?
【生】当可卡因药效失去后,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动,于是形成恶性循环,毒瘾难戒。
【师】何为毒品?
【生】指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。
【师】《中华人民共和国禁毒法》的禁毒工作要求是什么?
【生】a.禁毒是全社会的共同责任。b.禁毒工作实行以预防为主,综合治理,禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针。c.参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒,都会受到法律的严惩。
(设计意图:本部分内容以了解为主,通过问题引导的方式使学生深刻意识到滥用兴奋剂、吸食毒品的危害,从而增强防范意识,远离毒品。)
探究四:推断假说与预期
【师】请同学们看教材P31“思维训练”:推断假说与预期。
【师】请同学们分组讨论在进行这个实验时,科学家基于的假说是什么,实验预期是什么。并完成下面表格。
【生】
(设计意图:通过分组讨论的方式,增强学生分析问题和解决问题的能力,加强学生在设计实验过程中逻辑思维能力的养成。)
评价反馈
学生能够理解和掌握兴奋在神经纤维上的传导过程和在神经元之间的传递过程和特点,能够分析受到刺激时神经纤维上的电位变化过程。
课堂小结
布置作业
完成学案中的核心素养专练。
教学反思
神经冲动在神经纤维上的传导过程中膜电位的变化,是本节课的一个难点,需要借助于PPT动画来动态呈现膜电位的变化过程,以便学生更加准确地理解。神经冲动在神经元之间的传递过程较为简单,加强学生的理解记忆即可。本课需要使学生明确滥用兴奋剂、吸食毒品给自身、家人和社会带来的危害,提高警惕,远离毒品。
板书设计
第3节 神经冲动的产生和传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
传导形式:电信号(神经冲动)
静息电位:内负外正 产生原因:K+外流(协助扩散)
动作电位:内正外负 产生原因:Na+内流(协助扩散)
传导方向:兴奋部位→未兴奋部位,与膜内局部电流方向一致
离体神经纤维(双向),反射弧(单向)
二、兴奋在神经元之间的传递
1.结构基础:突触(突触前膜、突触间隙、突触后膜)
2.传递过程:兴奋→突触小体→突触前膜释放神经递质→突触间隙→突触后膜兴奋或抑制
3.信号变化:电信号→化学信号→电信号
4.传递特点:单向传递
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.概念
2.作用机理
1.兴奋在神经纤维上的传导
静息电位表现为内负外正,是由K+外流形成的。动作电位表现为内正外负,是由Na+内流形成的。兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流的方向一致,与膜外局部电流的方向相反。兴奋在离体神经纤维上可以双向传导。
2.兴奋在神经元之间的传递
突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。神经递质只存在于神经元的轴突末梢处的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。兴奋在突触中的传递过程中,信号的转变形式为电信号→化学信号→电信号;在突触小体上信号的转变形式为电信号→化学信号。
3.Na+和K+运输方式的判断
(1)Na+的内流和K+的外流为协助扩散,不消耗能量,都是顺离子浓度梯度进行的,都需要相应离子通道的协助。
(2)Na+的外流和K+的内流为主动运输,都是逆离子浓度梯度进行的,既需要消耗能量,又需要相应离子通道的协助。
【例1】蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15 mml/L和120 mml/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负的过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是( )
A.Na+流入是被动运输,排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输,排出是被动运输
C.Na+流入和排出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
【答案】A
【解析】静息电位时,Na+浓度膜外高于膜内,受刺激时,Na+顺浓度梯度由膜外运输到膜内,不消耗能量,属于被动运输,故B、D两项错误;膜电位恢复为静息电位过程中,Na+由膜内运输到膜外,属于逆浓度梯度运输,消耗能量,属于主动运输,C项错误,A项正确。
4.突触小体和突触
突触小体是上一个神经元轴突末端膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。在突触小体上的信号转变为电信号→化学信号;在突触处完成的信号转变为电信号→化学信号→电信号。
【例2】下图是突触的亚显微结构示意图,下列说法正确的是( )
A.图中的④⑤⑥共同组成了突触
B.图中的①代表神经纤维树突的一部分
C.图中的②是高尔基体,参与神经递质的加工
D.神经递质通过④的方式为自由扩散
【答案】A
【解析】④⑤⑥分别表示突触前膜、突触间隙和突触后膜,共同组成了突触,A项正确;图中的①代表神经纤维轴突的一部分,B项错误;图中的②是线粒体,C项错误;神经递质通过④的方式为胞吐,D项错误。
5.兴奋传导与电表指针偏转问题
(1)在神经纤维上(如图1,电极都置于膜外)。
图1
①刺激a点时,b点先兴奋,d点后兴奋,电表发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd)时,b点和d点同时兴奋,电表不发生偏转。
(2)在神经元之间(如图2,电极都置于膜外)。
图2
①刺激b点(ab=bd)时,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电表发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点时,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电表只发生一次偏转。
【例3】(多选)下图表示三个通过突触相连接的神经元,电流计的电极连接在神经纤维膜的外表面。刺激a点,以下分析正确的是( )
A.a点受刺激时膜外电位由正变负
B.电流计①指针会发生两次方向不同的偏转
C.电流计②指针只能发生一次偏转
D.该实验不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的
【答案】ABC
【解析】a点受刺激时,膜外由于Na+内流导致其电位变化是由正变负,电流计①指针会发生两次方向不同的偏转,A、B两项正确;而由于兴奋在突触处单向传递,电流计②指针只能发生一次偏转,C项正确;由于刺激a点后,电流计①②指针都发生了偏转,该实验能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的,D项错误。
项目
A心脏
B心脏
材料
处理
结果
结论
项目
A心脏
B心脏
材料
有某副交感神经
无某副交感神经
处理
刺激该神经
从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中
结果
心脏跳动减慢
心脏跳动也减慢
结论
该神经释放一种化学物质,这种物质可以使心跳变慢