【新教材】3.1细胞膜的结构和功能教学设计-人教版高中生物必修1分子与细胞

3.1《细胞膜的结构》教学设计一、目标依据课标：概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。

二、教学目标1.简述细胞膜的成分。

2.说出细胞膜结构的探索历程。

3.说出细胞膜流动镶嵌模型的内容。

4.说明细胞膜结构与功能的关系。

三、教学重点1.细胞膜的成分。

2.流动镶嵌模型的内容。

四、教学难点细胞膜的结构：流动镶嵌模型的内容。

五、教学过程导入所学知识点：提问学生细胞膜的功能，依据结构与功能适应观，导入细胞膜的结构。

（一）细胞膜的成分展示两个资料，引导学生进行分析。

资料1：19世纪末，欧文顿(Overton)用500多种物质对植物细胞的通透性作研究发现：凡是脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。

结论：膜是由脂质组成的。

思考题：1.最初认识到细胞膜的组成含有脂质，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取和鉴定？2.在推理分析之后，还需要对膜的成分进行提取和鉴定吗？3.为什么人们不从一开始就做实验来分析细胞膜的成分，而是先提出假说呢？资料2：20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。

结论：膜的主要成分是脂质和蛋白质。

以提问学生的形式总结细胞膜的成分：脂质 50% 主要成分蛋白质 40% 主要成分糖类 2%-10%（二）细胞膜的结构以细胞膜的成分为基础，展示资料，引导学生逐步分析细胞膜的结构。

资料3：科学家朗缪尔（Langmuir Trough）设计了脂类单分子膜技术，对细胞膜进行了定性的研究。

教师讲解磷脂分子特点，带领学生进行活动1.画：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？（学生在作业本上动手画出来。

）资料4：1925年，两位荷兰的科学家，格伦德尔（Grendel）和戈特（Gorter）对细胞膜进行定量分析。

一方面，他们测量出单个红细胞表面积为100 μm2，从而计算出10000个红细胞总的表面积；另一方面，他们用丙酮抽提出脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，他们发现，膜脂铺展的总面积是红细胞总表面积的1.8-2.2倍。

高中生物新教材必修一教学案《3.1细胞膜的结构和功能》高中生物新教材必修一教学案《3.1细胞膜的结构和功能》一、教学目标1、从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能2、分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。

3、分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段不断修正与完善的过程。

二、教学重点和难点1.教学重点( 1 )细胞膜的功能。

(2)流动镶嵌模型的主要内容。

2.教学难点( 1 )细胞膜的结构与其组成成分的内在联系。

(2 )对细胞膜结构的探索过程。

三、素养要求1、生命观念：说出细胞膜的成分、结构与功能之间的联系。

2、科学思维：说明细胞膜的流动镶嵌模型，浓度制作细胞膜的结构模型。

3、科学探究：尝试提出膜的结构的特点假说，并进一步设计实验验证。

4、社会责任：关注细胞膜结构与功能的科学进展，参与人工膜应用的讨论。

四、教学方法问题导学，情境教学，思维探究，多媒体PPT、模型建构五、教学过程一问题探讨鉴别动物细胞是否死亡，常用台盼蓝染液。

死细胞被染成蓝色,活细胞不会着色。

讨论：1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？学生教师：1、活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能2、作为边界，信息交流二、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开使细胞成为相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。

2.控制物质进出细胞细胞膜控制物质进出细胞时具有选择性3.进行细胞间的信息交流（1）通过化学物质交流（2）通过细胞接触交流（3）通过通道交流技能提升：1、下列关于细胞膜的功能不正确的是 BA、维持细胞内部环境的相对稳定B、使细胞呈现特定的形状C、实现细胞间的信息交流D、将抗体、激素等物质合成后分泌到细胞外2、生物膜上信息交流的受体大多是属于下列哪类物质BA.脂质类B.蛋白质类C.核酸类D.纤维素类三、对细胞膜成分的探索1．细胞膜成分的探索过程人物发现1895年欧文顿通透性实，膜是由脂质组成的20世纪初组成细胞膜的脂质有磷脂和固醇，其中磷脂含量最多1925年荷兰科学家细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层1935年,丹尼利、戴维森细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质2．细胞膜的成分(1)脂质(约占50%)：包括磷脂和固醇，主要是磷脂。

