全册　期末复习资料　2022年

新教科版六上科学知识点

新教科版六年级上册科学全册知识点期末复习资料

1、比较放大镜的镜片、玻璃片和近视眼镜的镜片

（1）放大镜中央厚、边缘薄，能放大图像。

（2）玻璃片无厚薄，不能放大图像。

（3）近视眼镜镜片中央薄、边缘厚，不能放大图像。

2、放大镜的镜片是透明的，且中央厚、边缘薄。

3、不同放大倍数镜片的凸度不同，放大镜的放大倍数和镜片凸度有关。凸度越大,放大倍数越大。

4、我们可以用一个烧杯、烧瓶、玻璃杯和矿泉水瓶等中央厚、边缘薄的透明容器加满水制作成一个放大镜。也可以在透明的塑料膜或玻璃片上滴一滴水制作成一个放大镜。

5、放大镜的镜片又叫凸透镜，近视眼镜的镜片又叫凹透镜。

6、使用放大镜观察物体的方法

(1)方法一：保持观察对象不动，人眼和观察对象之间的距离不变，手持放大镜在物体和人眼之间来回移动，直至图像大而清楚。

(2)方法二：把放大镜移至眼前，移动物体，直至图像大而清楚。

7、一个凸透镜的放大倍数是有限的，把两个凸透镜组合起来，能把物体放得更大。

8、制作一个组合凸透镜

(1)制作方法：①用一个放大镜观察书上较小的文字，当图像放到最大并且清晰时，保持这个放大镜的位置不动。②在第一个放大镜下增加一个放大镜，并和第一个放大镜相互平行，上下移动第二个放大镜，当图像放到最大并且清晰时，测量这两个凸透镜之间的距离。③把两个凸透镜用纸筒固定。

(2)当放大镜离书本较近时，图像清晰但放大的倍数较小；当放大镜离书本较远时，图像模糊但放大的倍数较大；必须找到一个合适的位置，这个位置上的图像是清晰的,放大倍数也相对较大。

(3)组合凸透镜的放大倍数大于其中任意一个放大镜的放大倍数。

9、组合凸透镜中上方靠近眼睛的凸透镜相当于显微镜中的目镜，位于下方靠近观察物体的凸透镜相当于显微镜中的物镜。

10、用透镜组合而成的显微镜叫光学显微镜。光学显微镜能把物体的图像放大一两千倍。

11、用电子显微镜可把物体的图像放大约200万倍。

12、显微镜的发明，把人类带入了一个崭新的微观世界。

13、显微镜的使用方法：安放—对光—压片—调焦—观察

14、用肉眼、放大镜、显微镜观察同一物体，图像的大小和视野(看到的范围大小)均不同。图像越大，视野越小；图像越小，视野越大。

15、在显微镜下，蝴蝶的彩色翅膀其实是由许多小鳞片组成的。

16、在放大镜下观察，能发现不同昆虫的触角形状不同。

17、昆虫头上的触角就是它们的“鼻子”，这个鼻子”能分辨各种气味，有的比人的鼻子灵敏得多。

18、蝇的眼睛是由许多小眼睛组成的复眼,能看到周围360°范围内的物体。

19、受昆虫启发的发明创造

(1)人类模仿苍蝇的触角，研制出“蝇式气味分析监视仪”。

(2)根据苍蝇复眼的视觉原理，人类研制出了“蝇眼照相机”和“蝇眼雷达”，还仿制出一种“蝇眼探测系统”。

(3) 蝴蝶翅膀上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度，从而调节体温。科学家受蝴蝶的启发，将人造卫星的控温系统制成了对温度敏感的百叶窗样式。

20、第一个发现细胞的人是英国科学家罗伯特·胡克，他用显微镜观察一块软木片，发现木片上看上去像有一间间长方形的小房间，就把它们命名为细胞。

21、洋葱表皮是由细胞构成的。

22、在光学显微镜下观察的物体必须薄而透明，所以物体需要制成玻片标本，才能在光学显微镜下观察到它的精细结构。

23、洋葱表皮玻片标本的制作过程

(1)盖上盖玻片的方法：用镊子夹起盖玻片，使它的一边接触载玻片上的水滴，然后轻轻地盖上，避免盖玻片下面出现气泡。

(2)制作洋葱表皮玻片标本时，滴碘酒是为了让细胞染色，便于观察。

(3)不要用摸过洋葱的手揉眼睛。

24、洋葱表皮细胞的特点

(1)在显微镜视野中，洋葱表皮细胞的形状大体为长方形，它有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡等。

(2)观察洋葱表皮细胞时，看到的小黑点是细胞核,看到的大泡泡是液泡。

25、除病毒外，绝大多数生物体都是由细胞组成的。

26、发现血液红细胞的是科学家简·施旺麦丹。

27、观察更多的生物细胞

(1)生物细胞的形态多种多祥，不同生物的细胞是不同的，同一生物不同组织或器官的细胞也是不同的。

(2)动物细胞和植物细胞是不同的，虽然两者都有细胞核、细胞质、细胞膜等结构，但是动物细胞没有细胞壁、液泡和叶绿体。

28、细胞是生物体最基本的结构和功能单位。生物的呼吸、消化、排泄、生长、发育、繁殖、遗传等生命活动都是通过细胞进行的。

29、我们的皮肤表面，每平方厘米含有的细胞数超过10万个。

30、自然界的大多数生物体都是由多细胞组成的，但也有一些生物，它们只有一个细胞，称为单细胞生物。比如草履虫、眼虫、喇叭虫、变形虫、太阳虫、细菌等，就是一个细胞。

31、显微镜的发明使人们不仅看到了细胞，还发现了很多微小的生物。

32、在水中生活着形态各异的微小的生物，他们也具有生物的特征： 对环境有一定的需求，对外界的刺激有反应，会运动，能繁殖等。

33、在池塘的水中有不少微小的生物，可能有草履虫、水蚤、钟形虫、喇叭虫、变形、线虫、新月藻、衣藻、眼虫等。

34、在显微镜下观察水中微小的生物

（1）用滴管吸取一滴池塘或鱼缸里的水，放在载玻片上，然后盖上盖玻片，在显微镜下观察。

（2）在显微镜下看到在水滴中运动着的就是微小的生物。

（3）控制微生物的运动速度的方法：①事先在载玻片上放少量脱脂棉纤维；②用吸水纸吸走多余的水分。

35、我们还可以提前培养微小的生物

（1）霉点是由肉眼看不到的微生物聚集而成的。

（2）当我们用滴管取烧杯内的水时，可以适当靠近水面附近，这里的微生物比较密集。

36、荷兰科学家的安东尼·范·列文虎克是世界上首次在显微镜下发现微生物的人。

37、绝大多数微生物都非常细小，只有通过显微镜等工具的帮助才能看到。而蘑菇、木耳、灵芝是生活中可以直接看到的微生物。

38、在放大镜和显微镜没有发明以前，人们只能用眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官探知世界。那时候，人能发现的最小的动物，就是一些很小的昆虫。

39、放大镜和显微镜的发明，使人们看到了细菌、病毒、生物细胞等。观察工具的发展和观察范围的拓展，导致了许多科学发现和技术创新，由此改变了我们的生活。眼睛→放大镜→光学显微镜→电子显微镜

