全章复习与测试教案和学案内容

第四章细胞的物质输入和输出

4.1物质跨膜运输的实例

一、教材分析

“物质跨膜运输的实例”是人教版普通高中新课程生物必修1“分子与细胞”中第4章第1节的内容。本节在本章中的地位是通过水和其他物质的跨膜运输的实例，使学生建立物质跨膜运输的感性认识，从而理性地认识到细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜，为第4章第2节“膜结构”、第3节“物质跨膜运输的方式”学习奠定基础。探究“植物细胞的吸水和失水”是全书的第一个“探究实验”，为学习后面的探究性活动奠定基础。《物质跨膜运输的实例》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。第1课时具体通过渗透作用的演示实验，植物细胞的吸水和失水实验探究，学生初步体验渗透作用的条件与原理，细胞膜是选择透过性膜，植物细胞吸水与失水的原理，质壁分离与复原等。第2课时物质跨膜运输的实例是物质输入和输出细胞的具体实例。通过哺乳动物成熟的红细胞吸水与失水分析、植物对矿质离子的吸收等数据与实验现象进行分析，进一步更深层次的思考细胞膜及生物膜的选择透过性这一功能，同时有利于学生进一步加深细胞膜系统的边界认识以及感悟细胞膜在细胞与环境之间进行物质交换过程中的作用，为今后学习细胞结构及相关代谢、生命活动的调节、内环境的交换与稳态等提供基础。

三、教学重点、难点及解决方法

1、教学重点及解决方法

[教学重点] 举例说出细胞膜是选择透过性膜相当于半透膜。

[解决方法] ⑴通过渗透作用的演示实验，组织引导学生分析渗透现象。归纳总结渗透作用的概念、条件、原理、结果，指出半透膜的特性。

⑵通过分析水分进出红细胞的状况，总结出细胞膜相当于半透膜。

2.、教学难点及解决方法

[教学难点] 尝试提出问题，作出假设。

[解决方法]

⑴通过名人名言使学生认识到提出问题的重要性。爱因斯坦曾说过，“提出一个问题比解决一个问题更重要。”

⑵充分利用学生已有的知识和生活经验，引导学生对有关知识现象深入思考，提出相关问题，开展合作学习，利用小组活动讨论确定有价值的问题。

四、课时安排

2课时

五、教学方法

直观教学法、讲述法、启示法、演示法自学讨论法。教具准备：⑴渗透演示实验

⑵多媒体课件

六、学生活动

⑴指导学生对渗透现象的探讨

⑵指导学生对水分进出哺乳动物红细胞的现象思考与讨论

⑶指导学生阅读教材，认识原生质层。

⑷萝卜吸水和失水的演示实验。

七、教学程序

㈠明确目标

⑴细胞膜相当于半透膜

⑵尝试提出问题，作出假设

㈡重点、难点的学习与目标完成过程

引言：细胞是一个开放的系统，每时每刻与环境进行着物质的交换，物质的进进出出都要细胞的边界——细胞膜。

这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。

首先我们来探究渗透现象。

第1课时

一、渗透现象

[问题探讨] 演示“渗透作用实验”——介绍实验装置，指导观察实验结果。

在屏幕上打出渗透现象示意图提问：

⑴漏斗管内的液面为什么会升高？

⑵如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？

[来源学§科§网Z§X§X§K]