《第3章第1节细胞膜的结构和功能》环节一：自主学习( 范围: P40-45)一、学习目标概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。

二、知识构建（一）细胞膜的功能1．将与分隔开。

细胞膜保障了细胞内部环境的_____________。

2．控制物质进出细胞。

(1)细胞需要的可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质_________进入细胞。

(2)抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到，细胞产生的也要排到细胞外；但是细胞内的核酸等重要成分却____________到细胞外。

3．进行细胞间的。

(1)细胞分泌的化学物质(如________),随________到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的__________结合。

（2）相邻两个细胞的__________接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。

（3）相邻两个细胞之间形成________，携带信息的物质通过_____进入另一个细胞，例如，高等植物细胞之间通过相互连接，也有信息交流的作用。

细胞间的信息交流，大多与细胞膜的_________有关。

（二）细胞膜的成分和结构1．细胞膜主要由_______和_________组成。

此外,还有少量的。

其中,脂质约占细胞膜总量的_______，蛋白质约占_______,糖类占________。

特别提醒: 在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的________和_______越______。

2. 对细胞膜成分和结构的探索历程（P42）1970年________标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有________________1972年辛格和尼科尔森新的观察和实验证据提出为大多数人所接受的__________模型3.提出假说：膜的成分和结构的初步阐明，最初都是依据实验现象和有关知识，提出。

假说需要通过和进一步验证和完善。

(三) 流动镶嵌模型的基本内容1. 基本构成：生物膜的流动镶嵌模型认为，构成了膜的基本支架，其内部是磷脂分子的端。

新人教版高中生物必修一第三章第1节《细胞膜的结构和功能》教学设计预习案3.1 细胞膜的结构和功能班级:_______ 姓名：________ 日期：________ 【学习目标】1、说出细胞膜作为系统的边界所具有的功能。

2、概述流动镶嵌模型的主要内容。

3、分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。

【自主学习】问题1：细胞膜具有哪些功能？问题2：细胞膜将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为一个相对独立的系统，对进化有什么意义？对细胞有什么作用？问题3：鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。

用它染色时，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。

为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？这说明细胞膜具有什么功能？问题4：活细胞的细胞膜对物质进入细胞具有控制作用，这种控制是绝对的吗？举例说明。

问题5：归纳细胞间信息交流的方式。

问题6：画出磷脂分子的结构简图，画出其在水-空气界面的分布状态。

问题7：从洋葱表皮细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成的单分子层面积都恰好为细胞表面积的2倍吗？哪些细胞具有这样的特点？为什么？问题8：细胞膜包含哪些成分？膜蛋白与细胞膜的功能有什么关系？问题9：流动镶嵌模型的主要内容是什么？问题10:什么是糖被？分布于哪里，有什么功能？问题11：简述细胞膜的结构特性和功能特性及影响因素。

练习案【思维导图】【巩固练习】1．细胞作为一个基本的生命系统，它的边界是细胞膜。

细胞膜将细胞与外界环境分隔开的作用不包括()A．保障了细胞内部环境的相对稳定B．将生命物质与外界环境分隔开C．使细胞成为相对独立的系统D．使细胞内物质不能流失到细胞外，细胞外物质不能进入细胞内2．细胞间信息交流的方式多种多样。

下列不是细胞间信息交流方式的是() A．细胞分泌的激素通过血液运输将信息传递给靶细胞B．精子和卵细胞通过相互接触实现信息的传递C．细胞膜将细胞与外界环境分隔开D．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接3．如图是细胞间的3种信息交流方式，请据图回答：(1)图A表示细胞分泌的化学物质，随①________到达全身各处，与靶细胞表面(2)图B表示通过相邻两细胞的________，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示___________________________。

第三章细胞的基本结构
第1节细胞膜的结构和功能
一、教学目标的确定
课程标准的具体要求是:阐明细胞具有多个相对独立的结构，承担着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。

依据上述要求，本节课教学目标确定为:
1.通过自主学习、合作学习和教师精讲，能够举例说出几种细胞器的结构和功能；
2.对比不同细胞器的结构与功能，举例说明细胞器结构与功能的相关性。