40、微生物既给人们带来了危害，也给人们带来了好处。

41、微生物带来的危害

（1）科学家发现伤寒、鼠疫、霍乱等传染病的元凶原来是细菌和病毒，并研制了许多对付细菌和病毒的药物和方法。

（2）有些微生物会引起霉变。霉变的食物对身体有害。空气潮湿温暖时，正是各种霉菌生长和繁殖的最佳时机。因此，保持干燥低温可以防霉。

42、微生物带来的好处

（1）有些微生物能提供食物或帮助我们生产食物，如蘑菇、酸奶、甜酒、泡菜、腐乳、面包、醋、酱油等。

（2）人们利用一些微生物处理有机垃圾和污水。

（3）人类利用病原微生物及其代谢产物制成的各种疫苗，为预防、控制传染病的发生和流行做出了巨大的贡献。

43、人类不仅在显微镜下发现了生物的细胞，还发现生物的生长、繁殖以及其他生命现象都和细胞有关。在此基础上，人类成功地培育出许多具有良好品质的动植物新品种。

1、地球的内部结构由地壳、地幔、地核组成。

2、地球表面主要是由海洋和陆地组成的。其中海洋的面积大于陆地的面积，海洋面积大约占地球表面积的71%,陆地约占29%。

4、地球是一颗行星，围绕着太阳转动，这个运动叫地球公转。同时，地球还在自转。

5、地球形成的时间相当古老，它的年龄已经超过了40亿年。

6、不同的模型适合表达不同的知识。我们可以根据自己想要表达的地球知识，选择制作不同的地球模型。

7、观察常用的地球仪，我们可以知道地球仪上与赤道平行，指示东西方向的圆圈是纬线；连接南、北两极，指示南北方向的线是经线。

8、地球是一个不透明的球体，太阳只能照亮地球表面的一半，地球上被阳光照到的地方处于白昼，没被照到的地方处于黑夜。

9、昼夜交替是地球常见的天文现象。

10、地球上一昼夜的时间是24小时（或1天）。

11、昼夜交替的假说：我们可以用手电筒模拟太阳，用地球模型（或乒乓球等球体）模拟地球。通过模拟实验可以证明上面四种假设都可能出现昼夜交替现象。

12、昼夜交替现象的解释可以有多种方案，结合其他事实我们发现：昼夜交替与地球自转有关。

13、“地心说”和“日心说”学说名称

对于地球运动的探索，人类经历了一个相当漫长的过程。在整个历史上影响较大的有两种观点，第一种是托勒密的“地心说”，第二种是哥白尼的“日心说”。

3.地心说、日心说两种观点有哪些相同之处和不同之处呢？

“地心说”认为地球是宇宙中心，日月星辰都围绕着地球旋转，地球静止不动。

“日心说”认为太阳是宇宙中心，地球和其他行星都围绕着太阳旋转，地球运动并且24小时自转一周。

14、再次做昼夜交替现象的模拟实验

（1）地球有自转轴，且地轴是倾斜的。

（2）反光的小圆片的作用：方便我们研究小圆片所在位置的昼夜变化情况。

（3）对昼夜交替现象的解释：自转半周前小圆片处于白昼，自转半周后小圆片处于黑夜。

15、地球会绕地轴自转，地球的自转产生了昼夜交替现象。

16、地球还会绕着太阳公转。

17、地球上不同的地区，每天迎来黎明的时间不同。东边的北京比西边的乌鲁木齐先迎来黎明。

18、大家手拉手做谁先迎来黎明的模拟实验

围成一圈的同学模拟地球

按某种方向转动模拟地球的自转贴有地名的同学模拟不同的地区

先看到红纸片模拟先迎来黎明

（1）大家按照由“西”向“东”的方向慢慢转动，“北京”先见到“太阳”。

（2）大家按照由“东”向“西”的方向慢慢转动，“乌鲁木齐”先看到“太阳”。

19、坐在前进的汽车上观察窗外的树木，树木的运动方向是向后。

20、观察者坐在转动的转椅上观察，周围的景物围着观察者转动，且景物转动的方向与转椅转动的方向相反。

21、每天看到太阳和其他天体东升西落，这说明地球的自转方向是自西向东。

22、在地球仪上再次模拟北京和乌鲁木齐的昼夜变化

（1）先将反光小圆片贴在地球仪北京和乌鲁木齐的位置上，再用手电筒模拟太阳照射。一个同学让地球模型按正确的方向（自西向东）旋转，另一同学从“太阳”的位置进行观察。

（2）这两座城市，北京先迎来黎明。

23、地球自西向东绕地轴自转，自转一周的时间是24小时，并形成了天体东升西落的现象。

24、日影变化与太阳在天空中的位置变化有关。

25、圭表是中国古代测量正午时刻的日影长度的天文仪器。

26、正午时，物体影子随季节变化呈有规律的变化。

27、根据圭面上表的日影长度，人们就可以确定四季和二十四节气。

28、制作简易圭表来观察日影的四季变化

29、正午时分物体的影长的变化规律

（1）夏至正午时分物体的影长最短。

（2）冬至正午时分物体的影长最长。

（3）从夏至到冬至，正午时分物体的影长逐渐变长。

（4）从冬至到夏至，正午时分物体的影长逐渐变短。

（5）春分与秋分正午时分物体的影长一样长。

（6）在连续测量到正午时分物体的影长最短或最长之间的时间是一年。

（1）同一地方，夏至时昼最长、夜最短，冬至时夜最长、昼最短，春分、秋分时昼夜平分。

（2）同一地方，从夏至到冬至，昼越来越短、夜越来越长；从冬至到夏至，昼越来越长、夜越来越短。

31、太阳高度角（太阳仰角）：太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。

（1）公转是指一个天体围绕另一个天体转动。地球的公转是指地球围绕着太阳转动。

（2）地球公转的方向是自西向东。

（3）地球公转一周的时间是一年。

33、在地球公转的过程中，地球地轴倾斜的方向不会改变，始终指向北极星。

34、地球公转轨道的形状是椭圆形，每年一月初地球与太阳的距离最近，每年七月初地球与太阳的距离最远。

35、在一个公转周期中会发生四季变化，四季变化与地球公转有关。

36、四季变化与距离太阳的远近无关

（1）“地球距离太阳近时是夏季，地球距离太阳远时是冬季”这个观点是错误的。

（2）地球距离太阳近时，是北半球的冬季；地球距离太阳远时，是北半球的夏季。

（3）同一时间地球上南北半球的季节正好相反。而同一时间地球距离太阳的远近是一个定值。

37、模拟地球的自转和公转

塑料小球上的线模拟赤道圆盘模拟地球公转轨道

塑料小球倾斜模拟地轴倾斜

38、地球不停的自转形成了昼夜交替现象，地球在公转的过程中产生了四季变化。

39、昼夜交替对生物的影响

(1)白昼与黑夜对生物影响最大的因素是光照。

(1)有的动物适应较强的光照，主要在白天活动，称为昼行性动物。

(3)有的动物适应弱光，主要在夜间活动，称为夜行性动物。

(4)有一些植物会随着昼夜交替而变化。例如，郁金香随着太阳升起而开放，晚上郁金香会收拢花瓣。昙花和夜来香也会随昼夜交替而变化。

40、四季变化对生物的影响

(1)不同的季节，一些动物会换毛，比如生活在北极地区的北极狐，夏季和冬季都会换上不同颜色的毛。

(2)在寒冷的冬季，一些动物会用冬眠的方式过冬，比如刺猬、蛇、蛙、熊等。

(3)一些植物到了秋冬季节会落叶，比如枫树、杨树。

1.我们完成一项活动所使用的物品都可以称之为工具，工具一般能够使我们省力或方便。

2.采用不同的方式取出核桃仁

(1)注意：使用工具时，要十分小心，防止手被砸伤或压伤。

(2)不使用工具时，很费劲而且很难取出核桃仁；使用锤子、砖块等工具时，能取出核桃仁，但基本上都是碎块、碎渣。使用核桃夹时，既省时又省力，熟练后还可以取出完整的核桃仁。

