第1节 物质跨膜运输的实例
课题：物质跨膜运输的实例 一、教材分析 本课选自“模块一 分子与细胞”“第四章 细胞的物质输入和输出”的第一节。本模块教材是以细胞为主线展开的，从前到后依次讲述它的物质组成、结构、功能和生命历程，在前三章的基础上，第四章《物质跨膜运输的实例》开始介绍细胞的功能。本课包括细胞的吸水和失水、物质跨膜运输的其他实例两部分内容。细胞的吸水和失水具有重要的教学价值，涉及一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次真正接触探究活动。通过对植物细胞失水和吸水的探究，学生应学会探究活动的一般方法和步骤，观察到质壁分离及复原现象。通过学习其他物质跨膜运输的实例，认识物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度进行的，进而理解细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜。本课内容对本章后两节的学习起到了重要的铺垫作用。 二、学情分析 学生在初中已经知道分子的热运动，很容易理解水分子能够自由通过半透膜。也具备这样的生活经验：加盐的蔬菜会渗出水分，泡在清水中的蔬菜会更加硬挺等，这对学习本节内容都有帮助。在第三章第一节学生体验了制备细胞膜的过程，已经知道水分可以进出细胞。在第三章已经知道植物细胞与动物细胞在结构上的差别，也知道植物细胞内的液体主要是细胞液，这为理解植物细胞的质壁分离现象和原生质层相当于一层半透膜做了铺垫。 但本节内容要求学生从微观水平理解细胞吸水、失水的过程，理解细胞膜是选择透过性膜，内容本身较抽象，学生学习起来有一定困难。另外，学生在初中曾经接触过科学探究活动，但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节在本节还应进一步训练。 三、教学目标 知识与能力目标 1.通过师生互动、观看图片，能够举例说出细胞膜是选择透过性膜。 2.通过治疗分析，尝试提出问题，作出假设。 3.通过实验探究，能够进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 学科素养 1.基础知识（细胞膜的成分和功能）； 2.基本技能（通过实验探究培养学生对实验的探究及归纳分析的能力）； 3.基本思想（通过细胞膜的成分和功能的学习，认同细胞是最基本的生命系统，培养学生的生命观念）； 4、基本活动经验（体验从生活实例中去探求知识的过程）。 四、教学重点和难点 重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜。 难点：尝试提出问题，作出假设。 五、教学设计思路与策略 本节课由扩散现象小实验引入，再迁移到渗透现象，分析渗透作用的两个条件，然后由渗透装置类比到细胞，分析“水分进出哺乳动物红细胞”，认识动物细胞的吸水和失水是通过渗透作用完成的。植物细胞与动物细胞的结构存在差异，植物细胞的吸水和失水是否也通过渗透作用呢，进而引出探究活动。探究活动重在做好引导，训练学生提出问题、作出假设和实验设计的能力，归纳出科学探究的一般步骤，进一步通过动手实验，锻炼学生的操作能力。本设计遵循的新课程理念是面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习。 通过动植物细胞吸水和失水问题的分析，学生认识到水分子是可以自由进出细胞膜的，并且是顺相对含量梯度进行的。教材的资料分析提供的素材是无机盐的吸收情况，通过分析讨论，引导学生归纳出：细胞对物质的吸收不一定都是顺相对含量的梯度进行的；细胞吸收物质是有选择的，说明细胞膜具有选择透过性。 六、教学过程 教师活动 一、导入与教学目标 本册第二章、第三章我们分别学习了细胞的组成和结构，从今天开始，我们学习细胞的功能。我们知道，细胞是一个开放的系统，每时每刻都与外界进行着物质交换，物质进出细胞需要经过细胞这个生命系统的边界——细胞膜，今天我们主要以水为例，共同学习第四学生活动 设计意图 使学生建立起问题背景，使学生对模块一有个整在老师的引导下认识本章与体认识。从细胞前几章的关系。明确本节的是一个开放的系目标、重难点，便于掌握知统出发，引出细识点。 胞与外界物质交换，顺利进入本章第一节物质跨膜运输的实例。 教学目标：举例说出细胞膜是选择透过性膜。尝试提出问题，作出假设。进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 二、渗透作用 演示实验：一滴墨水滴入到清水中，这种现象是？ 由扩散提出问题：如果两种溶液被一层玻璃纸隔开，还会不会发生扩散呢？ 动画：渗透装置 播放渗透作用的flash动画 学生观察并回答：扩散 章的学习，同时让学生初步感到细胞膜对物质进出细胞发挥的重要作用。 