高中生物人教版(2019)必修一学案 4.1被动运输
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4-1被动运输(学案)——高中生物人教版(2019)必修一
第四章细胞的物质输入和输出第一节被动运输【学习目标】1.探究植物细胞的吸水和失水。
2.自由扩散和协助扩散的特点。
【基础梳理】一、水进出细胞的原理1.渗透作用：（1）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过的扩散。
（2）方向：水分子从到的一侧渗透2.水分子进出动物细胞（1）外界溶液溶质的浓度比细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。
（2）外界溶液溶质的浓度比细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
（3）外界溶液溶质的浓度比细胞质浓度时，细胞形态不变。
3.水分子进出植物细胞（1）细胞壁是的，伸缩性比较。
（2）原生质层是指和以及两层膜之间的。
（3）水进出细胞主要是指水经过进出。
（4）植物细胞失水时，就会与逐渐分离开来，发生了。
当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的透过进入细胞液中，整个原生质层会慢慢恢复成原来状态，发生。
二、被动运输1.物质以方式进出细胞，需要消耗细胞内化学反应所释放的，称为被动运输。
2.自由扩散：氧气、二氧化碳等气体和甘油、乙醇、苯等性的小分子有机物。
通过进出细胞。
3.协助扩散：和一些小分子有机物如、等，借助细胞膜上的蛋白进出细胞的方式称。
4.载体蛋白：只容许与相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生。
5.通道蛋白：只容许与相适配、相适宜的分子或离子通过。
分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合。
【拓展延伸】渗透作用的原理和应用分析1.渗透作用中溶剂分子的移动（1）若半透膜两侧是同种溶液，溶剂分子的运动可以根据溶液的质量浓度或物质的量浓度的差值判定。
溶剂分子由低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧扩散。
（2）若半透膜两侧是不同种溶液，溶剂分子的运动只能根据溶液的物质的量浓度的差值判定。
如半透膜两侧是质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多（水分子数少），水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。
2.渗透平衡状态分析（1）渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态，此时水分子仍可以通过半透膜进行双向扩散一不可看作没有水分子移动。
4.1被动运输教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
作用与目的：
-帮助学生深入理解被动运输的概念和特点，掌握相关的知识。
-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：根据被动运输的概念和特点，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。在课堂上，我们可能需要进行一些分组讨论和实验操作。因此，我们需要在教室中布置一些区域，如分组讨论区、实验操作台等。
教学实施过程
1.课前自主探索
教师活动：
-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。
5.例题5：
题目：请举例说明被动运输在生活中的应用。
答案：被动运输在生活中的应用包括药物的吸收和分布，如药物分子可以通过细胞膜进行被动扩散进入细胞，从而达到治疗作用；植物的吸水，如植物根部吸收水分的过程就是通过自由扩散进行的，不需要能量。
反思改进措施
（1）采用多元化的教学方法：结合讲授法、实践活动法和合作学习法，激发学生的学习兴趣和参与度。
4.请解释为什么水分子可以通过细胞膜进行自由扩散，而葡萄糖则需要进行协助扩散。
