全章复习与测试教案设计（一等奖）

物质跨膜运输的实例教学设计

一、教学目标

1.知识目标

a. 说出细胞在什么情况下吸水和失水。

b. 举例说出细胞膜是选择透过性膜。

2.能力目标

进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

3.情感目标

体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。

二、教学重点

a. 知道细胞与外界溶液一起可以构成一个渗透系统。 b. 举例说出细胞膜是选择透过性膜。

三、教学难点

a. 理解细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。构成细胞的基本元素是碳。

b. 进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

四

教学流程

教学流程

环节一：课程多媒体动画演示渗透作用实验，引导学生思考。

思考、讨论、导入渗透作用

教师活动

学生活动

设计意图

①烧杯中是清水，漏斗内是30%的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层玻回答。

璃纸（半透膜）隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，导入

静置2 h后，漏斗内的液面有何变化？

②用一层纱布代替半透膜，其它的均与①相同，漏斗内的液面有何变化？

③用一层塑料布代替半透膜，其它的也与①相同，漏斗内的液面会有什么变化？

④若漏斗内外均是同浓度蔗糖溶液，情况又是怎样的？若漏斗内外都是清水呢？

环节二：讲授一、渗透作用

1.渗透作用的概念

渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。

阅读、观察、

分析、讨论、理解发生回答。

是渗透作用的条件

新课

2. 渗透系统的组成分析

⑴渗透系统的组成（如图）及特点：

①半透膜，可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。

②半透膜两侧的溶液具有浓度差。

3.渗透作用的发生

⑴若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。

⑵在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。

【典型例题】

下图为一个渗透装置，半透膜小袋内充满0.3 g/mL的蔗糖溶液，用不同表面积的半透膜小袋做实验，开始一段时间内玻璃管内液面高度变化速率的相关曲线最可能是(横坐标表示表面积)(

) 倾听、呼应。

回忆、讨论、回答。

【答案】B 二、动植物细胞的吸水和失水

1.动物细胞的吸水和失水

外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀

外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩

外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡

2.植物细胞的吸水和失水

(1)成熟植物细胞的结构

演练、回

说出构成细胞的基本元素是碳。

说出细胞在什么情况下吸水和失水。

(2)原理和现象

①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。

(3)质壁分离的原因

①外因：细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水；

②内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。

【典型例题】

某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、滴加了红墨水的蔗糖溶液（质量浓度为0.3g/mL)、蒸馏水等材料，制成观察植物细胞质壁分离和复原实验的临时装片。下图是该同学根据所观察到的图像绘制而成。下列分析中，不正确的是（

）

倾听、呼应。

A. 结构①②③构成原生质层

B. ①内液体为红色，②内液体为紫色

C. 该图所示细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原

D. 若将该图所示细胞放于清水中，可能会发生质壁分离复原

【答案】A 三、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原

1.实验原理

2.实验流程

分析、讨论

知道植物细胞膜具有选择透过性

【典型例题】

将某植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（

）

A．0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

B．0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等

C．2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压

D．0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

【答案】C 四、物质跨膜运输的其他实例

【知识点讲解】

实例一：

结论：1.同种植物对不同离子的吸收不一样

2.不同植物对同种离子的吸收不一样

3.植物吸收离子和吸收水是两个相对独立过程

实例二：人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力，能够逆浓度梯度吸收碘。

结论：有些物质（如碘）的跨膜运输是逆相对含量梯度（逆浓度梯度）运输的。

实例三：不同微生物对不同矿物质吸收表现出较大差异

结论：生物对于不同离子吸收经验选择性。

小结：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜，水分子自由通过，一些离子和小分子可以通过，其他的离子、小分子、大分子不能通过，是活细胞的重要特征。

【典型例题】

科学家将水稻和番茄分别放在相同的含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液中培养，相同条件下培养一段时间后，培养液中的离子浓度变化情况如下图所示。下列分析正确的是

A. 水稻吸收Ca2+、Mg2+的速度与吸水的速度相同

B. 番茄从培养液中吸收Ca2+，而从体内排出SiO44-

C. 最可能水稻根细胞膜上运输SiO44-的载体数量明显多于番茄的Ca2+和Mg2+的跨膜运输可以是逆相对含量梯度的

D. 水稻和番茄对Mg2+离子的吸收没有体现细胞膜的选择透过性

【答案】C