資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
教學(xué)課題 1.2內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài) 課型 講授
學(xué)情分析 已經(jīng)通過第一節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)了內(nèi)環(huán)境的構(gòu)成及成分。本節(jié)知識是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和深入的探討。
教學(xué)目標(biāo) 通過實(shí)驗(yàn)探究pH穩(wěn)定的機(jī)制，初步理解機(jī)體內(nèi)環(huán)境維持穩(wěn)態(tài)的機(jī)制，樹立穩(wěn)態(tài)與平衡觀。
教學(xué) 重難點(diǎn) 重點(diǎn)：1.通過比較清水、緩沖液、血漿對 pH 變化調(diào)節(jié)作用的實(shí)驗(yàn)掌握科學(xué)探究的基本思路和方法。2. 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念。
難點(diǎn)：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念。
教學(xué)準(zhǔn)備 PPT、練習(xí)冊 授課教師 姚瑩 授課時間 年 月 日
教 學(xué) 過 程 設(shè) 計(jì) 旁批
導(dǎo)入一：情境導(dǎo)入 【教師】PPT出示資料：2018年11月，美國某法庭判決“酸堿體質(zhì)理論”的提出者羅伯特·歐·陽賠償一名癌癥想者1.05億美元，該創(chuàng)始人當(dāng)庭承認(rèn)騙局。 “酸堿體質(zhì)理論”的主要意思是：人的體質(zhì)有酸堿性之分，偏酸性的體質(zhì)會導(dǎo)致包括癌癥在內(nèi)的各種疾病。想要健康，必須保證身體的堿性環(huán)境。體質(zhì)偏酸會生出病，糾正酸性、酸堿平衡就能治愈疾病，恢復(fù)健康。可能因?yàn)檫@個理論淺顯易懂，而且被他闡述地神乎其神，很多人對這一說法產(chǎn)生了巨大的興趣，甚至深信不疑，更有一些絕癥患者仿佛看到了希望，不少人求助于他的“神奇療法”希望能夠治愈癌癥。 其實(shí)，從這一理論誕生的十幾年以來，國內(nèi)外眾多科學(xué)家、醫(yī)生和科普工作者就在強(qiáng)調(diào)它就是一場騙局。關(guān)于酸堿性體質(zhì)，壓根就連一篇像樣的文獻(xiàn)、一點(diǎn)最簡單的研究都沒有！ 食物自身的酸堿性和胃里的酸、腸道里的堿相比，弱得可以忽略不計(jì)，根本不可能改變原本就穩(wěn)定的酸堿度。 ◆教學(xué)過程 環(huán)節(jié)一：探究實(shí)踐——模擬生物體維持pH的穩(wěn)定 【教師】用PPT演示概念——緩沖液：緩沖液是一種可以抵抗溶液中因加入少量酸、堿而產(chǎn)生的pH變化的液體。一般由弱酸及其弱酸鹽或者弱堿及其弱堿鹽配制而成。如磷酸緩沖液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，當(dāng)加入少量NaOH時，可以中和OH-；Na2HPO4呈堿性，當(dāng)加入少量HCl時，可以中和H+。 因此，通過比較自來水、緩沖液和肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化，推測生物體是如何維持pH穩(wěn)定的。 教師PPT中播放的實(shí)驗(yàn)步驟： 1.繪制記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格并分析實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量。 示例（對表格中的因素分析）： 2.將25 mL自來水倒入50 mL燒杯中。 3.用pH計(jì)或pH試紙測試起始的 pH，并作記錄。 4.一次加一滴0.1 mol/L的HCl，然后輕輕搖動。加入5滴后再測pH。重復(fù)這一步驟直到加入了30滴為止。將pH測定結(jié)果記入表中。 5.充分沖洗燒杯并向其中倒入25 mL自來水。測定并記錄起始的pH。再如步驟4，一滴一滴地加入0.1 mol/L的NaOH，測定并記錄pH。 6.充分沖洗燒杯，用緩沖液代替自來水，重復(fù)步驟2至步驟5，記錄結(jié)果。 