5.请举例说明被动运输在生活中的应用。
6.请设计一个简单的实验来验证自由扩散的过程。
7.请结合所学知识，分析为什么药物分子可以通过细胞膜进行被动运输。
8.请讨论被动运输在细胞中的作用和意义。
9.请思考如何利用被动运输的原理来提高药物的生物利用度。
（2）利用信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现资源共享和监控，提高学生的自主学习能力。
作用与目的：
-帮助学生深入理解被动运输的概念和特点，掌握相关的知识。
-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：根据被动运输的概念和特点，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。在课堂上，我们可能需要进行一些分组讨论和实验操作。因此，我们需要在教室中布置一些区域，如分组讨论区、实验操作台等。
教学实施过程
1.课前自主探索
教师活动：
-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。
5.例题5：
题目：请举例说明被动运输在生活中的应用。
答案：被动运输在生活中的应用包括药物的吸收和分布，如药物分子可以通过细胞膜进行被动扩散进入细胞，从而达到治疗作用；植物的吸水，如植物根部吸收水分的过程就是通过自由扩散进行的，不需要能量。
反思改进措施
（1）采用多元化的教学方法：结合讲授法、实践活动法和合作学习法，激发学生的学习兴趣和参与度。
4.请解释为什么水分子可以通过细胞膜进行自由扩散，而葡萄糖则需要进行协助扩散。
5.请举例说明被动运输在生活中的应用。
6.请设计一个简单的实验来验证自由扩散的过程。
7.请结合所学知识，分析为什么药物分子可以通过细胞膜进行被动运输。
8.请讨论被动运输在细胞中的作用和意义。
9.请思考如何利用被动运输的原理来提高药物的生物利用度。
（2）利用信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现资源共享和监控，提高学生的自主学习能力。
被动运输【教学设计】(人教版2019新教材)高中生物必修1
③液面不再上升时，由于静水压，漏斗内液体浓度依然大。
2、发生渗透作用需要具备哪些条件？
半透膜和膜两侧浓度差
认识渗透装置
渗透作用
归纳总结：
①含义
②方向
③渗透作用具备的两个条件
④渗透压
动物细胞的吸水和失水
过程
条件
现象
吸水
失水
平衡
填写表格
根据渗透原理，认识动物细胞的吸水和失水
植物细胞的吸水和失水
1、成熟植物细胞的结构（教师讲解）
“4.1 被动运输”教学设计
教学内容
4.1 被动运输
课 时
授课时间
授课班级
授课教师
教
学
目
标
1、阐明细胞膜的选择透过性。
2、阐明被动运输的原理和特点。
教学
重点
1、被动运输的原理和特点。
2、探究植物细胞的吸水和失水。
教学
难点
1、探究植物细胞的吸水和失水。
2、转运蛋白的种类和作用。
教学
思路
学生已经具备了细胞基本结构的知识，本节课将通过“问题探讨”导入新课，结合“讨论”中的三个问题，分析这个装置中水分渗透扩散的原理，进而学习水进出细胞的原理。通过质壁分离及复原实验，引领学生直观的观察细胞的吸水和失水。
教学过程
学习任务
教师活动
学生活动
设计意图
问ห้องสมุดไป่ตู้探讨
提出问题：
1、漏斗内液面升高的原因是什么？漏斗内的液面会一直上升吗？为什么？
2、当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？
3、发生渗透作用的条件？
1、根据材料P62“问题探讨”，思考讨论得出：
①水分子自由通过，但进多出少，变现为液面上升。
2、发生渗透作用需要具备哪些条件？
半透膜和膜两侧浓度差
认识渗透装置
渗透作用
归纳总结：
①含义
②方向
③渗透作用具备的两个条件
④渗透压
动物细胞的吸水和失水
过程
条件
现象
吸水
失水
平衡
填写表格
根据渗透原理，认识动物细胞的吸水和失水
植物细胞的吸水和失水
1、成熟植物细胞的结构（教师讲解）
“4.1 被动运输”教学设计
教学内容
4.1 被动运输
课 时
授课时间
授课班级
授课教师
教
学
目
标
1、阐明细胞膜的选择透过性。
2、阐明被动运输的原理和特点。
