2019-2020年高中生物（板書設計+基礎練習+變式訓練） 4.1《物質跨膜運輸?shù)膶嵗方贪?新人教版必修1.doc

2019-2020年高中生物（板書設計+基礎練習+變式訓練） 4.1物質跨膜運輸?shù)膶嵗贪?新人教版必修1一、教學目標：知識方面：舉例說出細胞膜是選擇透過性膜能力方面：1、嘗試提出問題，做出假設，對探究活動進行設計2、進行關于職務細胞吸水和失水的實驗設計和操作二、教學重點、難點及解決方法1、教學重點：舉例說出細胞膜是選擇透過性膜，相當于半透膜。解決方法：（1）通過滲透作用的演示實驗，組織引導學生分析滲透現(xiàn)象。歸納總結滲透作用的概念、條件、原理、結果，指出半透膜的特性。（2）通過分析水分進出紅細胞的狀況，總結出細胞膜相當于半透膜。2、教學難點：嘗試提出問題，作出假設。解決方法：（1）通過名人名言使學生認識到提出問題的重要性。愛因斯坦曾說過，“提出一個問題比解決一個問題更重要。”（2）充分利用學生已有的知識和生活經驗，引導學生對有關知識現(xiàn)象深入思考，提出相關問題，開展合作學習，利用小組活動討論確定有價值的問題。三、教學用具：ppt、實驗材料四、課時安排：2課時五、教學方法：直觀教學法、講述法、啟示法、演示法自學討論法六、教學程序引言：細胞是一個開放的系統(tǒng)，每時每刻與環(huán)境進行著物質的交換，物質的進進出出都要細胞的邊界細胞膜。這一節(jié)課我們共同來探究水分進出細胞的情況。首先我們來探究滲透現(xiàn)象。第1課時（一）、滲透現(xiàn)象問題探討：演示“滲透作用實驗”介紹實驗裝置，指導觀察實驗結果。在屏幕上打出滲透現(xiàn)象示意圖提問：漏斗管內的液面為什么會升高？如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內的液面還會升高嗎？如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？學生討論總結。教師歸納講述：半透膜的特性：水分子等小分子可以通過，蔗糖等大分子則不能通過。滲透作用的概念：滲透作用是指水分子或其它溶劑分子通過半透膜的擴散。發(fā)生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側的溶液有濃度差。原理：當溶液濃度A>B時，水分子就通過半透膜由B流向A；當溶液濃度A<B時，水分子就通過半透膜由A流向B；當溶液濃度AB時，則處于動態(tài)平衡。滲透作用的結果：水分子可以通過半透膜進行雙向擴散。從宏觀觀察，水分是由低濃度溶液流向高濃度溶液，直到達到動態(tài)平衡。（二）、動物細胞的吸水和失水1、請同學們回憶細胞膜制備的實驗。分析“水分進出哺乳動物紅細胞”的實驗現(xiàn)象。在屏幕上打出“水分進出哺乳動物紅細胞的狀況”示意圖。2、請同學們思考并討論紅細胞內的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？紅細胞的細胞膜是不是相當于“問題探討”中所說的半透膜？當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？3、學生討論總結4、教師歸納講述動物細胞的吸水：外界溶液濃度小于細胞的濃度。動物細胞的失水：外界溶液濃度大于細胞的濃度。動物細胞既不吸水也不失水：外界溶液濃度等于細胞的濃度。動物的細胞膜相當于半透膜（三）、嘗試提出問題，作出假設1、請學生觀察圖P61成熟細胞模式圖，并閱讀圖左有關內容概括出：成熟的植物細胞中央有大液泡。原生質層：細胞膜和液泡膜以及兩膜之間的細胞質。2、教師講述進行科學探究的方式多種多樣。一般來說，探究一般方法和基本步驟是：觀察現(xiàn)象，提出問題做出假設設計實驗開展實驗分析結果，得出結論表達與交流3、組織引導學生觀察現(xiàn)象，嘗試提出問題，做出假設屏幕上打出“愛因斯坦曾說過：提出一個問題比解決一個問題更重要”觀察現(xiàn)象：讓學生回憶日常生活的現(xiàn)象：白菜剁碎準備做餡時常常要放一些鹽。稍等一會兒可見有水分滲出。（失水）農作物施肥過多會造成燒苗。（失水）蔫了的青菜放入清水中浸泡一會兒，菜葉變得硬挺起來（吸水）老師展示課前準備好的蘿卜條吸水和失水實驗。介紹實驗過程。展示實驗結果。提出問題：請同學們結合一些吸水和失水現(xiàn)象，深入思考提出想探究的問題，并與本小組同學交流。最終確定有探究價值的問題。例：一位同學提出：“植物細胞會出現(xiàn)失水的情況嗎？”另一位同學提出：“植物細胞在什么情況下會失水？”