7.充分沖洗燒杯，用肝勻漿代替自來水，重復(fù)步驟2至步驟 5，記錄結(jié)果。 示例： 8. 為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更直觀，根據(jù)所得數(shù)據(jù)，以酸或堿的滴數(shù)為橫坐標(biāo)，以pH為縱坐標(biāo)，畫出自來水pH變化的曲線。以實(shí)線表示加入酸后pH的變化，虛線表示加入堿后pH的變化。再用另兩種顏色的線條分別表示緩沖液、肝勻漿的pH變化情況，也同樣以實(shí)線和虛線分別表示加入酸、堿后的變化。 示例： 【教師】提出問題，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行小組討論： (1) 實(shí)驗(yàn)中蒸餾水和緩沖液起什么作用？實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量分別是什么？ 提示：實(shí)驗(yàn)中的蒸餾水和緩沖液都是起對照的作用。自變量是加入酸（或堿）的滴數(shù)，因變量是溶液的pH變化。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中為什么要多次充分沖洗燒杯？ 提示：第一次目的是“充分沖洗燒杯”是為了避免酸性物質(zhì)HCl與堿性物質(zhì)NaOH發(fā)生中和發(fā)應(yīng)，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，減少誤差。第二次和第三次“充分沖洗燒杯”是為了防止緩沖液和肝勻漿與前面步驟的溶液混合，影響實(shí)驗(yàn)效果。 (3) 實(shí)驗(yàn)測得的不同情況下的pH值往往存在誤差，誤差存在的原因主要有哪些？ 提示：誤差存在的原因主要有：①燒杯沖洗不干凈。②加入酸、堿后不搖動或搖動不均勻、不徹底。③加入酸、堿后不待其穩(wěn)定就立即測pH值等。 (4)就加入HCl或NaOH后pH的變化來說，肝勻漿更像自來水還是更像緩沖液？ 提示：更像緩沖液。 (5) 緩沖液的pH變化為什么與自來水不同？ 提示：因?yàn)榱姿峋彌_液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，當(dāng)加入少量NaOH時，可以中和OH-；Na2HPO4呈堿性，當(dāng)加入少量HCl時，可以中和H+。 (6) 根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你可得出什么結(jié)論？ 提示：生物材料對pH的調(diào)節(jié)變化類似于緩沖液而不同于自來水。 (7) 根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果嘗試解釋機(jī)體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制。 提示：人體內(nèi)環(huán)境中也有很多緩沖對。當(dāng)一定量的酸性或堿性物質(zhì)進(jìn)入后，內(nèi)環(huán)境的pH仍能維持在一定范圍內(nèi)。 (8) 向緩沖液和肝勻漿中繼續(xù)加酸和加堿實(shí)驗(yàn)，加入60滴甚至更多，溶液pH變化會加大嗎？ 提示：會。緩沖液（包括生物材料）的緩沖能力是有限的，當(dāng)酸堿超過一定范圍時，緩沖能力喪失。 (9)實(shí)驗(yàn)中如何操作可以提高結(jié)果的可靠性？ 提示：實(shí)驗(yàn)中，每個測試樣品都進(jìn)行兩次測試，可以提高結(jié)果的可靠性。如果兩個平行樣品的測試結(jié)果一致或非常接近，就說明測試結(jié)果是可靠的，否則需要重新測試。 環(huán)節(jié)二：穩(wěn)態(tài)的概念 1.內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化 (1)內(nèi)環(huán)境pH維持相對穩(wěn)定 【教師】用PPT演示機(jī)體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制： 機(jī)體內(nèi)環(huán)境中有很多緩沖對，其中最重要的是H2CO3 / NaHCO3，其次還有蛋白質(zhì)鈉鹽/蛋白質(zhì)、NaH2PO4 / Na2HPO4等，它們能夠?qū)λ岷蛪A起緩沖作用，維持pH穩(wěn)定。