教学
重点
1、被动运输的原理和特点。
2、探究植物细胞的吸水和失水。
教学
难点
1、探究植物细胞的吸水和失水。
2、转运蛋白的种类和作用。
教学
思路
学生已经具备了细胞基本结构的知识，本节课将通过“问题探讨”导入新课，结合“讨论”中的三个问题，分析这个装置中水分渗透扩散的原理，进而学习水进出细胞的原理。通过质壁分离及复原实验，引领学生直观的观察细胞的吸水和失水。
教学过程
学习任务
教师活动
学生活动
设计意图
问ห้องสมุดไป่ตู้探讨
提出问题：
1、漏斗内液面升高的原因是什么？漏斗内的液面会一直上升吗？为什么？
2、当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？
3、发生渗透作用的条件？
1、根据材料P62“问题探讨”，思考讨论得出：
①水分子自由通过，但进多出少，变现为液面上升。
4.1被动运输2024-2025学年高一生物上学期优质教学设计教学设计(人教版2019必修1)
针对教学中存在的问题，我计划在今后的教学中，进一步优化教学设计，增加课堂反馈环节，及时了解学生的学习情况，调整教学策略。同时，加强对学生的个别辅导，尤其是对学习基础较弱的学生，给予更多的关注和支持。此外，我还将探索更多样化的教学方法，如翻转课堂、项目式学习等，以进一步提升教学效果。
板书设计
一、被动运输概述
-了解细胞膜的选择透过性是如何实现物质的选择性运输。
-探究不同物质在细胞膜上的运输速度和效率。
知识点二：被动运输在生物体内的应用
-研究被动运输在生物体内的具体应用，如营养物质和氧气的跨膜运输。
-分析生物体如何通过被动运输维持内外环境的稳定。
知识点三：被动运输与疾病的关系
-了解被动运输异常与疾病的发生、发展的关系。
5.针对个体差异，提供不同难度的学习材料和辅导，促进全体学生共同进步。
教学方法与手段
教学方法：
1.讲授法：针对被动运输的基本概念和原理，采用讲授法进行系统性的知识传授，使学生快速掌握核心内容。
-通过生动的语言和实际案例，提高学生对抽象概念的理解。
-结合板书和多媒体展示，强化关键知识点的记忆。
2.讨论法：在关键环节引入小组讨论，鼓励学生发表见解，促进思维的碰撞和知识的内化。
教学手段：
1.多媒体设备：利用多媒体课件、视频和动画，直观展示被动运输的过程和原理。
-通过动画模拟细胞膜的结构和物质跨膜运输过程，提高学生对复杂概念的理解。
-展示生活实例和科学研究的视频资料，增强理论教学的现实意义。
2.教学软件：运用生物学科相关的教学软件，如分子模型构建软件，帮助学生形象理解分子运动的规律。
在课堂管理方面，我注意到部分学生在讨论和实验过程中，可能会出现偏离主题的情况，需要适时给予引导和提示，以确保教学目标的达成。此外，在巩固练习环节，我发现个别学生在随堂练习中存在理解上的偏差，这提示我在今后的教学中，需要更加关注学生个体的学习情况，提供个性化的辅导和支持。
板书设计
一、被动运输概述
-了解细胞膜的选择透过性是如何实现物质的选择性运输。
-探究不同物质在细胞膜上的运输速度和效率。
知识点二：被动运输在生物体内的应用
-研究被动运输在生物体内的具体应用，如营养物质和氧气的跨膜运输。
-分析生物体如何通过被动运输维持内外环境的稳定。
知识点三：被动运输与疾病的关系
-了解被动运输异常与疾病的发生、发展的关系。
5.针对个体差异，提供不同难度的学习材料和辅导，促进全体学生共同进步。
教学方法与手段
教学方法：
1.讲授法：针对被动运输的基本概念和原理，采用讲授法进行系统性的知识传授，使学生快速掌握核心内容。
-通过生动的语言和实际案例，提高学生对抽象概念的理解。
-结合板书和多媒体展示，强化关键知识点的记忆。
2.讨论法：在关键环节引入小组讨论，鼓励学生发表见解，促进思维的碰撞和知识的内化。
教学手段：
1.多媒体设备：利用多媒体课件、视频和动画，直观展示被动运输的过程和原理。
-通过动画模拟细胞膜的结构和物质跨膜运输过程，提高学生对复杂概念的理解。
-展示生活实例和科学研究的视频资料，增强理论教学的现实意义。
2.教学软件：运用生物学科相关的教学软件，如分子模型构建软件，帮助学生形象理解分子运动的规律。
在课堂管理方面，我注意到部分学生在讨论和实验过程中，可能会出现偏离主题的情况，需要适时给予引导和提示，以确保教学目标的达成。此外，在巩固练习环节，我发现个别学生在随堂练习中存在理解上的偏差，这提示我在今后的教学中，需要更加关注学生个体的学习情况，提供个性化的辅导和支持。
