SZ-LWH教公師開課第3節神經沖動的產生和傳導第2章神經調節SZ-LWH學習目標、重難點核心素養1.掌握神經沖動產生的過程，包括靜息電位和動作電位的產生的興奮傳遞等。2.闡明膜電位變化與離子跨膜運輸的關系。生命概念：通過對神經沖動產生和傳導的學習，使學生認識到生命活動的復雜性和精密性，增強對生命的敬畏之情。科學思維：能夠運用所學知識分析神經沖動產生和傳導過程中存在的問題，培養學生的批判性思維能力。科學探究：通過設計實驗探究神經沖動的產生和傳導過程，培養學生的科學探究精神和合作意識。重點：1.靜息電位與動作電位的產生機制2.興奮在神經纖維上的傳導機制3.神經沖動產生和傳導過程中的離子、電位變化難點：1.神經沖動產生的離子基礎2.神經沖動的傳導過程SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH情境視頻為什么反應低于0.1s算搶跑SZ-LWHSZ-LWH問題●探討1.從運動員聽到槍響到作出起跑的反應，信號的傳導經過了哪些結構？2.短跑比賽規則中關于“搶跑”規定的科學依據是什么？短跑賽場上，發令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出。現在世界短跑比賽規則規定，在槍響后0.1s內起跑被視為搶跑。討論:人類從聽到聲音到作出起跑需要經過反射弧的各個結構，完成這一反射活動所需的時間至少需要0.1s。槍聲感受器神經中樞效應器耳朵傳入神經傳出神經大腦皮層、脊髓傳出神經末梢及其支配的肌肉SZ-LWHSZ-LWH問題●探討運動員聽到信號后神經產生興奮，興奮的傳導經過了一系列的結構。那么，興奮在反射弧中是以什么形式以及如何傳導的？神經元之間神經纖維SZ-LWHSZ-LWH目錄

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3目錄興奮在神經纖維上的傳導興奮在神經元之間的傳遞濫用興奮劑、吸食毒品的危害SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導1.1電信號的發現【資料1】1786年，意大利醫生、生理學家伽爾瓦尼在實驗室解剖青蛙，剝了皮的蛙腿用刀尖碰蛙腿上外露的神經時，蛙腿劇烈地痙攣，同時出現電火花。伽爾瓦尼認為痙攣起因于動物體上本來就存在的電，他還把這種電叫做“生物電”。【資料2】1820年電流表應用于生物電研究。在蛙神經外側連接兩個電極。隨后，刺激蛙神經一側，并在刺激的同時記錄電流表的電流大小和方向。坐骨神經腓腸肌SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導資料3：蛙的坐骨神經表面電位變化實驗原理：只要存在電位差，電流表指針就會偏轉,從正電荷一極向負電荷一極偏轉。思考：無刺激時，電表指針怎么偏轉？這說明什么？當給予刺激，又發生了怎樣變化？這又說明什么？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導ab+—坐骨神經+—結論：資料3：蛙的坐骨神經表面電位變化實驗靜息時，電表沒有測出電位差，說明神經表面各處電位相等左側給予刺激，靠近刺激端的電極處（a處）先變為負電位接著恢復正電位然后，另一電極（b處）變為負電位接著又恢復為正電位電表偏轉了多少次？2次在神經系統中，興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的，這種電信號也叫神經沖動。（P27）問題：電信號是在神經纖維上是如何產生的，如何傳導的？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導1.2興奮在神經纖維上傳導的機理【朗讀】課本P28，思考以下問題：（4min）1.什么是靜息電位？形成原因？2.什么是動作電位？形成原因？3.神經細胞胞內K+濃度高于胞外，胞外Na+高于胞內，如何來實現這一離子梯度呢？4.局部電流是如何產生的？又是如何傳導的？5.興奮傳導方向和電流方向一致嗎？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導1、靜息電位a、狀態：c、離子分布：未受刺激時K+內高外低d、結果：K+內高外低K+通道開放↓K+外流膜外陽離子濃度高于膜內(內負外正)↓b、膜通透性：主要對K+有通透性，即K+通道開放，運輸方式？協助擴散神經沖動在神經纖維上是怎樣產生和傳導的？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導2、動作電位a、狀態：受刺激后b、膜通透性：