二、教学设计思路
本设计充分利用教材中丰富的图文资料引导学生学习。

各种细胞器的结构与功能以图文结合的方式呈现，适合学生自主学习。

引导学生在自主学习的基础上，借助表格和问题归类比较、交流疑惑、发表见解、归纳总结。

教师根据学生自主学习和交流研讨的情况进行精讲，答疑解惑，补充拓展。

通过学生自己动手制作细胞器模型，进一步加深对细胞器结构与功能的认识，理解细胞器结构与功能的相关性。

最后预留一部分时间给学生进行反思总结，培养学生良好的学习习惯。

三、教学实施的程序。

3.1细胞膜的结构和功能教学设计——细胞膜的结构和功能1概念分析本节课是高中生物学新课改生物学必修1《分子与细胞》第三章第一节的教学内容。

本节课安排在糖类、脂质和蛋白质等有机化合物之后，又是细胞的基本结构开篇之作，主要包括细胞膜的功能、对细胞膜结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容三部分。

细胞膜成分、结构和功能的学习有助于学生理解有机物如何构建细胞结构，促使学生初步形成结构与功能相适应的生命观念，同时又是学习生物膜系统、物质进出细胞方式的基石。

知识概括：细胞膜的功能——将细胞与外界环境分割开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。

关于细胞膜的分子结构模型，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型被大部分人接受。

流动镶嵌模型认为，细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成的，其外表面还有糖类分子；细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性。

课标要求：聚焦课标，大概念要求学生认识到“细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。

”联系前后：本节课的教学内容是在学习了细胞的化学组成的基础上进行的，主要包括细胞膜的功能、细胞膜的物质组成、细胞膜的探究历程、流动镶嵌模型等内容，这既有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习细胞的代谢作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。

地位作用：本节课安排在糖类、脂质和蛋白质等有机化合物之后，又是细胞的基本结构开篇之作，承前启后，并且为学生学习生物膜系统、物质进出细胞方式打下基础。

本节课体现了结构决定功能的生物学特点，在教学中起着至关重要的作用。

本节课运用科学史和模型建构相结合的教学策略，以细胞膜成分与结构的科学探究史为主线，以问题为引领，运用假说、求证等方法，引导学生提出假说、构建模型、修正模型，旨在促进学生主动、合作、探究、可持续的学习，发展学生的生物学学科核心素养，实现生态育人目标。

2学情分析基于必修1前两章的学习和初中相关的知识基础，学生已知道细胞的基本结构、组成细胞的成分和各成分的功能、细胞成分鉴定的一般方法，为本节知识的学习奠定了基础。

3.1 细胞膜的结构和功能一、教学目标的确定1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。

2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。

3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。

二、教学重点和难点1、教学重点（1）细胞膜的功能。

（2）对细胞膜成分的探索。

2、教学难点细胞膜的结构与其组成成分的内在联系。

三、本节聚焦1. 细胞膜有哪些主要功能？2.通过对细胞膜成分的探索过程的分析，你对科学的过程和方法有哪些领悟？3.细胞膜的成分是什么？其成分可变吗？四、教学流程设计情境：（一）鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液；为什么死细胞会被染上色，而活细胞不会着色？据此推测，细胞膜作为系统的边界，应该具有什么功能？（二）科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。

此实验说明了什么？任务一：分析与思考相关生物学事实，概述细胞膜的重要生理功能。

【生物学事实1】细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，例如将伊红注入到变形虫细胞内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能溢出细胞。

细胞膜将细胞内物质与外界环境分开，保障了细胞内部环境的相对稳定，形成相对独立的细胞单位。

【生物学事实2】细胞膜像海关或边防检查站，对进出细胞的物质进行严格的“检查”。

细胞膜有选择地控制着物质的运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出，并伴随着物质和能量的传递。

