全章复习与测试教学设计及课堂实录

S1物质跨膜运输的实例

第四章

细胞的物质输出和输入

第1节

物质跨膜运输的实例

一、教学目标：

知识方面：举例说出细胞膜是选择透过性膜

能力方面：1、尝试提出问题，做出假设，对探究活动进行设计，2、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作

二、教学重点、难点及解决方法

1、教学重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜。

2、教学难点：植物吸水和失水的实验（质壁分离及复原）

三、教学方法：多媒体教学、传统教学（讲述法、启示法、谈话法）

四、课时安排：1课时

五、教学程序

复习导入：上几节课我们学习了最基本的生命系统---细胞的基本结构，其中细胞的边界是？？（细胞膜）；细胞膜有哪些功能？

活细胞中含量最多的化合物是？（水）

那水分是怎样进出细胞的？这节课我们以水分进出细胞为例来学习物质跨膜运输的过程。请大家打开课本第4章第一节：物质跨膜运输的实例。

在一个生活中常见的现象：一滴红墨水滴在杯中清水里，不一会儿发现整个杯子里的水都变成了红色；开饭的时候，还未走到食堂，便闻到食堂传来的香味。这就是扩散现象，说明物质可以从高浓度的地方扩散到低浓度的地方，也就是说：物质会从分子密度大的地方向密度小的地方移动。

我们一起来观察这样的一个实验（P60，渗透现象的实验）：

（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。

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？

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：水分子或其它溶剂分子会通过半透膜扩散，我们把这种扩散称为渗透作用。

此实验中，水分子通过半透膜进入到漏斗中导致液面升高，水从溶液浓度低的地方向浓度高的地方扩散。我们知道：溶液=溶剂+溶质，溶液浓度是由溶质的多少而决定的，在这个实验中，单位体积的清水中，无溶质，即烧杯里的清水是一个纯溶剂的环境，它的水分子相对较多；而蔗糖溶液中溶质是蔗糖，它的溶剂水分子相对较少，于是水分子从多的地方是水分子少的地方扩散，从现象上来看就是：水分从低浓度的溶液向高浓度溶液流动，直到达到动态平衡。

如图：

蔗糖：溶液

=

溶剂

+

溶质

1

S1物质跨膜运输的实例

↑

水分子少

蔗糖

↑

水分子多↑

0 清水：溶液

=

溶剂

+

溶质

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。

（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。

引导学生看P60

“水分进出哺乳动物红细胞的状况”示意图。

设疑：

⑴当将红细胞放置低浓度的溶液中时，会有什么现象？产生原因是什么呢？

⑵当将红细胞放置高浓度的溶液中时，会有什么现象？产生原因是什么呢？

⑶当将红细胞放到与细胞质浓度相等的溶液中，又会有什么现象？为什么？

（师评价，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。水分子的进出处于动态平衡，细胞的正常形态得以维持，这就是打点滴时要用生理盐水的原因。）

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当外界溶液浓度过低时，红细胞会发生什么变化？原因。

⑶红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？

⑷如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么变化？原因？

⑸红细胞及烧杯中的溶液所构成的整体类似于一个渗透装置吗？为什么？

3、学生讨论总结

4、教师归纳讲述

动物的红细胞膜相当于半透膜。

5、联系生活：那动物其他类型的细胞也有失水或吸水的现象吗？如我们吃比较咸的食物，觉得口腔和唇的黏膜有何感觉？解决方法是？

（说明了其他类型的细胞也有失水或吸水的现象。动物细胞的细胞膜相当于半透膜，动物细胞及其所处的液体环境相当于一个渗透装置。）

那植物细胞是不是也会失水或吸水？

（三）、植物细胞的吸水和失水

组织引导学生观察现象，尝试提出问题，做出假设

⑴观察现象：

回忆日常生活的现象：①白菜放置时间长了,以及萝卜条放在盐水中,都会萎蔫。（失水）②农作物施肥过多会造成烧苗。（失水）③卖菜的阿姨经常向青菜上洒水,青菜变得硬挺,说明植物细胞也会吸水和失水（吸水）。

⑵提出问题，筛选有价值的问题：

⑶作出假设：

当一个问题提出后，我们必须结合已有的知识或经验分析问题，并且作出尝试性的回答，这种尝试性的回答称为“作出假设”。

1、请学生观察图P61成熟细胞模式图，概括植物细胞结构：

⑴成熟的植物细胞中央有大液泡。成熟植物细胞内的液体环境主要指液泡中的细胞液

⑵原生质层：细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质。

⑶植物细胞最外层是细胞壁，他影响细胞的吸水或失水吗？

2

S1物质跨膜运输的实例

细胞膜和液泡膜都是半透膜，那水进出液泡需要经过的原生质层，相当于一层半透膜。

⑷设计实验：（选材：材料颜色，细胞大小？试剂选择：蔗糖？酒精？）

实验步骤：制临时装片-低倍镜观察-如何使得叶表皮细胞处于失水的状态-如何使得他们复原

⑸进行实验：

（学生通过ppt演示的实验和教师解说，得出观察结果）

蔗糖溶液

清水

中央液泡大小

变小

逐渐恢复原来大小

原生质层的位置

原生质层与细胞壁

分开

原生质层恢复

原来位置

细胞大小

基本

不变

基本

不变

⑹分析结果，得出结论

设疑：①为什么植物细胞大小基本不变？

总结：植物细胞有细胞壁，其弹性较小，所以植物细胞不会有明显的缩小和膨胀，但原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，原生质层脱离细胞壁，即发生质壁分离现象。如果将发生质壁分离的细胞浸润到清水中，我们发现随着水分的进入，原生质层慢慢恢复到原来的位置，紧贴细胞壁，这个现象我们成为质壁分离复原。由此，我们可以获得结论，原生质层相当于一层半透膜。

这个实验里面，你还能获得哪些信息？比如细胞壁有什么特点？

②发生质壁分离的细胞膜和细胞壁之间是什么物质呢？

（空气？水？还是细胞外的溶液？）

③假如植物细胞壁相当于一层半透膜，实验结果会有什么不同？

④假如没有细胞壁，实验结果会有什么不同？

⑺表达和交流

⑻进一步探究

植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？（不会，因为植物细胞有细胞壁）

从刚才的几个例子，我们可以发现细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。那其他物质的跨膜运输是怎样的？

我们下节课再见！

六、课堂小结

七、课堂巩固：PPT

八、板书设计

第1节

物质跨膜运输的实例

一、渗透现象

1、概念：溶剂分子（如水）通过半透膜的扩散作用。

2、渗透作用的条件

二、动物细胞的吸水和失水

1、

吸水：外界溶液浓度

< 细胞的浓度

失水：

外界溶液浓度

> 细胞的浓度

动态平衡：外界溶液浓度

= 细胞的浓度

2、动物的细胞膜相当于半透膜

三、植物细胞的吸水和失水

1、成熟的植物细胞的特点

细胞壁

全透性

细胞膜

3

S1物质跨膜运输的实例

原生质层

细胞质

具选择透过性，相当于半透膜

液泡膜

大液泡：

细胞液

2.质壁分离（失水）

外界溶液的浓度

> 细胞液浓度时

3.质壁分离复原（吸水）

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