細胞膜對Na+的通透性增加，Na+內流，c、結果：Na+通道開放↓Na+內流膜內陽離子濃度高于膜外(內正外負)↓運輸方式？協助擴散思考：興奮部位電位內正外負,鄰近未興奮部位仍為內負外正，興奮部位和未興奮部位會發生什么？神經沖動在神經纖維上是怎樣產生和傳導的？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激3、局部電流的形成內正外負內負外正在興奮部位和未興奮部位之間由于_______的存在而發生__________，這樣就形成了_________內負外正電位差電荷移動局部電流局部電流方向：①膜外:

部位→

部位②膜內:

部位→

部位未興奮興奮興奮未興奮與興奮傳導方向與興奮傳導方向相反相同方向：雙向傳導原因？神經沖動在神經纖維上是怎樣產生和傳導的？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++思考：局部電流的傳導與物理學的電流等同嗎？刺激部位電流：在電場力的作用下，處于電場內的電荷發生定向移動，形成了電流局部電流的傳導（神經沖動）對未興奮部位來講，又是一個小小的刺激，刺激鈉離子通道打開，大量鈉離子內流，神經沖動本質：動作電位在神經纖維上的順序發生神經沖動在神經纖維上是怎樣產生和傳導的？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導4、電流的傳導過后靜息電位恢復-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++刺激部位K+通道開放，K+外流(協助擴散)，靜息電位恢復小結：興奮部位與未興奮部位之間由于電位差發生電荷移動形成局部電流，如此依次進行下去，興奮不斷地向前傳導，后方恢復靜息電位。思考：所以局部電流是怎么樣形成？神經沖動在神經纖維上是怎樣產生和傳導的？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導小結：神經沖動在神經纖維上產生和傳導的機理靜息電位：內負外正(2)當神經纖維某一部位受到刺激時，細胞膜

，

，這個部位的膜兩側出現

（

）動作電位：內正外負靜息狀態對K+有通透性K+外流膜外陽離子濃度高于膜內對Na+通透性增加Na+內流暫時性的電位變化興奮狀態(1)未受刺激時處于

,胞外Na+濃度比膜內高,K+濃度比膜內低,膜主要

,造成

,使

。(3)鄰近未興奮部位仍然是內負外正，在興奮部位與未興奮部位之間由于

的存在而發生

，這樣就形成了

。局部電流又刺激相近的未興奮部位發生同樣的電位變化，如此進行下去，將

，后方又

。電位差電荷移動局部電流興奮向前傳導恢復為靜息電位(K+外流)SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導1.2興奮在神經纖維上傳導的機理SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導1.3關于興奮在神經纖維上傳導的幾個問題問題1、靜息狀態K+外流，受刺激后Na+內流，長此以往，神經細胞膜內高K+膜外高Na+的狀態還能保持嗎？【資料4】丹麥生理學家斯科等人發現，鈉鉀泵是一種鈉鉀依賴的ATP酶，能分解ATP釋放能量，將膜外的K+運進細胞，同時將膜內的Na+運出細胞。細胞內K+濃度高，細胞外Na+濃度高，正是由鈉鉀泵維持的。總結：K+外流，Na+內流：協助擴散

K+進細胞，Na+出細胞：主動運輸（鈉鉀泵）【新發現】內向整流鉀通道4.1：不需要消耗能量就可以讓鉀離子內流的通道SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導問題2、興奮在神經纖維上的傳導方向與局部電流方向有何關系？

總結：興奮傳導方向與神經纖維膜內局部電流方向相同，都由興奮部位流向未興奮部位，與神經纖維膜外局部電流方向相反。興奮區未興奮區未興奮區膜外：膜內：未興奮區→興奮區興奮區→未興奮區興奮傳導方向：電流方向：-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮區未興奮區未興奮區SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導問題3、興奮在神經纖維的傳導方向？②在反射弧中：①在離體的神經纖維上:單向傳導雙向傳導在反射過程中，興奮只能從感受器傳到效應器，因此，在生物體內的反射弧上，興奮在神經纖維上的傳導方向是單向的。在中部刺激神經纖維，會形成興奮區，而兩側臨近的未興奮區與該興奮區都存在電位差，都可以產生電荷移動，形成局部電流，因此可以雙向傳導。++++----+++++----++++-----++++----+++++----++++-----未興奮區興奮區未興奮區SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導問題4、如何測膜電位？測量方法測量圖解測量結果測量目的電表兩極均置于神經纖維膜外側