(1)不同的工具有不同的用途。

(2)做同样的事情，用不同的工具，效果是不同的。

(3)同一种工具，使用不同的方法，效果也会不同。

(4)费力、难做的事情，使用恰当的工具，就可以省力、方便地完成。

4.我们在活动中所用到的方法和手段称为技术。

(1)通信工具：手机、电话、电脑等。

(2)测量工具：温度计、刻度尺、秒表等。

(3)机械工具：螺丝刀、钳子、扳手、羊角锤等。

(4)交通工具：自行车、汽车、飞机、轮船、火车等。

6.不同工具有不同的使用技术，可以根据技术来发明工具。

7.古时候的人们就已经开始利用斜坡了。他们利用斜坡将巨石从低处推到高处，这样可以省力。斜坡就是一种斜面，利用斜面搬运物体可以省力。

8.利用斜面滑道从上往下搬运物体十分省力，不需要人为施加力。

9.利用斜面从下往上搬运物体比直接搬运物体要省力。

10.斜面在生活中随处可见。你可以在一些工具上见到斜面的应用，比如刀、斧等；你还能在许多交通道路、房屋建筑中找到斜面，比如盘山公路、桥梁、高速公路的排水设计等。

11.人们利用斜面和其他技术修建了运河、水坝、水渠、水沟等设施，组成水利系统。

12.很久以前，人类就学会利用一些自然材料如石头、木头、兽骨、植物纤维等来制造工具。人们知道，单纯依靠自己肌肉产生的力量是有限的，制造一些工具可以产生更好的效果。

13.一根木棒就可以变成杠杆。古人利用木棒撬动大石头，或者将植物粗壮的根撬出来。杠杆和斜面一样，都是一种简单机械。

14.杠杆上三个重要的位置

(1)阻力点：杠杆克服阻力的位置。

(2)支点：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置。

(3)用力点：在杠杆上用力的位置。

15.用一块小石块和木板撬动一块大石块时，支点距离阻力点越近，距离用力点越远， 就越省力。

16.杠杆在生活中的应用

(1)增大力的作用效果：撬棍、启瓶器、钳子、羊角锤等。

(2)扩展力的作用范围：打捞网、筷子、船桨、钓鱼竿等。

(3)改变力的作用方向：锄头、撬棍等。

17.在车轮发明之前，人们大多通过双脚行走去探索自然，也依靠人力或畜力运输物品。

18.随着车轮的运用，人们不仅发明了马车、火车、汽车等交通工具，

还发展了交通图、桥梁、铁轨等技术，人类的交通运输变得快捷和高效。

19.分别用平板和手推车在操场沿直线、曲线运送物品，可以总结出车轮的作用：省力、省时、灵活、平稳、便利等。实验中使用秒表进行计时。

20.车轮是一种轮轴，由半径较大的轮和半径较小的轴组成。在漫长的历史中，车轮也在不断地改进和发展。

21.轮轴可以省力，而且在轴不变的情况下，轮越大，轮轴越省力。

22.生活中常见的水龙头、扳手、滑轮、螺丝刀都可以看成是轮轴的变形。

23.随着冶炼技术的发展，利用金属材料制造工具成为可能。大多数金属不仅坚硬耐用，更难得的是它们的可塑性强。人们可以将金属熔化、拉伸、弯曲、成形和再成形， 制造出复杂精密的工具。

24.剪刀是一种组合工具，它具有斜面和杠杆的结构特点。锋利的刀刃和锥形的刀尖是斜面，刀刃和把手绕着中间的转轴转动，可以看作杠杆。

25.组合多项技术是工具发展的一个重要方向。

26.剪刀是一种可以灵活、精细加工的工具。人们通过把手控制刀刃移动的方向和开合的角度，通过刀刃的方向和角度的变化可以灵活地对材料进行加工和剪切。

27.模拟医生做外科手术。用普通剪刀剪开组织时容易将开口开得太大，使用解剖剪会更方便。

(1)裁衣剪刀为了获得更大的裁剪距离，剪刀的结构都会设计成等臂杠杆甚至是费力杠杆，但我们使用时并不觉得有多费力，这是得益于刀刃是斜面，刀刃越锋利，裁剪起来就越省力。

(2)理发剪刀（牙剪）也多为费力杠杆，刀刃是梳齿形状，可以用来打薄头发。

(3)解剖剪刀的刀柄很长，刀刃很短，可以很省力。

29.人类总是在不断地改进着工具和技术，从而推动着社会的发展。在这个过程中，印刷术发挥了十分重要的作用。

30.我国的四大发明包括造纸术、火药、指南针和印刷术。

(1)检字：把字模按照顺序排列整齐。

(2)刷墨：在活字印刷板上均匀涂抹墨汁。

(3)拓印：铺上白纸，拉平纸张，用拓印圆盘均匀压印。

(4)晾制：缓缓将白纸掀起，放到向阳通风处晾干。

32.估量活字印刷的时间（印刷多次时只需检字一次）

（1）印刷一本书的时间＝检字一本书的时间＋刷墨一本书的时间＋拓印一本书的时间＋晾制一页的时间（可以同时晾制，所以晾制花费的时间很少，可以忽略）

（2）印刷 100 本同样书的时间＝检字一本书的时间＋（刷墨一本书的时间＋拓印一本书的时间）100

33.评测手工抄写和活字印刷两种方式

（1）制作少量的书时，如制作一本书，比较省时的方法是手工抄写。制作大量的书时，如制作 100 本书，比较省时的方法是活字印刷。

（2）手工抄写很容易有错误，而活字印刷可以在检字阶段多检查几次，能大大降低错误率。

34.印刷术的出现使书籍快速而大批印制成为可能。印刷术本身也在不断地发展。

35.印刷革命带来了书籍报刊的大量普及。

36.现在我们身处信息时代，信息交流已经越来越便捷和准确。

37.书籍、广播、电视、电脑、手机等都是人类信息交流和传播的工具。

38.比较不同的传播工具

（1）书本主要为我们提供文字、图像等形式的信息，人们通过阅读，获取书籍所承载的信息。

（2）电脑可以提供文字、图像、音频、视频等更多形式的信息。电脑承载的信息更加多元，人们可以通过看、听的方式获取它所承载的信息。

39.比较阅读图文和观看视频的传播效果方式

40.独轮车的模型中，车轮是轮轴的应用，绕轴转动的车架是杠杆的应用。在制作的过程中，技术的运用也很多，比如，车架运用了三角形的稳定性，用吸管来减小车轮与车轴之间的摩擦力，竹棍连接的捆扎技术等。