4.1被动运输(教学教学设计)-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
3. 在学习被动运输时，学生可能遇到的困难和挑战有：理解被动运输三种方式的异同，特别是渗透作用的原理；将理论知识与实际生物现象联系起来，如解释为何植物根部的吸水作用是被动运输；掌握载体蛋白在物质运输中的作用及其特点；以及在实验操作过程中，对实验现象的观察、分析和解释能力。
针对这些学习者分析，教学设计中应注重差异化教学，提供丰富的教学资源和活动，激发学生的学习兴趣，培养他们的问题解决能力，并针对可能遇到的困难和挑战进行有针对性的辅导和支持。
- 阅读材料：《生物科学概论》、《细胞生物学》等书籍中的相关章节，深入理解细胞膜结构与功能，以及被动运输的机制。
- 视频资源：科普视频、学术讲座等，如“细胞膜与物质运输”、“植物渗透作用”等，帮助学生直观理解被动运输过程。
- 论文资源：查找与被动运输相关的科研论文，了解该领域的研究动态和发展趋势。
- 实验操作视频：提供渗透实验、载体蛋白功能验证等实验操作视频，让学生了解实验原理和操作方法。
4. 被动运输与生物技术的应用：
- 细胞膜仿生材料：介绍细胞膜仿生材料在药物载体、生物传感器等领域的应用。
- 跨膜蛋白研究：探讨跨膜蛋白在疾病诊断、治疗等方面的研究进展。
七、课堂小结，当堂检测
1. 课堂小结：
本节课主要围绕被动运输的概念、机制及其在生物体内的应用展开，通过以下几个方面进行小结：
（1）被动运输的概念与分类：简单介绍了被动运输的定义，以及三种常见的被动运输方式：简单扩散、渗透作用和载体介导的扩散。
（5）被动运输与生物技术的关联：介绍了细胞膜仿生材料、跨膜蛋白研究等领域的最新进展。
2. 当堂检测：
为了检验学生对本节课内容的掌握程度，设计了以下当堂检测题目：
（1）选择题：
1）下列哪种运输方式属于被动运输？
针对这些学习者分析，教学设计中应注重差异化教学，提供丰富的教学资源和活动，激发学生的学习兴趣，培养他们的问题解决能力，并针对可能遇到的困难和挑战进行有针对性的辅导和支持。
- 阅读材料：《生物科学概论》、《细胞生物学》等书籍中的相关章节，深入理解细胞膜结构与功能，以及被动运输的机制。
- 视频资源：科普视频、学术讲座等，如“细胞膜与物质运输”、“植物渗透作用”等，帮助学生直观理解被动运输过程。
- 论文资源：查找与被动运输相关的科研论文，了解该领域的研究动态和发展趋势。
- 实验操作视频：提供渗透实验、载体蛋白功能验证等实验操作视频，让学生了解实验原理和操作方法。
4. 被动运输与生物技术的应用：
- 细胞膜仿生材料：介绍细胞膜仿生材料在药物载体、生物传感器等领域的应用。
- 跨膜蛋白研究：探讨跨膜蛋白在疾病诊断、治疗等方面的研究进展。
七、课堂小结，当堂检测
1. 课堂小结：
本节课主要围绕被动运输的概念、机制及其在生物体内的应用展开，通过以下几个方面进行小结：
（1）被动运输的概念与分类：简单介绍了被动运输的定义，以及三种常见的被动运输方式：简单扩散、渗透作用和载体介导的扩散。
（5）被动运输与生物技术的关联：介绍了细胞膜仿生材料、跨膜蛋白研究等领域的最新进展。
2. 当堂检测：
为了检验学生对本节课内容的掌握程度，设计了以下当堂检测题目：
（1）选择题：
1）下列哪种运输方式属于被动运输？
人教版(2019)高中生物必修一 4.1被动运输
水分子透过半透膜，水分子相对含量高→相对含量低 (水分进出是顺相对浓度梯度的)
溶液：低浓度→高浓度 浓度越高越吸水，反之失水。“水往高处流”
类比推理
清水
细胞内溶液 细胞膜
如果将装置中的 漏斗换成动物细 胞会发生什么现 象？
提出问题：细胞膜相当于一层半透膜吗？
细胞质 外界溶液
细胞膜
浓 度 差 相当于
讨论
将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入一 定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中,二 者均发生了质壁分离,过一段时间后观 察发现,放入硝酸钾溶液中的细胞则自 动发生了质壁分离复原,而放入蔗糖溶 液中的细胞无此现象,请解释。
小结
渗透作用发生的条件
具有半透膜