電表兩極分別置于神經纖維膜的內側和外側

測量靜息電位和動作電位只能測量動作電位SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導問題5、膜電位變化曲線解讀刺激①a點之前——靜息電位K+外流，使膜電位表現為內負外正。②ac段——動作電位的形成Na+大量內流，表現為內正外負。③ce段——靜息電位的恢復K+大量外流，膜電位恢復為靜息電位。④ef段——一次興奮完成后鈉鉀泵活動增強，將流入的Na+泵出膜外,流出的K+泵入膜內,以維持細胞外Na+濃度高和細胞內K+濃度高的狀態,為下一次興奮做好準備。SZ-LWHSZ-LWH跟蹤訓練1.在離體實驗條件下神經纖維的動作電位示意圖如圖所示。下列敘述正確的是（）A.ab段主要是Na＋內流，是需要消耗能量的B.bc段主要是Na＋外流，是不需要消耗能量的C.cd段主要是K＋外流，是不需要消耗能量的D.de段主要是K＋內流，是需要消耗能量的C【趁熱打鐵】SZ-LWHSZ-LWH跟蹤訓練2.如圖表示槍烏賊離體神經維纖在Na+濃度不同的兩種海水中受刺激后的膜電位變化情況。下列描述錯誤的是（）A．曲線a代表正常海水中膜電位的變化B．兩種海水中神經纖維的靜息電位相同C．低Na+海水中神經纖維靜息時，膜內Na+濃度高于膜外D．正常海水中神經纖維受刺激時，膜外Na+濃度高于膜內漢水丑生侯偉作品【趁熱打鐵】CSZ-LWHSZ-LWH

課堂小結K+內負外正Na+內正外負正負正負電信號興奮動作電位電位差雙向傳導（離體）單向傳導（體內）SZ-LWHSZ-LWH復習導入e膜電位/mV0時間/msabcdf刺激-70mv35mv（峰電位）（閾電位）☆解讀膜電位變化ab段靜息電位：K+外流→內負外正。①K+通道打開(協助擴散)；②平衡時，膜內K+濃度仍高于膜外bc段動作電位形成：Na+大量內流。①Na+通道打開(協助擴散)；②膜電位差距迅速縮小cd段動作電位形成：足量Na+內流至平衡，膜電位逆轉→內正外負，①Na+內流整個過程，膜外Na+濃度仍高于膜內；②峰值大小與膜內外Na+的濃度差有關零電位：內外無電位差de段靜息電位恢復：K+通道打開后逐漸關閉，K+大量外流,膜電位恢復為靜息電位后,K+通道關閉(協助擴散)。ef段：①Na+-K+泵，排鈉吸鉀，維持膜外Na+高，膜內K+高，為下一次興奮做準備（主動運輸）動作電位：興奮和未興奮部位之間由于電位差的存在而發生電荷移動（膜外電位為0點位）膜電位(電位差)=膜內電位-膜外電位SZ-LWHSZ-LWH復習導入在完成一個反射（膝跳反射）過程中，興奮要經過多個神經元。一般情況下，相鄰的兩個神經元并不是直接接觸的。當興奮傳導到一個神經元的末端時，它是如何傳遞到另一個神經元的呢?思考一般，兩個神經元之間有20-30nm左右的空隙電信號？化學信號？SZ-LWHSZ-LWH目錄