41.在工具和技术的发展过程中，信息的交流传播就像是一个齿轮，驱动着它们共同发展。

1.世间万物都是运动的，能量是对物体运动的一种描述。

2.能量的形式各不相同，声、光、电、热、磁都是能量的表现形式，不同形式的能量之间是可以相互转换的。

3.像我们组装过的电路一样，电池提供的电能经过小灯泡，转换成了光能和热能。在这个过程中，电能的总量与光能和热能的总量是相等的。

4.车的行驶需要能量，汽油为大多数汽车提供了能量。电动车会消耗电能，太阳能车会消耗太阳能。

5.寻找身边的能量形式观察到的现象

能量的表现形式能量的来源

6.在我们观察到的各种现象中，能量的表现形式虽然各不相同，但都可以转化为一种新的能量形式——机械能。机械能可以使物体运动起来。

7.每一种能量形式都需要付出一定的经济成本和环境代价。

（1）现在大多数的小汽车、卡车、船舶、飞机的燃料都来源于石油这种不可再生的能源。

（2）一辆汽车大约只有20%的燃料用于驱动车辆，剩下的燃料主要转换成了热能和声能，散发到环境中去了。

（3）燃油汽车发动机排出的气体对植物、动物、建筑物危害很大，对地球的环境造成污染。

9.家里日常生活所使用的能量使用的物品

不使用时关机，不要处于保温状态。

不使用时关机，不要处在待机状态。

不使用时关机，衣服少的时候用手洗。

不使用时关机，开的时候温度不要太低。天气不是太热的时候，可以开电风扇，少开空调。

10.用电器的功率和耗电量

（1）功率是指用电器工作时单位时间内耗电量的大小。

（2）功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。

（3）耗电量的常用单位是度，功率为1000瓦的电器，1小时的耗电量就是1度。计算公式：功率（瓦）x时间（小时）=耗电量（度）。

（4）下图为电热水壶的铭牌，观察铭牌可以知道它的功率、容量等信息。“1800W”表示电热水壶工作1小时的耗电量就是1.8度。

（1）房间无人时，要及时关闭电灯和电视。

（2）不使用电脑时，可以设置成待机状态或者关机。

（3）夏季室内使用空调时，温度设置不低于 26℃。

12.1820 年，丹麦科学家奥斯特在一次实验中偶然让通电的导线靠近指南针，发现指南针的指针竟然发生了偏转。

13.奥斯特实验证明通电导线会产生磁性（电可以转换成磁）。

（1）组装一个电路，点亮小灯泡，以确保电路是通路。

（2）在桌上放一个指南针，观察发现指针静止时指南北方向。

（3）将电路中的导线拉直，放置在指南针的上方，并让导线的方向与磁针所指的方向一致。

（4）接通电路，指南针会发生偏转。再断开电路，指南针会恢复原位。

14.用短路电路做奥斯特实验

（1）将简单电路中的小灯泡取下，利用短路电路做奥斯特实验，因为电路短路，电流很强，所以指针偏转的更加明显。

（2）提示：实验中，电路短路，电流很强，电池会很快发热。所以只能短暂接通一下，马上断开。

15.用通电线圈做奥斯特实验：用通电线圈靠近指南针，重演奥斯特实验，实验效果会比用通电导线更加明显。

16.用通电线圈和指南针可以做成电流检测器，检查废电池中是否有电。

17.磁铁也具有“能量”，从磁悬浮列车、电磁起重机，到耳机、电磁炉，到处都有磁能的影子。

18.通过适当的装置，生活中的大部分磁能都可以由电能转换而来。

19.由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁。

20.我们制作铁钉电磁铁所用的导线较短，连接在电池上有点像短路连接，耗电大，电池容易发热，所以不能把它长时间连接在电池上。

21.利用电磁铁可以搬运大头针等能够被磁铁吸引的物体。

22.将电磁铁连接到电池上，给线圈通上电流，将电磁铁与大头针接触，观察到电磁铁 能够吸起大头针；断开电流后，大头针会落下。这说明电磁铁接通电流后产生磁性； 断开电流则磁性消失。

23.用电磁铁搬运物体时，电能先转换成磁能，然后电磁铁吸引物体运动，电磁铁的磁能转换成物体的机械能。

24.电磁铁能指南北，且其磁极与电流的方向有关。

（1）电池方向不变，改变线圈绕线方向，电磁铁的磁极改变。

（2）线圈绕线方向不变，改变电池方向，电磁铁的磁极改变。

（3）电池方向与线圈绕线方向同时改变，电磁铁的磁极不变。

25.电磁起重机通电时，电能转换为磁能，可吸起钢铁；断电时，磁能消失，钢铁就会落下。

26.电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系

（1）改变的条件：线圈的匝数。

（2）不变的条件：电池的节数、铁钉的大小等。

（3）电磁铁不能长时间连接电池，以免电池耗电太多影响实验的公平。

（4）结论：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，其他条件相同时，线圈的匝数越少，电磁铁的磁性越弱；线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。

27.电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系

（1）改变的条件：电池的节数（电流大小）。

（2）不变的条件：线圈的匝数、铁钉的大小等。

（3）结论：电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，其他条件相同时，电流越小，电磁铁的磁性越弱；电流越大，电磁铁的磁性越强。

28.实验中我们根据吸引大头针的个数来判断电磁铁的磁性强弱。

29.电动机是利用电能产生动力的机器。它的基本原理是用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。

（1）小电动机主要包括外壳、转子、后盖三部分。

（2）外壳内有一对永久磁铁；转子上有铁芯、线圈、换向器；后盖上有电刷。

（3）换向器的作用是接通电流并改变电流的方向。

（4）转子上有线圈绕在铁芯上，相当于电磁铁。

31.探究小电动机是如何转动的

（1）把转子的电流换向器放在导线架上，另一端的轴放在铁丝架上，要使转子能够灵活转动而不被卡住。

（2）通过导线架给转子线圈通上电流，用一个磁铁靠近转子，转子会转动。

（3）改变转子转动速度的方法包括改变磁铁距线圈的远近、改变磁铁数量、改变电池数量。

（4）改变转子转动方向的方法包括改变磁铁的磁极、改变电池正负极。

32.太阳是自然界最大的能量来源。

33.能量的形式是多种多样的，这些能量之间可以相互转换，可以储存在一些物质中。电能可以由其他形式的能量转换而来。

34.太阳能通过绿色植物的光合作用进入生态系统，转化了的能量通过复杂的食物关系在食物链和食物网中逐级传递。由此说明太阳能是所有生命活动的能量来源。

35.电能的来源和转换电能的来源

（1）将小电动机连接到电路里，转动小电动机，小灯泡没有发光，可能是“电动机” 产生的电流太小，我们可以借助由线圈和指南针组成的“电流检测器”进一步观察。

（2）用线绕在小电动机的轴上，拉动线可以使小电动机转得更快些，进而产生更多的电流。

（3）当小电动机被用来发电时，它就是发电机了，发明了发电机后，人们就能把其他不同形式的能量大规模的转换成电能了。

37.太阳能无人驾驶飞机的太阳能电池板把太阳能转换成电能，电动螺旋桨（电动机）把电能转换成机械能。

1.1《放大镜》教学设计

本课是六年级上册《微小世界》单元的第1课。学生在这一单元起始课的学习中，将进一步了解放大镜的结构和功能，为后续学习工具的演变奠定基础。

本课聚焦部分明确研究对象“放大镜”，提出了“放大镜的镜片有什么特点”，实现了从用放大镜到研究放大镜的转变。探索部分由两个活动组成：第一个活动是观察比较放大镜的镜片、玻璃片和近视眼镜的镜片。通过三种不同功能镜片的比较，发现放大镜与其他两种镜片在结构上的不同特点，从而了解放大镜是中央厚、边缘薄的透明物体。第二个活动是放大镜不同放大倍数的镜片有什么不同。其目的是研究放大镜的放大倍数与什么有关。在研讨环节中，通过“放大镜的镜片有什么特点？”“不同放大倍数的镜片有什么不同？”“镜片的放大倍数跟什么有关？”三个问题引发学生对放大镜的结构、功能以及结构与功能之间关系的思考，从而总结出放大镜镜片的特点。在拓展部分，要求选择材料自制放大镜，目的是通过活动引导学生应用放大镜镜片的特点，认识具有和放大镜一样中央厚、边缘薄的特点的透明物体，也能把图像放大。