半透膜两侧具有浓度差
物
[细胞质]>[外界溶液]时吸水
质
动物细胞的吸水和失水
半透 膜
纱布
清水 清水
2.பைடு நூலகம்果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
3.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还会升高吗？
不会，因纱布的孔隙很大，水和蔗糖分子都能通过且两者速率
相等。
不会，因为水进出的速率相等。
得出结论：
一、渗透作用
1、渗透作用的概念
是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从相对浓度高的地方向相对 浓度低的地方扩散的现象。
玻璃纸
半透膜
半透膜：是可以让小分子物质通过而大分子物
质不能通过的一类薄膜的总称。
(如：膀胱膜,玻璃纸,卵壳膜)
渗透系统装置
讨论：
1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液体会 无限升高吗？为什么？
因为水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能。烧杯中清水的水分子含量比 蔗糖溶液中的水分子含量高，水透过半透膜进入漏斗内的速度比从漏斗中 出来的速度快。
溶液：低浓度→高浓度 浓度越高越吸水，反之失水。“水往高处流”
类比推理
清水
细胞内溶液 细胞膜
如果将装置中的 漏斗换成动物细 胞会发生什么现 象？
提出问题：细胞膜相当于一层半透膜吗？
细胞质 外界溶液
细胞膜
浓 度 差 相当于
讨论
将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入一 定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中,二 者均发生了质壁分离,过一段时间后观 察发现,放入硝酸钾溶液中的细胞则自 动发生了质壁分离复原,而放入蔗糖溶 液中的细胞无此现象,请解释。
小结
渗透作用发生的条件
具有半透膜
半透膜两侧具有浓度差
物
[细胞质]>[外界溶液]时吸水
质
动物细胞的吸水和失水
半透 膜
纱布
清水 清水
2.பைடு நூலகம்果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
3.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还会升高吗？
不会，因纱布的孔隙很大，水和蔗糖分子都能通过且两者速率
相等。
不会，因为水进出的速率相等。
得出结论：
一、渗透作用
1、渗透作用的概念
是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从相对浓度高的地方向相对 浓度低的地方扩散的现象。
玻璃纸
半透膜
半透膜：是可以让小分子物质通过而大分子物
质不能通过的一类薄膜的总称。
(如：膀胱膜,玻璃纸,卵壳膜)
渗透系统装置
讨论：
1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液体会 无限升高吗？为什么？
因为水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能。烧杯中清水的水分子含量比 蔗糖溶液中的水分子含量高，水透过半透膜进入漏斗内的速度比从漏斗中 出来的速度快。
4.1被动运输教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
- 被动运输在生物体内的意义及应用。
② 关键词：
- 被动运输、扩散、渗透、易化扩散、浓度梯度、载体蛋白、生物体内应用。
③ 板书设计：
- 一、被动运输概念及分类
1. 概念：无需能量，依赖于浓度差的物质跨膜运输方式
2. 分类：扩散、渗透、易化扩散
- 二、被动运输方式及原理
1. 扩散：分子/离子沿浓度梯度自发通过细胞膜
1. 创设生活情境：通过引入生活实例，激发学生兴趣，使学生在实际情境中感受被动运输的重要性。
2. 多元化教学手段：结合多媒体、实验演示等多种教学手段，增强学生对被动运输过程的理解。
（二）存在主要问题
1. 课堂互动不足：在课堂教学中，部分学生参与度不高，教师需要关注全体学生，提高课堂互动性。