⑶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？

学生讨论总结。

教师归纳讲述：

⑴半透膜的特性

水分子等小分子可以通过，蔗糖等大分子则不能通过。

⑵渗透作用的概念：渗透作用是指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。

⑶发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液有浓度差。

⑷原理：当溶液浓度A>B时，水分子就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度A

⑸渗透作用的结果：

水分子可以通过半透膜进行双向扩散。

从宏观观察，水分是由低浓度溶液流向高浓度溶液，直到达到动态平衡。

二、动物细胞的吸水和失水

1、请同学们回忆细胞膜制备的实验。

分析“水分进出哺乳动物红细胞”的实验现象。

在屏幕上打出“水分进出哺乳动物红细胞的状况”示意图。

2、请同学们思考并讨论

⑴红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？

⑵红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？

⑶当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？

⑷红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？

3、学生讨论总结

4、教师归纳讲述

⑴动物细胞的吸水：外界溶液浓度小于细胞的浓度。

动物细胞的失水：外界溶液浓度大于细胞的浓度。

动物细胞既不吸水也不失水：外界溶液浓度等于细胞的浓度。

⑵动物的细胞膜相当于半透膜

三、尝试提出问题，作出假设

1、请学生观察图P61成熟细胞模式图，并阅读图左有关内容概括出：

⑴成熟的植物细胞中央有大液泡。

⑵原生质层：细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质。

2、教师讲述

进行科学探究的方式多种多样。一般来说，探究一般方法和基本步骤是：观察现象，提出问题→作出假设→设计实验→开展实验→分析结果，得出结论→表达与交流

3、组织引导学生观察现象，尝试提出问题，作出假设

屏幕上打出“爱因斯坦曾说过：‘提出一个问题比解决一个问题更重要”

⑴观察现象：

让学生回忆日常生活的现象：①白菜剁碎准备做馅时常常要放一些盐。稍等一会儿可见有水分渗出。（失水）②农作物施肥过多会造成烧苗。（失水）③蔫了的青菜放入清水中浸泡一会儿，菜叶变得硬挺起来（吸水）

老师展示课前准备好的萝卜条吸水和失水实验。介绍实验过程。展示实验结果。

⑵提出问题：

请同学们结合一些吸水和失水现象，深入思考提出想探究的问题，并与本小组同学交流。最终确定有探究价值的问题。

例：一位同学提出：“植物细胞会出现失水的情况吗？”另一位同学提出：“植物细胞在什么情况下会失水？”通过讨论，大家认为植物细胞会不会失水，现象中很明显，第二个问题更有探究价值。

⑶作出假设

根据已有的知识和生活经验，对提出的问题作尝试性的回答，也就是作出假设。

例如，某小组提出的问题是“原生质层相当于一层半透膜吗？”针对这一问题，他们作出的假设是：“原生质层相当于一层半透膜。”他们的理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，它们具有红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构；做菜馅时因为放了盐，菜中的水分大量流出，这与红细胞失水很相似。

⑷设计实验

你所作的假设即使是有依据的，也仅仅是一种推测。这种推测是否正确，还需要实验来检测。（见P62 参考案例）

⑸进行实验

按照实验方案认真操作，仔细观察，将每一步的观察结果记录下来。例如，上面的实验方案结果如下：

中央液泡大小

原生质层的位置

细胞大小

蔗糖溶液

变小

原生质层脱离细胞壁

基本不变

清水

逐渐恢复原来大小

原生质层恢复原来位置

基本不变

⑹分析结果，得出结论

[来源:Z,xx,k.Com]

分析结果与你的预期是否吻合，是否支持你的假设，最后得到实验结论。

例如，上面的实验结果与预期基本是吻合的，由于植物细胞有细胞壁，且原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，所以植物细胞不会有明显的缩小和膨胀，但出现了原生质层与细胞壁的分离和复原。由此，我们可以获得结论，原生质层相当于一层半透膜。

⑺表达和交流

将本小组探究的问题、过程、结果和结论与其他小组交流，听取他们的质疑并进行解释。如果有必要，对本小组的实验方案进行修改。

（三）总结：（略）

（四）作业布置

1、判断下列表述是否正确

⑴水分进出细胞取决于细胞内外液体的浓度差

（

）

⑵小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能

（

）

2、a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞，它们的细胞液浓度为a＞b＞c

3、盐碱地栽种植物，其出苗率和成活率均较低，原因是

A、土壤溶液的PH太小

B、土壤中缺少氮肥

C、土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度D、土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度

（五）板书设计

第4章

细胞的物质输入和输出

第1节

物质跨膜运输的实例

一、渗透现象

1、渗透作用的概念

2、渗透作用的条件

二、动物细胞的吸水和失水

1、动物细胞的吸水：外界溶液浓度小于细胞的浓度

动物细胞的失水：外界溶液浓度大于细胞的浓度

2、动物的细胞膜相当于半透膜

三、尝试提出问题，作出假设

1、成熟的植物细胞的特点

⑴成熟的植物细胞中央具有大液泡

⑵原生质层

2、探究的一般步骤

[来源学科网ZXXK]

观察现象

提出问题

作出假设

设计实验

开展实验

记录结果

分析结果，得出结论

表达与交流