正常情況下，NaHCO3與H2CO3的比值為20:1。人體內(nèi)存在多種緩沖物質(zhì)，構(gòu)成復(fù)雜的緩沖系統(tǒng)，共同維持內(nèi)環(huán)境pH的相對穩(wěn)定，以保證機(jī)體的正常生命活動。 實(shí)例1 當(dāng)機(jī)體劇烈運(yùn)動時，肌肉中產(chǎn)生的乳酸進(jìn)入血液后，然后與血液中的NaHCO3發(fā)生作用，生成乳酸鈉和H2CO3。H2CO3又可以分解成CO2和H2O，血液中增多的CO2會刺激控制呼吸活動的神經(jīng)中樞，促使呼吸運(yùn)動增強(qiáng)，增加通氣量，從而將CO2排出體外。所以對血液的pH影響不大。 實(shí)例2 當(dāng)碳酸鈉進(jìn)入血液后，會與血液中的碳酸發(fā)生作用，形成碳酸氫鈉，而過多的碳酸氫鈉可以由腎臟排出。 (2) 體溫的日變化規(guī)律 【教師】展示體溫記錄表 【教師】提出問題：如何更直觀地體現(xiàn)體溫的日變化？ 提示：根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，以時間為橫坐標(biāo)，體溫為縱坐標(biāo)，在同一坐標(biāo)系中繪制家庭成員一日內(nèi)體溫變化曲線圖(用不同顏色的線表示不同成員的體溫變化情況)。 【學(xué)生】繪制體溫日變化曲線 【師生】根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)和曲線，對體溫變化規(guī)律進(jìn)行歸納： ①健康人的體溫并不是一個固定值，而是一個溫度范圍，一般不超過1℃。而且，同一個人的體溫在一日內(nèi)也有變化。 ②不同人的體溫，會因年齡、性別等的不同存在微小差異；一般來說，青年人高于老年人，女性高于男性。 ③盡管氣溫波動范圍較大，但健康人的體溫始終接近37℃。 【教師】內(nèi)環(huán)境的其他化學(xué)成分和理化性質(zhì)也維持在一定范圍內(nèi)嗎？ (3)內(nèi)環(huán)境其他化學(xué)成分和理化性質(zhì) 【教師】用PPT演示血液生化六項(xiàng)檢查報(bào)告單： 討論： ①為什么血液的生化指標(biāo)能反映機(jī)體的健康情況？ 提示：因?yàn)檠獫{是機(jī)體內(nèi)環(huán)境的重要組成部分之一，對機(jī)體的正常生命活動起著至關(guān)重要的作用，血漿中各種化合物的含量如果發(fā)生異常變化就會導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)相應(yīng)的病癥。 ②每種成分的參考值（正常值）都有一個變化范圍，這說明什么？ 提示：內(nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分的含量不是恒定不變的，而是在一定范圍內(nèi)波動。說明不同個體存在一定差異。 ③從化驗(yàn)單上可以看出哪幾種成分超出正常范圍？這可能會對人體造成什么不利影響？ 提示：血清葡萄糖是血液中血糖濃度的一項(xiàng)指標(biāo)，對于診斷以及指導(dǎo)治療糖尿病具有重要意義。肌酐與尿素氮是衡量腎功能的一項(xiàng)指標(biāo)（當(dāng)腎功能發(fā)生障礙時，代謝廢物不能排出體外，以致大量含氮廢物和其他毒性物質(zhì)在體內(nèi)積累，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞） 【學(xué)生】觀察血液的生化指標(biāo)，進(jìn)行小組討論。 3.穩(wěn)態(tài)的概念 【教師】過渡：不僅溫度如此，健康人內(nèi)環(huán)境的每一種成分如血糖、血脂，以及滲透壓等理化性質(zhì)都是不斷變化的，但都處于一定的范圍內(nèi)。化學(xué)成分和理化性質(zhì)（即正常值）都有一個變化范圍。 【教師】用PPT演示穩(wěn)態(tài)的概念： 正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。 注意：穩(wěn)態(tài)不是恒定不變，而是相對恒定的一種動態(tài)變化；這種動態(tài)變化保持在一定范圍內(nèi)。
教學(xué)反思
思備三年成名師
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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