2. 作业评价不够及时：由于课时紧张，作业评价反馈不够及时，影响学生对知识点的巩固。
3. 易化扩散：借助载体蛋白，分子或离子沿浓度梯度通过细胞膜。
例题二：
为什么红细胞吸收葡萄糖是通过易化扩散而不是简单扩散？
答案：
葡萄糖分子较大，无法直接通过细胞膜的脂质双层，需要借助载体蛋白来实现跨膜运输。
例题三：
在植物体内，水分如何通过根部细胞向上运输？
答案：
植物根部细胞通过主动吸收和被动运输（如渗透作用），使水分沿浓度梯度向上运输。
4. 不断更新教学资源，关注学科发展动态，将最新的研究成果融入教学，提高教学质量。
九．典型例题讲解
例题一：
简述扩散、渗透和易化扩散三种被动运输方式的主要区别。
答案：
1. 扩散：分子或离子沿浓度梯度自发地通过细胞膜，不需要载体蛋白。
2. 渗透：水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液移动，需要半透膜和浓度差。
② 关键词：
- 被动运输、扩散、渗透、易化扩散、浓度梯度、载体蛋白、生物体内应用。
③ 板书设计：
- 一、被动运输概念及分类
1. 概念：无需能量，依赖于浓度差的物质跨膜运输方式
2. 分类：扩散、渗透、易化扩散
- 二、被动运输方式及原理
1. 扩散：分子/离子沿浓度梯度自发通过细胞膜
1. 创设生活情境：通过引入生活实例，激发学生兴趣，使学生在实际情境中感受被动运输的重要性。
2. 多元化教学手段：结合多媒体、实验演示等多种教学手段，增强学生对被动运输过程的理解。
（二）存在主要问题
1. 课堂互动不足：在课堂教学中，部分学生参与度不高，教师需要关注全体学生，提高课堂互动性。
2. 作业评价不够及时：由于课时紧张，作业评价反馈不够及时，影响学生对知识点的巩固。
3. 易化扩散：借助载体蛋白，分子或离子沿浓度梯度通过细胞膜。
例题二：
为什么红细胞吸收葡萄糖是通过易化扩散而不是简单扩散？
答案：
葡萄糖分子较大，无法直接通过细胞膜的脂质双层，需要借助载体蛋白来实现跨膜运输。
例题三：
在植物体内，水分如何通过根部细胞向上运输？
答案：
植物根部细胞通过主动吸收和被动运输（如渗透作用），使水分沿浓度梯度向上运输。
4. 不断更新教学资源，关注学科发展动态，将最新的研究成果融入教学，提高教学质量。
九．典型例题讲解
例题一：
简述扩散、渗透和易化扩散三种被动运输方式的主要区别。
答案：
1. 扩散：分子或离子沿浓度梯度自发地通过细胞膜，不需要载体蛋白。
2. 渗透：水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液移动，需要半透膜和浓度差。
4.1被动运输教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
（5）学生可以参与课外实践活动，如参观实验室或进行自主探究实验，将被动运输的理论知识与实际应用相结合。
（6）学生可以参加生物学科竞赛或研究性学习项目，通过团队合作和自主研究，深入探索被动运输的原理和应用。
反思改进措施
（1）引入案例教学：通过具体的案例分析，使学生更好地理解被动运输的原理和应用，提高学生的学习兴趣和参与度。
-意义：物质在蛋白质的协助下，从高浓度区域向低浓度区域移动
④被动运输的意义
-维持细胞内外环境的稳定
-实现生物体内物质交换
⑤艺术性和趣味性
-利用图片、图表等视觉元素，增加板书的趣味性和吸引力
-运用色彩、字体等设计元素，提高板书的视觉效果
2.教学难点
本节课的难点在于理解自由扩散和协助扩散的原理，以及掌握被动运输的意义。具体来说，难点包括以下几个方面：
（1）自由扩散的原理：学生可能难以理解为什么物质会从高浓度区域向低浓度区域自发地移动，需要通过实验和实例来帮助学生理解。
（2）协助扩散的原理：学生可能对蛋白质如何协助物质移动感到困惑，需要通过讲解和演示来帮助学生理解。
-学生完成课后作业，包括习题和思考题，加深对被动运输的理解。
-学生通过生物课程教学平台，查阅相关资料，拓展知识面。
教学资源拓展
1.拓展资源
（1）视频资源：《细胞运输的秘密》科普视频，介绍被动运输的原理和意义。
（2）图书资源：《生物化学》教材，详细讲解生物体内的物质运输过程。
（3）网络资源：生物学科网站，提供丰富的被动运输相关资料和案例分析。
教学流程
1.课前准备（5分钟）
-教师准备PPT课件、实验材料等，确保教学资源齐全。