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3目錄興奮在神經纖維上的傳導興奮在神經元之間的傳遞濫用興奮劑、吸食毒品的危害SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、興奮在神經纖維上的傳導【朗讀】課本P28—P29，思考以下問題：（5min)1.什么是突觸小體？什么是突觸？2.興奮在突觸處的傳遞過程是怎樣的？3.興奮在突觸處的傳遞具有什么特點？4.神經遞質種類？作用？發揮作用后的去向？為什么神經遞質最終要降解或回收？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH二、興奮在神經元之間的傳遞2.1突觸的結構問題1、什么是突觸小體、突觸？突觸的結構及類型？神經元的軸突末梢經過多次分支，最后每個小枝末端膨大，呈杯狀或球狀，叫做突觸小體。突觸小體：突觸：突觸小體可以與其他神經元的胞體或樹突等相接近，共同形成突觸。突觸小泡突觸前膜突觸間隙突觸后膜突觸神經遞質受體突觸小體突觸的結構:前神經元軸突末梢的膜，或說是突觸小體的膜充滿了組織液一般為突觸后神經元樹突或胞體的膜突觸前膜突觸后膜突觸間隙SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH二、興奮在神經元之間的傳遞2.1突觸的結構突觸的類型：A、軸突—細胞體型B、軸突—樹突型C、軸突—軸突①按結構分：另外還有：軸突—肌肉細胞、軸突—腺體細胞引起肌肉的收縮或腺體的分泌軸突-軸突型軸突-樹突型軸突-胞體型SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH二、興奮在神經元之間的傳遞突觸的類型：②按功能分：興奮性突觸和抑制性突觸，主要取決于突觸前膜釋放的神經遞質的種類和受體的類型。常見神經遞質有哪些呢？種類很多，主要有乙酰膽堿、氨基酸（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羥色氨、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素等。（P29相關信息）興奮性遞質：抑制性遞質：如乙酰膽堿、多巴胺、腎上腺素如甘氨酸、5-羥色胺2.1突觸的結構SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH二、興奮在神經元之間的傳遞2.2興奮在突觸的傳遞過程興奮到達突觸前膜所在神經元的軸突末梢，引起突觸小泡向突觸前膜移動并釋放神經遞質。神經遞質通過突觸間隙擴散到突觸后膜的受體附近神經遞質與突觸后膜上的受體結合，形成遞質—受體復合物突觸后膜上的離子通道發生變化,引發電位變化神經遞質與受體分開，迅速降解或回收進細胞,以免持續發生作用興奮突觸前膜(突觸小泡)釋放擴散(特異性受體)引發刺激突觸間隙神經遞質突觸后膜電位變化電信號化學信號電信號問題2.興奮在突觸處的傳遞過程是怎樣的？

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二、興奮在神經元之間的傳遞2.3興奮在突觸的傳遞的特點（1）單向傳遞原因：神經遞質只存在于突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜特異性受體上。原因：突觸處的興奮傳遞需要________________________的轉換，以及神經遞質的_____、______、_______________都需要一定的時間；電信號→化學信號→電信號釋放擴散對突觸后膜的作用（2）突觸延擱:興奮在突觸處的傳遞比在神經纖維上的傳導要慢問題3.興奮在突觸處的傳遞具有什么特點？突觸后膜的受體對遞質有高度的選擇性，因此某些藥物也可以特異性地作用于突觸傳遞過程，阻斷或加強突觸的傳遞。（3）對某些藥物敏感

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二、興奮在神經元之間的傳遞2.4神經遞質——信號分子（1）化學本質：（2）種類和作用：（3）去向：意義：避免持續起作用，為下一次興奮做準備。乙酰膽堿、胺類（多巴胺、5-羥色胺）、氨基酸類（谷氨酸、甘氨酸）、激素類（腎上腺素）、NO等。興奮性遞質：抑制性遞質：Na+通道打開，Na+內流，后膜產生動作電位，后神經元興奮Cl-通道打開，Cl-內流后，強化外正內負的靜息電位，使后膜難以興奮，表現為抑制作用神經遞質會與受體分開，并迅速被降解或回收進細胞。問題4.神經遞質種類？作用？發揮作用后的去向？為什么神經遞質最終要降解或回收？

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二、興奮在神經元之間的傳遞SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH二、興奮在神經元之間的傳遞聯系生活肉毒桿菌毒素用于美容除皺：肉毒桿菌毒素特異性的與Ca2+通道結合，阻止Ca2+內流，影響突觸前膜釋放神經遞質，使后膜不能興奮，面部表情肌不能收縮形成皺紋。有機磷農藥：可抑制乙酰膽堿酯酶的活性，阻礙乙酰膽堿的水解，使其持續發揮作用，從而引起肌肉僵直(抽搐)。重癥肌無力：病人的神經與肌肉接頭(結構類似于突觸)處的乙酰膽堿受體被當作抗原而受到攻擊，使該受體失去功能。SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH二、興奮在神經元之間的傳遞2.神經遞質分為興奮性神經遞質與抑制性神經遞質兩種，如乙酰膽堿可作為一種興奮性神經遞質，去甲腎上腺素可作為一種抑制性神經遞質。下列說法正確的是（）A.二者由突觸前膜進入突觸間隙時都需要借助轉運蛋白的運輸B.二者都能夠被突觸后膜上的受體識別，體現了細胞間信息交流的功能C.二者都能夠長時間作用于突觸后膜使膜電位長時間發生改變D.二者作用于突觸后膜后，細胞膜對K＋、Na＋的通透性都發生改變，產生動作電位現學現用1.如圖為突觸的亞顯微結構，M、N分別表示兩個神經元的局部結構，下列相關敘述正確的是()A.①②③合稱為突觸小體，是神經元樹突的末端B.a點興奮時，a點膜內電位為正、b點膜內電位為負C.神經遞質存在于②中，⑤處液體屬于組織液D.神經遞質通過④的方式為自由擴散BBSZ-LWHSZ-LWH目錄