引导学生回忆扩散的概念，为理（在老师引导下得出）扩散解渗透作用铺是分子从浓度相对较高的区垫。 域向浓度相对较低的区域 运动的现象。 通过这几个问题的讨论和回答，引导学生理解渗透作用的概念和条件。 理解渗透作用，为理解水进出动物细胞和植物细胞做铺垫。 介绍：烧杯中是清水，漏斗内是一定浓度的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层 玻璃纸[一种半透膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能]隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，一段时间后，出现这样的现象。 总结学案预习对应内容，并完成： 1.分析渗透作用的实验现象，得出渗透作用的概念。 2.结合学案回答： a 漏斗管内的液面为什么会升高？ b 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？ 明确实验条件和现象。 1.水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散。 2.a因为在单位时间内，渗出漏斗的水分子数<进入漏斗的水分子数b不会。因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。c液面保持c 如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 3.要发生渗透作用，需具备什么条件？ 4.水透过半透膜扩散的趋势是从什么浓度到什么浓度？——顺相对含量梯度，水往高处走。 三、动物细胞的吸水和失水 1.你能举例说出生活中动物细胞吸水失水的现象吗？ 不变。因为此时在单位时间内，进入半透膜的水分子数=渗出半透膜的水分子数。 3.师生共同总结：条件 a)半透膜 b)半透膜两侧溶液有浓度差 4.低浓度到高浓度 洗澡时间长，皮肤发皱吃咸 菜或嗑瓜子，嘴唇干 通过将问题分解为层层递进、环环相扣的小问题，能引导学生顺利思考，理解相关问题。 2.回忆：细胞膜的制备——水分能进出细 胞 根据生活经验回答学案问题： a红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ b红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？ 当红细胞处在不同浓度溶液中时，水就会透过半透膜发生渗透。 3.教师与学生共归纳讲述： 动物细胞的吸水与失水原理： 当外界溶液浓度小于细胞质的浓度时：细胞吸水膨胀 当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时：细胞失水皱缩 当外界溶液浓度等于细胞质浓度时：细胞不吸水也不失水，处于动态平衡（进=出） 总之，水是顺相对含量梯度而流动的， a一般不能 b红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。 其他动物细胞与哺乳动物成熟红细胞一样都有一层细胞膜将细胞质与外界溶液相隔开，因此，其吸水失水方式应该是一样的。 水往高处走。 四、植物细胞的吸水和失水 运用类比学习的方法，简化学习过程。 老师层层引导，1.植物细胞的结构与动物细胞有差异，植 物细胞能否吸水和失水，是不是和动物细胞的情况一样呢？ 2.幻灯片：成熟植物细胞模式图 物细胞能否吸水和失水，是不是和动物细胞的情况一样呢？ 2.幻灯片：成熟植物细胞模式图 a)说出植物细胞的各部分结构 b) 植物细胞内的液体主要是哪部分液 体？水分要进出，要经过哪些结构 c) 植物细胞壁是全透性的，不是半透膜， 请你定义原生质层。 3.归纳探究活动的一般步骤 4.a提出问题：请说出日常生活中几个植物细胞吸水和失水的实例，针对发现的现象，尝试提出一个问题。 b作出假设：对提出的问题，运用已有的知识和生活经验，提出合理的假说来解释。 c设计实验：你认为可以选择什么实验材料？可以选择什么试剂、工具完成实验？ 提示：要想观察液泡和细胞体积、大小a) 细胞壁、细胞膜、细胞质、带领学生体验探细胞核、液泡膜、细胞液。 究的过程，使学b) 细胞液，即液泡中的液生领悟科学探究体。液泡膜、细胞质、细胞的思想，培养自膜、细胞壁。 己进行科学探究c) 原生质层指的是细胞膜、的能力，增进对液泡膜以及这两层膜之间夹科学探究方法与着的细胞质。 a植物细胞会出现失水的情过程的理解。 况吗？植物细胞在什么情况 下会失水？植物细胞以什么 方式吸水和失水?原生质层是否相当于一层半透膜? b比如，教材上提供的参考 案例。教师引导，作出假设：通过引导学生思原生质层相当于半透膜。 c借助显微镜观察；紫色洋考如何选材、选试剂来使学生提
人教版高中生物必修一《物质跨膜运输的实例》教案