-学生预习课本内容，了解被动运输的基本概念。
2.课堂导入（5分钟）
（6）学生可以参加生物学科竞赛或研究性学习项目，通过团队合作和自主研究，深入探索被动运输的原理和应用。
反思改进措施
（1）引入案例教学：通过具体的案例分析，使学生更好地理解被动运输的原理和应用，提高学生的学习兴趣和参与度。
-意义：物质在蛋白质的协助下，从高浓度区域向低浓度区域移动
④被动运输的意义
-维持细胞内外环境的稳定
-实现生物体内物质交换
⑤艺术性和趣味性
-利用图片、图表等视觉元素，增加板书的趣味性和吸引力
-运用色彩、字体等设计元素，提高板书的视觉效果
2.教学难点
本节课的难点在于理解自由扩散和协助扩散的原理，以及掌握被动运输的意义。具体来说，难点包括以下几个方面：
（1）自由扩散的原理：学生可能难以理解为什么物质会从高浓度区域向低浓度区域自发地移动，需要通过实验和实例来帮助学生理解。
（2）协助扩散的原理：学生可能对蛋白质如何协助物质移动感到困惑，需要通过讲解和演示来帮助学生理解。
-学生完成课后作业，包括习题和思考题，加深对被动运输的理解。
-学生通过生物课程教学平台，查阅相关资料，拓展知识面。
教学资源拓展
1.拓展资源
（1）视频资源：《细胞运输的秘密》科普视频，介绍被动运输的原理和意义。
（2）图书资源：《生物化学》教材，详细讲解生物体内的物质运输过程。
（3）网络资源：生物学科网站，提供丰富的被动运输相关资料和案例分析。
教学流程
1.课前准备（5分钟）
-教师准备PPT课件、实验材料等，确保教学资源齐全。
-学生预习课本内容，了解被动运输的基本概念。
2.课堂导入（5分钟）
生物人教版高中必修一(2019年新编)4-1 被动运输(教案)
第1节被动运输知识清单一、水进出细胞的原理——渗透作用1．渗透作用的概念水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
2．渗透作用具备的两个条件(1)具有③半透膜。
(2)膜两侧①②具有浓度差。
3．动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
(2)条件及现象过程条件现象吸水外界溶液的浓度＜细胞质的浓度失水外界溶液的浓度＞细胞质的浓度平衡外界溶液的浓度＝细胞质的浓度4.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。
二、植物细胞的质壁分离和复原1．实验原理成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。
2．实验步骤及现象3．发生质壁分离的原因(1)外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(2)内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大。
三、自由扩散和协助扩散1．被动运输：物质以扩散方式进入细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式，包括自由扩散和协助扩散。
2．自由扩散和协助扩散自由扩散(也叫简单扩散) 协助扩散(也叫易化扩散) 图示甲乙条件不需要转运蛋白，不消耗能量需要转运蛋白，不消耗能量运输方向高浓度一侧→低浓度一侧举例O2和CO2葡萄糖、氨基酸的顺浓度跨膜运输考点突破考点01渗透作用的原理及应用分析【典型例题】某学习小组设计了如图所示的渗透装置，U形管左右两侧的葡萄糖和麦芽糖质量浓度相等，膀胱膜不允许溶质分子通过，实验前左右两侧的液面平齐。
下列有关分析正确的是（）A．实验开始后，左侧液面升高而右侧液面降低B．用纱布或滤纸取代膀胱膜会出现同样的实验现象C．实验过程中，水分子只能从右侧通过膀胱膜进入左侧D．实验达到平衡状态时，在两侧分别加入等量的麦芽糖酶，则两侧液面的高度差增大【答案】A【解析】A、若U形管左右两侧分别加入质量浓度相等的葡萄糖和麦芽糖溶液，且半透膜不允许溶质分子通过，由于葡萄糖的相对分子质量较小，葡萄糖溶液中单位体积内溶质分子较多，吸水力较大，则实验现象是左侧液面高于右侧，A 正确；B、用纱布或滤纸会允许溶质分子和水分子通过，因此二者取代膀胱膜不会出现同样的实验现象，B错误；C、实验过程中，水分子不仅能从右侧通过膀胱膜进入左侧，也能通过膀胱膜从左侧进入右侧，只不过刚开始进入左侧的水分子较多，进而导致左侧液面上升，C错误；D、实验达到平衡状态时，在两侧分别加入等量的麦芽糖酶，则随着麦芽糖被分解，右侧溶液吸水力增大，则两侧液面的高度差减小，D错误。