学生对放大镜并不陌生，从一年级起放大镜就伴随着他们的科学学习，但是他们对人类发明放大镜的意义，放大镜的结构、功能及二者之间的相互关系并不了解。本课将鼓励学生带着新的问题，用科学研究的方法，找出答案，同时学习和了解一些关于放大镜的简单光学知识。

1.放大镜能把物体的图像放大，使我们看到物体的更多细节。

2.放大镜又叫凸透镜，镜片是透明的，中央厚边缘薄，放大倍数与镜片的凸度有关。

1.能正确使用放大镜观察物体。

2.在观察比较不同镜片的活动中发现放大镜的结构特点。

3.比较用肉眼观察和用放大镜观察的不同，体验放大镜的功能。

1.增强用放大镜观察身边世界的兴趣。

2.表现出对放大镜的结构、功能及二者之间的相互关系进行科学探究的兴趣。

科学、技术、社会与环境目标

1.了解人类对微小世界的好奇和社会的需求是人类发明放大镜的动力。认识到从用肉眼观察到发明放大镜是人类的一大进步。

2.了解放大镜广泛应用于生产、生活、学习和科研等许多方面。

重点：知道放大镜又叫凸透镜，镜片是透明的，中央厚、边缘薄，放大倍数与镜片的凸度有关。

难点：能在比较观察不同镜片的活动中发现放大镜的特点。

为学生准备：直径相同但放大倍数不同的凸透镜片、近视眼镜片（凹透镜）、普通玻璃片、围棋子、平面镜、滴管、载玻片、烧杯、水、学习单。

教师准备：放大镜、教学课件、红外遥控、圆底烧瓶、水、烧杯、载玻片。

一、认识工具——导入课题

出示放大镜，请学生说说这是什么。（板书：放大镜）

二、回忆体验——放大镜的作用

1．全班交流：哪些场合会用到放大镜？

2．小结：人们在生产、生活、学习和科研中经常要用放大镜帮助观察。

设计意图：通过回忆哪些场合会用到放大镜，帮助学生了解放大镜的广泛应用，激发研究放大镜结构、功能及二者之间的相互关系的兴趣。

3．回忆巩固放大镜的使用方法。（放大镜动，物体不动；物体动，放大镜不动；放大、清晰）

4．学生使用放大镜观察自己皮肤上的毛孔。

5．汇报交流：使用放大镜观察皮肤上的毛孔，你有什么发现？

6．小结：利用放大镜，能把物体的图像放大，显现肉眼看不清的细微之处。（板书：把物体的图像放大，显现肉眼看不清的细微之处）

设计意图：通过使用放大镜观察自己皮肤上的毛孔，再次感受放大镜的功能与作用，并学会正确使用放大镜，为后续探索奠定基础。

三、观察比较——发现放大镜的特点

（一）观察比较放大镜的镜片、玻璃片、近视眼镜的镜片。

1．提问：放大镜能把物体的图像放大，它的镜片有什么特点呢？

2．学生根据自己知道的情况回答。

3．这个1号镜片是从放大镜上拆下来的镜片，2号镜片是一个普通玻璃片，

3号镜片是一个近视眼镜的镜片。请你仔细观察，它们都能放大物体吗？它们各自都有什么特点？将你的发现记录在活动手册第1页第1张表格中。

4．用放大镜换取新材料后分组观察。

（1）放大镜的镜片能否放大物体图像？它有什么特点？

（2）如果把放大镜的镜片纵切一刀，我们发现它的截面有什么特点？请你将它画下来。

（3）普通玻璃片的镜片能否放大物体图像？它有什么特点？你能用图表现出它的特点吗？

（4）近视眼镜的镜片能否放大物体图像？它有什么特点？这个特点你能用图表示吗？

（5）能放大物体图像的镜片和不能放大物体图像的镜片有什么不同？

（6）这三个镜片虽然不同，但它们也有共同的特点，你能总结出来吗？

6．小结：通过比较观察，我们发现放大镜的镜片的特点是中央厚、边缘薄，所以放大镜又叫凸透镜。

设计意图：通过观察比较放大镜的镜片、普通玻璃片、近视眼镜的镜片，发现放大镜的镜片的结构特点。通过观察三种镜片截面的特点，用图形来抽象表示出放大镜的镜片特点，架起“中央厚、边缘薄”这一概念与实物之间的联系，形成“凸”这一概念。

（二）观察比较不同放大倍数的放大镜

1．出示不同放大倍数的放大镜，在投影下展示不同的放大效果。

（1）排序：按放大倍数从小到大排序。

（2）观察：镜片侧面特点，用简图表示。

3．用刚才的材料换取新的材料，分组观察。

5．小结板书：凸度越大，图像放大得越大。

设计意图：通过观察不同放大镜的放大效果，激发学生对放大倍数的研究与探索。要求学生先按放大倍数从小到大排序，再观察镜片截面特点，并用图表示，让学生建立起镜片截面厚度与放大倍数之间的关系，从而了解放大镜的放大倍数与镜片的凸度有关。

四、制作体验——深化放大镜特点的认知

1. 过渡：出示玻璃片，这个能把字放大吗？把玻璃片放在字上，投影展示。提问：你有什么办法使玻璃片也能把字放大？

3．尝试根据学生回答的方法做一个放大镜。

（1）做一做：玻璃片也能把字放大吗？

（2）比一比：谁能让字放得更大？

（3）想一想：字放得大的原因。

5．全班交流：采用的方法及字放得大的原因。

6．提问：根据刚才的发现，我们还有什么办法自制一个放大镜。

7．学生交流，尝试制作。（教师根据课堂时间情况决定是否制作）

设计意图：通过制作一个水滴放大镜，学生在做一做、比一比、想一想中，巩固对放大镜特点的认识。用更多的办法自制一个放大镜，引导学生从认识一种放大镜推向一类物品，即中央厚、边缘薄的透明物体，都可以做成放大镜，能把图像放大，从而建立结构特点与功能之间相互联系的认识。

五、小结延伸——引向微生物的观察

事实上，在我们的世界里，有很多我们肉眼看不清的细微之处，他们存在于我们身边，丰富多彩，充满了无限生机。

今后的学习中，我们将继续利用放大镜来观察更多的物体，获得更多信息。

设计意图：通过总结描述，引导学生对丰富多彩、充满无限生机、肉眼看不到的微小世界进行观察与探索。

1.在教师的指导下，设计合适的实验，观察种子的萌发过程。

2.根据研究植物生长变化的需要，确定观察、记录的内容和方法。

3.根据对种子萌发状况的预测，确定本阶段观察的重点。

4.学习并掌握播种技能；树立用事实阐述观点的意识，即科学的实证思想；树立合作意识。

2.长时间坚持管理、观察和记录凤仙花生长变化情况。

教师准备：小铲子、花盆、喷水壶、泥土、凤仙花种子、透明的杯子、卫生纸等。

一、情景导入，聚焦问题

1.师：“一年之计在于春”，春天是播种的好季节。今天，我们来种植凤仙花。怎样种植凤仙花呢？请大家看P5页中的“播种方法”。

2.生：阅读P5页中的“播种方法”。

3.师：请一名学生说说播种的方法。（播种凤仙花的方法是选种、放土、下种、浇水）

4.师：请大家带着问题去阅读：我们种下的一些种子，他们都能长成一株植物吗？种子萌发和植物生长需要什么条件？怎样做才能更好地记录植物一生的生长变化过程呢？

二、学单导学，自主实验

1.实验前，明晰实验设计方案。

（1）挑选饱满、没有受过伤的凤仙花种子，种到花盆或校园的花池中。

（2）想办法观察种子在土壤中会发生什么变化。

（3）小组讨论，共同做一个植物生长变化的观察计划。

2.实验中，围绕问题展开观察。

（1）师：种植植物是一项长期研究的观察活动，要做好管理、观察和记录等工作。要随时观察记录凤仙花的生长变化情况。每周要测量一次凤仙花的植株高度，观察凤仙花叶的形状和数量。把你测量和观察的数据填写在P6页的表格中。