例如抗体、激素等物质在细胞内合成后，要通过细胞膜分泌到细胞外。

细胞产生的废物也要通过细胞膜排到细胞外，但细胞内有用的成分却不易流失到细胞外。

【生物学事实3】多细胞生物中各个细胞并不是孤立存在的，细胞间能依靠细胞膜进行信息交流。

例如高等植物的细胞之间存在胞间连丝，相邻细胞的细胞膜彼此相连，携带信息的物质可以通过该“通道”进入另一细胞。

新教材生物学人教版必修1 分子与细胞第3章第1节教学设计第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能目录一、核心素养对接二、必备知识三、探究实践四、深化归纳五、应用创新第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、核心素养对接1．通过对细胞膜功能和结构特点的分析，建立生命的结构与功能观。

2．通过对细胞膜成分和结构的探索，领悟细胞膜结构探索过程的科学方法，并能设计简单实验验证细胞膜能控制物质进出细胞。

3．通过分析比较不同细胞膜结构模型的建立过程，阐明流动镶嵌模型。

4．通过对“脂质体药物”作用原理的分析，关注人体健康。

二、必备知识（一）细胞膜的功能1．将细胞与外界环境分隔开使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。

2．控制物质进出细胞(1)细胞膜的控制作用具有普遍性：细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外。

(2)细胞膜的控制作用具有相对性：环境中一些对细胞有害的物质有可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。

3．进行细胞间的信息交流。

(1)图甲可表示精子与卵细胞之间的识别和结合，该方式中相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。

(2)图乙表示细胞之间通过信号分子的运输传递信息，该方式中通过细胞分泌物与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，把信息传递给靶细胞。

(3)图丙表示高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，具有信息交流的作用，该方式中相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。

微思考莲花“出淤泥而不染”体现了细胞膜的什么功能？ 提示：控制物质进出细胞的功能。

（二）对细胞膜成分的探索 1．探索过程2．各成分的比例及功能 (1)脂质(约占细胞膜总质量的50%)⎩⎪⎨⎪⎧磷脂（主要）胆固醇（动物细胞膜）(2)蛋白质(约占40%)：与细胞膜的功能密切相关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。

人教版（2019）必修一分子与细胞第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、教学目标的确定生命观念：认同细胞膜对于生命的诞生具有重要作用。

科学思维：通过对比细胞膜成分结构探究过程中各个实验，推导结论。

科学探究：分析细胞膜结构与功能的适应性，探究各结构具体的作用。

社会责任：科技发展使人类对生物的认识更加深入，也可以解决更多的实际问题，我们需要学以致用，回馈社会。

二、教学重难点教学重点：1.细胞膜的功能2.科学家对细胞膜结构的探索历程3.细胞膜的流动镶嵌模型的相关内容教学难点：细胞膜的流动镶嵌模型。

三、教学步骤1、新课导入师：通过对第二章的学习,我们知道组成生物体的各种化合物只有按照一定的方式有机组织起来,才能使生物体表现出生命现象。

细胞便是这些物质最基本的结构形式。

因此,生物体的生命活动主要是以细胞为单位进行的。

细胞的表面有细胞膜,它使细胞与周围环境隔离开,维持着相对稳定的细胞内环境,并具有保护细胞的作用,同时通过细胞膜实现内外物质的交换。

此外,活细胞中的各种代谢活动,都与细胞膜的结构和功能有密切关系,本节课我们来研究细胞膜的结构和功能。

2、新课讲授一、细胞膜的功能师：呈现原始海洋图片，引出细胞膜的功能。

介绍膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。

细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。

从而得出细胞膜的功能一、将细胞与外界分隔。

师：呈现病毒入侵细胞图片。

通过展示多媒体的细胞进出物质，帮助学生联想与概括细胞膜的第二功能——控制物质进出细胞。

继续引导学生理解细胞膜的功能特点：控制物质进出细胞。

师：呈现以及高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流。

引导学生自己的得出结论功能三、进行细胞间的信息交流。

师：那么细胞膜的结构是什么样子的？为此科学家进行了长时间的探索。

首先咱们先了解一下细胞膜的化学组成成分。

二、对细胞膜结构的探索师：磷脂分子图片展示（对于欧文顿实验结论中的磷脂分子的进一步直观展示）师：那么磷脂分子有什么特性呢？（过渡到下一个结论展示）师：展示磷脂分子在空气——水界面排成图片（引导学生得出下一个资料的结论）师：通过学习下个资料，学生了解到细胞膜的组成成分还有蛋白质。