通過討論，大家認為植物細胞會不會失水，現(xiàn)象中很明顯，第二個問題更有探究價值。作出假設根據(jù)已有的知識和生活經驗，對提出的問題作嘗試性的回答，也就是作出假設。例如，某小組提出的問題是“原生質層相當于一層半透膜嗎？”針對這一問題，他們作出的假設是：“原生質層相當于一層半透膜?！彼麄兊睦碛墒牵褐参锛毎ず鸵号菽ざ际巧锬?，它們具有紅細胞的細胞膜基本相同的化學組成和結構；做菜餡時因為放了鹽，菜中的水分大量流出，這與紅細胞失水很相似。設計實驗：你所作的假設即使是有依據(jù)的，也僅僅是一種推測。這種推測是否正確，還需要實驗來檢測。（見P62 參考案例）進行實驗：按照實驗方案認真操作，仔細觀察，將每一步的觀察結果記錄下來。例如，上面的實驗方案結果如下：中央液泡大小原生質層的位置細胞大小蔗糖溶液變小原生質層脫離細胞壁基本不變清水逐漸恢復原來大小原生質層恢復原來位置基本不變分析結果，得出結論分析結果與你的預期是否吻合，是否支持你的假設，最后得到實驗結論。例如，上面的實驗結果與預期基本是吻合的，由于植物細胞有細胞壁，且原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性，所以植物細胞不會有明顯的縮小和膨脹，但出現(xiàn)了原生質層與細胞壁的分離和復原。由此，我們可以獲得結論，原生質層相當于一層半透膜。表達和交流將本小組探究的問題、過程、結果和結論與其他小組交流，聽取他們的質疑并進行解釋。如果有必要，對本小組的實驗方案進行修改。進一步探究植物細胞會由于過多吸水而漲破嗎？（不會，因為植物細胞有細胞壁）（三）、總結（四）、作業(yè)布置1、判斷下列表述是否正確水分進出細胞取決于細胞內外液體的濃度差 （ ）小分子物質都能通過細胞膜，大分子物質則不能 （ ）2、a、b、c表示某植物體的三個相鄰的細胞，它們的細胞液濃度為abc3、鹽堿地栽種植物，其出苗率和成活率均較低，原因是A、土壤溶液的PH太小B、土壤中缺少氮肥C、土壤溶液的濃度高于細胞液的濃度D、土壤溶液的濃度低于細胞液的濃度4、向豬膀胱注入0.3g/ml的蔗糖溶液，扎緊入口，然后將其浸入0.05g/mL的蔗糖溶液中，每隔半小時稱一次重量（）下列坐標圖中能正確表示測定結果的是（五）、板書設計第1節(jié) 物質跨膜運輸?shù)膶嵗弧B透現(xiàn)象1、半透膜的特性2、滲透作用的概念3、滲透作用的條件4、滲透作用的原理二、動物細胞的吸水和失水1、動物細胞的吸水：外界溶液濃度小于細胞的濃度動物細胞的失水：外界溶液濃度大于細胞的濃度2、動物的細胞膜相當于半透膜三、嘗試提出問題，作出假設1、成熟的植物細胞的特點成熟的植物細胞中央具有大液泡原生質層2、探究的一般步驟 觀察現(xiàn)象；提出問題；作出假設；設計實驗；開展實驗；記錄結果；分析結果，得出結論；表達與交流。第2課時引言：在上一節(jié)課中，我們學習了進行探究性實驗的一般方法和基本步驟，并且一起分析了“細胞什么情況下會失水，什么情況下會吸水”的實驗設計，那今天我們就來動手做這個探究實驗。（一）、探究植物細胞的吸水和失水1、學生實驗，教師指導大家課前已經做了預習，實驗器材已經發(fā)放到大家的桌面上了，下面可以開始動手實驗注意以下幾點：加蔗糖溶液時不要污染了顯微鏡。如果你從蓋玻片左側加蔗糖溶液，接下來加清水時應從右側加入。如實記錄實驗結果，并完成實驗評價表（見評價方案）。實驗時間為25分鐘，實驗結束后要清洗和整理實驗用具。學生進行實驗，老師旁邊指導，將實驗效果特別好的裝片拿到教師顯微鏡下并通過顯微鏡投影投放到大屏幕上展示出來。2、分析實驗結果，得出結論下面我們看一組同學的實驗結果記錄，它能否證明我們最初的假設是正確的呢？中央液泡的大小原生質層的位置細胞大小0.3g/mL蔗糖溶液變小脫離細胞壁基本不變清水逐漸恢復原來的大小逐漸恢復原來的位置基本不變學生：可以，很明顯細胞在0.3g/mL蔗糖溶液下因失水發(fā)生了質壁分離，而在清水中因吸水發(fā)生了質壁分離的復原。教師：大家想想，假如沒有細胞壁，實驗結果會有什么不同，你會聯(lián)系到之前我們講的一個什么實驗？學生：細胞會發(fā)生破裂，就像之前學的用哺乳動物的紅細胞制備細胞膜的實驗，紅細胞沒有細胞壁，吸水以后會發(fā)生破裂。教師：很好，其實動物細胞也會發(fā)生失水和吸水。3、教師歸納講述植物細胞的吸水和失水 細胞壁：全透性 結構 細胞膜 原生質層： 細胞質 具選擇透過性，相當于半透膜 液泡膜 條件：成熟植物細胞具有中央液泡驗證 （1）當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，細胞通過滲透作用失水，發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。 （2）將已發(fā)生質壁分離的植物細胞放入清水中，此時細胞液的濃度高于外界清水，植物細胞就吸水，發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象。（二）、物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?、細胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程。其他物質的跨膜運輸是怎樣的呢？資料分析看P63P64相關內容討論有關問題討論問題：(1)、水稻培養(yǎng)液里的Ca2和Mg2濃度為什么會增高？(2)、不同作物對無機鹽的吸水有差異嗎？(3)、水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質的跨膜運輸也是這樣的嗎？(4)、細胞對物質的吸收有選擇嗎？如果有，這種選擇性有普遍性嗎？學生討論回答。2、教師歸納講述（1）從以上實例可以看出，物質跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的，而且細胞對于物質的輸入和輸出有選擇性?？梢哉f細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。生物膜的這一特性，與細胞的生命活動密切相關，是活細胞的一個重要特征。（2）成熟的植物細胞的吸水和失水植物細胞的結構特點：細胞壁：全透性細胞膜：選擇透過性細胞質：內有大液泡大液泡：里面的液體稱細胞液原生質層：相當于一層半透膜注意：液泡形成以后，細胞主要靠滲透作用吸水。植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。細胞液濃度外界溶液濃度，吸水。細胞液濃度外界溶液濃度，失水。（3）質壁分離及質壁分離復原實驗的應用有哪些？ 說明原生質層是選擇透過性膜，成熟的植物細胞處于一定濃度的溶液中構成了滲透系統(tǒng)。 判斷植物細胞的死活。只有活細胞的原生質層才是半透膜，才有質壁分離現(xiàn)象，如細胞死亡，原生質層的結構破壞，半透膜性質消失，不能產生質壁分離現(xiàn)象。 測定細胞液的濃度。原生質層相當于一層半透膜，所以水分子可以自由通過，而蔗糖等大分子物質卻不能通過。將細胞放入具有濃度梯度的一系列蔗糖溶液中，觀察細胞質壁分離的情況，即可測定該細胞的濃度范圍。 光鏡下觀察細胞膜。正常植物細胞膜很薄，又緊貼細胞壁，不易看到，質壁分離后，原生質層的最外面即為細胞膜。（三）、總結（四）、作業(yè)布置：P64二（五）、板書設計動物細胞的吸水與失水：外界溶液濃度較高時：失水皺縮外界溶液濃度較低時：吸水膨脹甚至漲破相同時：動態(tài)平衡 細胞壁：全透性 結構 原生質層：選擇透過性植物細胞的吸水和失水 細胞液：具有一定濃度 條件：同動物細胞 質壁分離和復原實驗及結論物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗褐参锛毎盏V質元素1、現(xiàn)象：細胞吸水和吸收無機鹽離子速度不一樣。2、結論：（1）細胞吸水與吸收無機鹽是兩個相對獨立的過程。（2）生物膜是一種選擇透過性膜（功能特性）。習題：1滲透作用的發(fā)生必須具備的兩個條件： 2細胞的吸水和失水當外界溶液的濃度大于細胞質的濃度時，動物細胞 ，而植物細胞則 ，因為植物細胞有 。當外界溶液的濃度小于細胞質的濃度時，動物細胞 ，植物細胞 。植物細胞的結構與動物細胞有明顯的區(qū)別，成熟的植物細胞由于有 占據(jù)了細胞的大部分空間，將細胞質擠成一薄層，所以細胞內的液體環(huán)境主要指的 。原生質層包括 、 。3探究：植物細胞的吸水和失水探究實驗的一般步驟：提出問題 。植物細胞的原生質層相當于一層 。當 小于 的濃度時，細胞失水，由于原生質層比細胞壁的伸縮性 ，因而會出現(xiàn) 的現(xiàn)象，反之，則會出現(xiàn) 。4物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗毎奈褪撬肿?運輸?shù)倪^程。而物質跨膜運輸并不都是 的，而且是細胞對于物質的輸入和輸出有 ?？梢哉f細胞膜和其他生物膜都是 ，這種膜可以讓 自由通過，一些 和 也可以通過，而其他的 、 和 則不能通過。