（2）师：期末，每个学生要写一篇“凤仙花生长变化”的日记。

3.实验后，汇报交流实验现象。

完成观察记录表、观察日记。

三、深入研讨，建构认识

1.为什么要选择饱满的、没有受过伤的种子播种？

2.需要提供什么条件，种子才能顺利萌发？我们的依据是什么？

3.怎样才能做好观察记录，了解植物一生的生长变化？

四、拓展应用，深化认识

选带芽眼的土豆块、红薯块或天竺葵的枝条种到花盆里，观察他们的生长变化。

记住播种方法：选种、放土、下种、浇水

建议让学生亲自种植凤仙花，并且让学生在种植的过程中通过观察、记录，了解绿色开花植物的生长一般要经历种子发芽——幼苗生长——枝叶生长——开花结果这四个阶段。在每个阶段都要求学生通过观察、测量、记录和比较来描述植物的变化，并用统计图表、列表、画图等适宜的方法处理相关的信息。

针对大纲的要求，我总觉得心里空荡荡的，也充满了很多的困惑。每当翻开科学书，我总会自言自语，这个单元适合我们的学生吗？我们的学生真正能从这个单元获得多少知识呢？作为老师，虽然我每次上课都会通过查阅很多的资料，希望自己的知识更丰富，希望学生听得有兴趣，更希望学生在课堂上人人参与、人人动手，课后人人观察、人人记录。但是在这个单元，我总觉得是在纸上谈兵，也觉得是在浪费学生的时间。这样的课堂，自然不会怪学生。课后我也想了很久，我个人认为，第一，凤仙花的种子学生买不到；第二，凤仙花的生长周期贯穿整个学期，教学任务也完不成。

1.2《比较种子发芽实验》教学设计

本课是教科版五年级下册《生物与环境》单元的第2课，包含课程标准里“5~6年级学生能基于所学知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致”的学段目标。

在本节课中，学生将经历种植绿豆芽、照顾绿豆芽的过程。学生将经历整理分析实验结果，用实验数据说明问题的过程，还要与做同类实验的其他同学交流。本课教学内容主要分为三部分：第一部分，整理分析实验信息。教材要求针对前一课所设计的实验结果进行交流研讨。主要通过表格的形式收集实验信息，共同交流分析，引导学生从多组数据中分析结果。第二部分，交流实验信息。要求学生汇报实验并认真倾听。引导学生学习用实验数据来解释实验结果。如果发现实验结果和预测的不一样，还要反思实验的过程，或是对先前的预测进行质疑。最后在全班汇报和讨论的基础上，对绿豆种子发芽的条件做出一个肯定的结论。第三部分，移植绿豆芽。这个活动是探索植物生长需要的条件，可以安排在课后进行。教师一定要讲述移植的方法，还要鼓励学生认真完成。

五年级学生对于种子发芽并不陌生，已经具备了一定的科学知识素养，有一定的实验操作能力和观察能力。大多数学生对科学课有浓厚的兴趣，已经具备了初步的探究能力。在上一节课的活动中，由于种种原因，个别学生的实验效果可能不明显。所以本节课师生要进行充分的交流，启发和帮助这些学生。

绿豆种子发芽需要水、空气和适宜的温度，土壤和阳光不是种子萌发的必要条件。

能够收集、整理、分析数据，并在与同学的交流研讨中得出科学的结论。

1.在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。

2.当实验结果出现不一致时，不急于下结论，而是分析原因，以事实为依据做出判断。

科学、技术、社会与环境目标

认识到植物要依赖环境生存。

重点：通过实验知道土壤和阳光不是绿豆种子发芽的必要条件，需要水、空气和适宜的温度。

难点：学习整理收集到的数据，分析数据得出科学的结论。

教师准备：5张班级实验信息统计表、土壤、花盆。

学生准备：绿豆发芽实验装置、实验信息记录表。

1.提问：观察我们的种子发芽实验，你有什么发现？说明了什么？（结合学生的汇报，随机出示表格一，教会学生如何整理数据。）

2.谈话：看来大家通过种子发芽实验都有很多的发现，很有必要进行汇总，整理一下。3.今天我们继续来研究种子发芽的条件，出示课题《比较种子发芽实验》。

设计意图：通过观察绿豆的发芽情况，激发学生学习的兴趣，同时让学生通过观察，思考绿豆芽未发芽的原因，为后面顺利研讨打下基础。

1.小组内分析实验中收集到的数据，整理发现，完成实验信息表一。

2.出示实验数据统计表格，教会学生如何统计数据。

方法：根据选择研究的条件分成5个小组，每个小组到黑板上相应条件的记录表处填写数据，教师进行汇总。

绿豆种子发芽是否需要　　　　的实验纪录表

共有（　　　　 ）小组参加了这个实验

设计意图：教师同时出示5个条件记录表，让学生同时上台填写数据，节省了数据统计的时间，为后面充分研讨留出更多时间。另外，表格的呈现形式，使数据之间的对比更加直观，有利于后面顺利开展研讨。

1.汇报交流：各个小组轮流汇报分析。

（1）实验结论与实验前的预测一致吗？每个小组讲讲自己是怎样用实验数据来解

释这个条件的实验结果的。

预设小组汇报情况如下：

研究空气条件的小组汇报结果：有空气的绿豆会发芽，无空气的绿豆不同小组结果不一样，有的小组绿豆发芽了，有的小组绿豆不发芽。

教师分别出示有空气和无空气的实验结果，让同学们推测原因。

预设：操作不当，有空气进入；选用了自来水，水中有空气。

谈话：看来空气组的数据不能帮助我们得出结论。科学家们经过一系列研究帮助我们得出了结论，我们来看一段阅读资料，看看种子发芽是否需要空气。

教师出示阅读资料，帮助学生得出结论。

研究阳光条件的小组汇报情况：有阳光的绿豆会发芽，无阳光的绿豆会发芽；

研究土壤条件的小组汇报情况：有土壤的绿豆会发芽，无土壤的绿豆会发芽；

研究温度条件的小组汇报情况：常温下的绿豆会发芽，低温下的绿豆不会发芽；

研究水分条件的小组汇报情况：有水分的绿豆会发芽，无水分的绿豆不会发芽。

教师引导对学生对有异议的数据进行辨析，推测可能的原因。

预设：种子本身有损坏；学生操作不当（如加入的水过多，使种子浸泡在水中，导致实验结果不准确）。

（2）根据全班同学的实验结果，我们来总结绿豆种子发芽需要哪些条件。

小结：请学生整理表格，总结绿豆种子发芽需要哪些条件，不需要哪些条件。

2.请学生观看视频，进一步确认种子发芽需要的条件。

谈话：我们单凭简单的实验数据和分析还不能得出最终的科学结论，一个科学结论的得出需要通过反复的实验研究，让我们来看看科学家们关于种子发芽条件的研究。

小结：绿豆种子发芽需要哪些条件（适量的水分、充足的空气、适宜的温度），不需要哪些条件（土壤、光照）。

教师带领学生修改班级纪录表。

设计意图：本节课的重点环节在于对各个研究条件的研讨。除了空气，其他4个条件的数据容易分析和得出结论。空气组的数据容易出现问题，主要是由于学生操作上容易出现误差。通过辨析、教师引导和资料阅读，学生明白空气条件对种子发芽的影响，对于实验误差和操作错误有明确的认知，学会初步判断数据的有效性。学生能结合视频以及实验结果，最终得出种子发芽的条件。