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3目錄興奮在神經纖維上的傳導興奮在神經元之間的傳遞濫用興奮劑、吸食毒品的危害SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害【朗讀】教材P30，思考并解決以下問題：1.化學物質對神經系統的影響主要表現在哪些方面？2.簡述興奮劑與毒品概念及作用；毒品有哪些類型？3.服用可卡因為什么會使人上癮？試分析可卡因容易使人上癮的原因？4.面對濫用興奮劑、吸食毒品等問題，我們能做什么？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害1、作用位點和機理促進神經遞質的合成和釋放速率干擾神經遞質與受體的結合影響分解神經遞質的酶的活性某些化學物質能夠對神經系統產生影響，其作用位點往往是______；突觸興奮劑和毒品也大多是通過突觸起作用的問題1.化學物質對神經系統的影響主要表現在哪些方面？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害2.興奮劑與毒品興奮劑(1)概念：(2)作用：原指能_________________________的一類藥物，如今是_____________的統稱。提高中樞神經系統機能活動運動禁用藥物興奮劑具有增強_____________、提高__________等作用。人的興奮程度運動速度為了保證公平、公正，運動比賽禁止使用興奮劑。毒品(1)概念：(2)注意：指______、_______、__________________、_____、_____、_______以及國家規定管制的其他能夠使人__________的______藥品和______藥品。鴉片海洛因甲基苯丙胺(冰毒)嗎啡大麻可卡因形成癮癖麻醉精神有些興奮劑（可卡因）就是毒品，它們會對人體健康帶來極大的危害。問題2.簡述興奮劑與毒品概念及作用；毒品有哪些類型？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害問題3.服用可卡因為什么會使人上癮？試分析可卡因容易使人上癮的原因？①在正常情況下，多巴胺發揮完作用后會被突觸前膜上的轉運蛋白從突觸間隙回收；②吸食可卡因后，可卡因會使轉運蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突觸間隙持續發揮作用③導致突觸后膜上多巴胺受體減少④當可卡因藥效失去后，由于多巴胺受體減少，機體正常的神經活動受到影響，服藥者就必須服用可卡因來維持這些神經元的活動，于是形成惡性循環，毒癮難戒3、可卡因上癮的原因SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害可卡因能干擾交感神經的作用，導致心臟功能異常，還會抑制免疫系統的功能；吸食可卡因者可產生心理依賴性，長期吸食易產生觸幻覺與嗅幻覺，最典型的是有蟲行蟻走感，奇癢難忍，造成嚴重的抓傷甚至斷肢自殘、情緒不穩定，容易引發暴力或攻擊行為；長期大劑量使用可卡因后突然停藥，可出現抑郁、焦慮、疲憊、失眠、厭食等癥狀。可卡因其他危害從鴉片戰爭到現在，我國人民同毒品的斗爭從未停止過，這不僅關系個人的命運，而且關系國家和民族的興衰。SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害4、對毒品的態度2008年，《中華人民共和國禁毒法》正式實行。該法明確指出，禁毒是全社會的共同責任。禁毒工作實行以預防為主，綜合治理，禁種、禁制、禁販、禁吸并舉的方針。參與制毒、販毒或引誘他人吸毒，都會受到法律的制裁。珍愛生命，遠離毒品，向社會宣傳濫用興奮劑和吸食毒品的危害，是我們每個人應盡的責任和義務。SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害5、推斷假說與預期思維訓練問題：“當神經系統控制心臟活動時，在神經元與心肌細胞之間傳遞的信號是化學信號還是電信號呢？”科學家的實驗材料、處理、結果結論分別是什么？AB材料處理結果結論有某副交感神經無某副交感神經刺激該神經從A的營養液中取一些液體注入B的營養液中心臟跳動減慢心臟跳動也減慢該神經釋放一種化學物質，這種物質可以使心跳變慢。討論：在進行這個實驗時，科學家基于的假說是什么？實驗預期是什么？SZ-LWHSZ-LWHSZ-L