1.引导：已经发芽的绿豆芽怎么处理？

2.确定任务：把绿豆芽种植在花盆中，放到适合的地方，让绿豆芽生长一段时间。

3.预测哪些条件会影响绿豆苗的生长。

参考资料——种子发芽的基本条件是：

一是温度。种子萌发的最低温度为6~7℃，12~14℃能正常发芽，最适温度为20~25℃，最高为35℃。

二是水分。一般需吸收相当于种子自身风干重量的120%~140%的水分才能萌发。

设计意图：由于课上时间紧迫，移植绿豆苗作为拓展活动留到课后开展。此环节是为下一课《绿豆苗的生长》的学习做铺垫。

关于高中生物教案模板汇总七篇

　　作为一位不辞辛劳的人民教师，时常会需要准备好教案，教案是教学活动的依据，有着重要的地位。那么大家知道正规的教案是怎么写的吗？下面是小编帮大家整理的高中生物教案7篇，欢迎阅读与收藏。

　　1.描述内环境的组成和理化性质，理解组织液、血浆和淋巴三者之间的关系。

　　2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

　　3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。

　　4.培养学生分析归纳能力、图文转换能力和组织合作学习能力。

　　二、教学重点和难点

　　（1）内环境的组成和理化性质。

　　（2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

　　（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。

　　利用多媒体教学，讲述与学生练习、讨论相结合。

　　创设情境，导入新课：

　　请大家打开课本的章首，上面一图是雪山环境，如果把一杯水放在雪山的环境中，这杯水的温度是低还是高，哪么在这个环境中的边防士兵的体温又是多少呢？下面一图是炼钢炉旁边的工人，这个环境温度如何？如果放一杯水在炼钢炉旁边，这杯水的温度与放在雪山的那杯相比较那个高？炼钢炉旁边的工人的体温又是多少?为什么放在雪上和炼钢炉旁边的水的温度一高一低，然而在这两个环境中的人体温却一直是37℃左右？

　　从这节课开始我们来一起探讨一下人体内的环境――人体内环境和稳态。

　　结合问题，讲述新课：

　　一．体内细胞生活在细胞外液中

　　（展示课本第二页问题探讨）

　　【学生思考并讨论】这两幅图中图1是什么细胞？ 图2是什么细胞？他们分别生活在什么样的环境中？

　　【师生共答】图1是血细胞，生活在血浆当中。图2是草履虫，是单细胞生物，直接生活在水环境当中，从水获取营养物质并把代谢废物排入水中。

　　【教师讲述】血浆大部分是水环境，也就是说血细胞也生活在水当中。从这两个例子我们可以看出，无论是单细胞生物的细胞还是多细胞生物的细胞都是生活在水中的。

　　【设问】那我们知道人体也是由细胞构成，人体内的细胞是否也生活在水环境中呢？

　　【学生阅读】大家看课本P2相关信息，成年男性含水60%。成年女性含水50%。教师讲述：曹雪芹曾经说过女人是水做的。从这则资料看来男人更是水做的。也就是人体内含水量特别的多。因此我们把人体以水为基础的液体成为体液。

　　【设问】我们知道人体是由细胞构成的，组成人体的细胞（如血细胞）外有没有液体呢？哪么细胞内呢？

　　【师生共答】我们又根据体液分布的位置不同又把体液分为细胞内液和细胞外液。

　　【教师提问】血液是不是体液呢？

　　（展示血液组成成分）

　　【教师讲述】血液包括血细胞和血细胞生活的液体环境，我们称为血浆，简述细胞外液的概念。

　　【设问】既然血液中有细胞，那么血液是不是体液？如果不是，那么血液中的什么成分是体液呢？什么成分是细胞外液?

　　【学生讨论回答】血液不是体液，血细胞内的液体和血浆是体液，血浆是细胞外液。

　　【教师强调】血浆存在于血细胞外，所以血浆是属于细胞外液。血浆就构成了血细胞生存的直接环境。

　　【设问】我们知道血细胞和血浆存在于血管内，哪么我们人体除了血细胞外还有很多其他细胞，哪么这些细胞生活在什么样的环境中呢？

　　（展示课本P3 图1―1）

　　【教师提问】请大家看一下红色的是什么？蓝色的呢？绿色的管这些又是什么管呢？这些管内是什么呢？在这些管外还有一些细胞，这些细胞由叫什么细胞呢？这些细胞之间有间隙吗？如果有，间隙中的液体叫什么呢？

　　【教师讲述】红色和蓝色管是血管，内有血液，其中红色的是动脉毛细血管，蓝色的是静脉毛细血管。绿色的管为毛细淋巴管，管内有淋巴细胞和吞噬细胞以及淋巴液，淋巴就是他们的直接生活环境。管外的细胞为组织细胞，在细胞于细胞之间存在一些间隙，在这间隙中也充满着液体成为组织间隙液又称为组织液。组织液就构成组织细胞的直接生活环境。

　　【教师提问】通过以上的讲解，血浆、组织液、淋巴这些是不是细胞外液？

　　【教师讲述】血浆、组织液、淋巴这些都是细胞外液，构成了细胞生活的直接环境。这个环境与我们人体周围的这个环境有很大的区别，细胞生活的直接环境是以水为基础的液体，细胞生活的环境在体内，所以我们把细胞生存的环境称为内环境。

　　【教师提问】大家考虑一下细胞外液和内环境是否相同？

　　【师生共答】是相同的，都是细胞生存的液体环境。

　　【教师提问】血浆中水是怎样进入细胞，细胞代谢产生的水又是怎样进入血浆？通过课本P3 图1―1简述三种细胞外液的关系。

　　【师生共同总结】血浆

在我们每日的饮食中，食盐（氯化钠）是少不了的，难以想象我们怎么能够每天吃完全没有盐味的食物。不仅人类如此，许多动物，例如食草的动物如牛和羊，也会主动寻找土表盐粒。我们需要食物中的蛋白质、脂肪和淀粉，这比较容易理解，因为这些物质既能为我们的身体提供“建筑材料”（蛋白质提供的氨基酸、脂肪提供的脂肪酸，淀粉提供的葡萄糖），又能够在细胞内被氧化而提供生命活动所需要的能量。但是钠离子并不是“建筑材料”，也不能提供能量，为什么我们的饮食中离不开它呢？

tissues）的论文，报道了他对动物体液和组织中各种离子的含量进行测定的结果。他发现，在许多动物的体液（血液和组织液）中，钠、钾、钙、镁含量的比例大体与海水相似，而其总量约为海水的三分之一，其中钠的含量远高于钾。根据这个结果，Macallum 认为脊椎动物是在海水中产生的，然后再移居到陆地上，时间大约是在志留纪（Silurian period）或更早，那时海水的含盐量大约是现在的三分之一，所以现在脊椎动物血液中各种无机盐的含量就反映了那个时期海水的组成。我们在食物中放盐，是因为我们是从海水中来的，我们的血液需要盐。

    与动物体液中钠高钾低的情形相反，Macallum发现在动物组织（主要为细胞）中，却是钠低钾高的，例如他测定过的鲱鱼（herring）未受精的卵细胞中，钾的含量就是钠的两倍。Macallum据此认为动物的单细胞祖先应该是在富含钾的水中形成的，时间应该比脊椎动物的出现早得多，细胞内阳离子的组成状况应该反映那个时候环境中阳离子的组成状况。

    在92年后的今天，Macallum的结论，即体液中钠高钾低，细胞内钾高钠低，仍然是正确的。例如人的血液中，钠的浓度约为140 mM，而钾只有约5 mM。海洋中的乌鲨（leopard shark）血液中钠浓度约为300 mM，钾也为5 mM。鲑鱼血液中钾为147 mM，钠为9 mM；蟑螂体液中钾为161 mM，钠为8

而在细胞质中，不仅是动物，而且所有的生物，包括原核生物中的细菌和古菌，真核生物中的真菌、植物和动物，都是钾高钠低。例如人的神经细胞内的钾为150 mM，而钠只有 15 mM。出芽酵母（Saccharomyces cerevisae）细胞质中钾为130 mM，钠为79 mM。即使是生长在盐湖中的嗜盐古菌（halophilic archaeon Halobacterium salinarum），当外部液体中的氯化钠浓度达到4 M时，古菌也会将细胞内的钾浓度增加到4 M，以保持细胞内K/Na的浓度比例高于1。这说明任何生物都要在细胞内保持比钠高的钾浓度。看来细胞在乎的，不是细胞质中钾的绝对浓度，而是钾与钠的比例。这是为什么？ 

而且这种细胞内外钾离子和钠离子浓度的巨大差异，对生物也是一个问题。由于细胞膜对钠离子和钾离子不是完全不通透的，而是会有泄漏，细胞外高浓度的钠离子总会不断“溜”进细胞内，而细胞内高浓度的钾离子又会不断“溜”到细胞外。要保持细胞外钠高钾低，细胞内钾高钠低的状况，细胞必须不断地将细胞内的钠离子“泵”出去，将细胞外的钾离子“泵”进来。由于这种跨膜离子运输都是逆着离子的浓度梯度的（即要将离子从浓度低的地方转移到浓度高的地方），这些过程是需要能量的。平均来讲，细胞消耗的能量中，约有20%用在维持细胞内外钾钠离子浓度不平衡上，而神经细胞用于此目的的能量能够占到神经细胞总能量消耗的60%！即使我们坐在那里什么也不做，身体里面的细胞也得持续不断地泵进钾，泵出钠。这是一项昂贵的投资。生物为什么要保持这样一种“浪费”的状态呢？为什么生物的演化过程不对细胞内钾和钠的浓度进行调整，使其与细胞外液体的状态一致呢？这样不是可以节省大量的能量吗？

生物演化的能力似乎是无穷无尽的。从原初生命的简单细胞，可以演化出各式各样结构和功能都差异极大的细胞，例如进行光合作用的蓝细菌、有眼点，能够游动的衣藻、各种球菌、杆菌、弧菌、变形虫、草履虫、动物的肌肉细胞、神经细胞、红血球、白血球等。演化不仅使得生物可以在适宜的条件下生活，也可以在各种极端条件下生活，无论是地面以上几十公里的高空，地表下几公里的岩层，盐湖、热泉、极地、沙漠，都能够发现生物的踪迹。既然生物能够通过演化发展出适应各种环境条件的能力，为什么就不能把细胞自己的组成也改一改，以适应现在普遍的钠高钾低的环境呢？

原因就在于，原初生命形成时的一些环境条件，已经固定在细胞内的化学代谢链中，无法改变了。生命活动主要是由蛋白质催化的，同时也包括核糖核酸（RNA）的催化作用。蛋白质和RNA都是生物大分子，其形状和功能严重依赖于它们所处溶液的组成和性质，包括离子组成。一旦反应条件形成和被优化，是不可能再改变的，因此生物在外表上可以千变万化，但是细胞的基本性质却是高度保守的。这些保留在细胞内的环境条件，就是原初细胞留下的“遗迹”。

原初生物留下的两大遗迹

    到目前为止，科学界普遍承认的原初生物留下的遗迹主要有两个，即原初的RNA世界和细胞内的还原环境。

在现代的细胞中，绝大多数化学反应是由蛋白质来催化的，但是蛋白质自身的合成，却仍然要由RNA来催化。组成蛋白质的肽链是在核糖体（ribosome）中合成的，其中的蛋白质亚基只起结构和调节的作用，真正把氨基酸连到肽链上，使肽链延长的，是其中的RNA分子。RNA既能够催化自身的形成，也能够把氨基酸连到小RNA分子上（即后来的转移RNA，tRNA），再把这样带“标记”的氨基酸连接到不断伸长的肽链上。RNA中核苷酸的序列，像DNA中的脱氧核苷酸序列一样，也能够用来储存信息，即为蛋白质分子中的氨基酸序列编码。就是细胞“剪接”RNA以除去内含子（intron）的剪接体（splicesome），也是由能够自我剪接的第II型内含子（RNA）演变而来的。这些事实都说明，最初的生命是RNA的世界，蛋白质是后来才发展出来的。

在原初生命形成时，大气中还没有氧气，而主要由中性气体（如氮气）和还原性气体（如氢气、氨和硫化氢）组成。在此环境中形成的细胞，内部是高度还原的。在这种环境下形成的蛋白质，特别是其中的酶，也只能在还原环境中才能最好地工作。这种情形一旦形成，就难以改变。大气中的氧气出现在大约22-24亿年前，从此大部分生物的环境转变为氧化性的。为了保持细胞内的还原环境，细胞内普遍含有还原性分子如谷胱甘肽（glutathione，浓度大约5 mM），它使得蛋白质分子中的半胱氨酸残基的侧链保持在还原状态，即不形成二硫键（两个巯基-SH 被氧化过程连成-S-S-键）。后来变为叶绿体的原核生物蓝细菌（cyanobacteria）和后来变为线粒体的原核生物a-变形菌（a-proteobacteria）就已经能够合成谷胱甘肽，说明生物很早就发展出对抗环境中氧化状态的能力。在动物体内，在分子中形成二硫键的蛋白或者是分泌到细胞外的，例如抗体分子和胰岛素，或者主要部分位于细胞膜表面的（也即在细胞外），例如胰岛素受体。植物用谷胱甘肽-抗坏血酸循环（glutathione-ascorbate cycle）来消灭细胞内的活性氧物质，维持细胞内的还原状态。现在许多在试管内进行的酶反应，都需要加入还原性的分子如巯基乙醇或二硫苏糖醇（Dithiothreitol，DTT），使反应体系保持在还原状态，使酶能够正常地工作，而不受大气中氧气的影响。

    这两大遗迹都有大量事实为根据，而反对的意见基本没有，可以认为是被普遍承认的。问题是，细胞内钾高钠低的状况也是原初生命留下的另一大遗迹吗？

原初生物形成时可能的水环境

    钾高钠低的状况存在于所有生物的细胞中，而和地球上几乎所有的液態水中钠和钾的相对浓度相反。无论是河水、湖水还是海水，所含的钠都大大多于钾。例如海水中钠的浓度就是钾的47倍（钠470 mM，钾10 mM），河水中含盐量随河流不同，但大体上钠的浓度是钾的10倍（钠大约/blog-5811.html 

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