4.1被动运输第一课时教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
-协助扩散是指物质在跨膜运输过程中，需要依赖____的力量。
3.简答题：
-请解释自由扩散和协助扩散在生物体中的作用和重要性。
-举例说明被动运输在生物体中的应用，并解释其意义。
-学生通过实验和小组讨论，深入理解了自由扩散和协助扩散的分子机制，并能够解释实际问题。
-我们讨论了被动运输在生物体中的重要性，并认识到生物学知识与人类生活、环境问题的紧密联系。
2.当堂检测：
-设计一系列有关自由扩散和协助扩散的题目，包括选择题、填空题和简答题，以检测学生对课堂内容的掌握程度。
-题目应涵盖自由扩散和协助扩散的定义、特点、实例以及被动运输在生物体中的应用。
学生还将通过课堂讨论和实验操作，培养观察、思考和解决问题的能力。他们将对被动运输的分子机制有更深入的理解，并能够运用这些知识解决实际问题。例如，学生将能够分析不同环境中物质跨膜运输的差异，并给出合理的解释。
此外，学生将在课堂活动中培养团队合作意识和沟通能力。他们将通过小组讨论、角色扮演等方式，与他人合作解决问题，提高沟通和协作能力。
3.科学交流：鼓励学生在课堂互动中主动表达自己的观点，学会与他人合作、交流，提高沟通能力和团队协作能力。
4.科学责任：通过学习被动运输在生物体中的重要性，使学生认识到生物学知识与人类生活、环境问题的紧密联系，培养学生的社会责任感。
重点难点及解决办法
重点：1.自由扩散和协助扩散的定义、特点及实例。2.被动运输在生物体中的重要性。
2.讲解自由扩散：介绍自由扩散的定义、特点及其实例，如水、气体、脂类等物质的跨膜运输。
3.讲解协助扩散：介绍协助扩散的定义、特点及其实例，如葡萄糖、氨基酸等物质的跨膜运输。
4.课堂互动：学生分组讨论，对比自由扩散和协助扩散的异同点，加深对被动运输方式的理解。
3.简答题：
-请解释自由扩散和协助扩散在生物体中的作用和重要性。
-举例说明被动运输在生物体中的应用，并解释其意义。
-学生通过实验和小组讨论，深入理解了自由扩散和协助扩散的分子机制，并能够解释实际问题。
-我们讨论了被动运输在生物体中的重要性，并认识到生物学知识与人类生活、环境问题的紧密联系。
2.当堂检测：
-设计一系列有关自由扩散和协助扩散的题目，包括选择题、填空题和简答题，以检测学生对课堂内容的掌握程度。
-题目应涵盖自由扩散和协助扩散的定义、特点、实例以及被动运输在生物体中的应用。
学生还将通过课堂讨论和实验操作，培养观察、思考和解决问题的能力。他们将对被动运输的分子机制有更深入的理解，并能够运用这些知识解决实际问题。例如，学生将能够分析不同环境中物质跨膜运输的差异，并给出合理的解释。
此外，学生将在课堂活动中培养团队合作意识和沟通能力。他们将通过小组讨论、角色扮演等方式，与他人合作解决问题，提高沟通和协作能力。
3.科学交流：鼓励学生在课堂互动中主动表达自己的观点，学会与他人合作、交流，提高沟通能力和团队协作能力。
4.科学责任：通过学习被动运输在生物体中的重要性，使学生认识到生物学知识与人类生活、环境问题的紧密联系，培养学生的社会责任感。
重点难点及解决办法
重点：1.自由扩散和协助扩散的定义、特点及实例。2.被动运输在生物体中的重要性。
2.讲解自由扩散：介绍自由扩散的定义、特点及其实例，如水、气体、脂类等物质的跨膜运输。
3.讲解协助扩散：介绍协助扩散的定义、特点及其实例，如葡萄糖、氨基酸等物质的跨膜运输。
4.课堂互动：学生分组讨论，对比自由扩散和协助扩散的异同点，加深对被动运输方式的理解。
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第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输【教学目标】1．理解水进出细胞的原理。
2．通过探究植物细胞的吸水和失水，体验科学探究的一般过程，提高动手和设计实验的能力。
3．结合实例掌握自由扩散和协助扩散的异同。
一、水进出细胞的原理（一）细胞的吸水和失水1.原理：发生, 必须具备两个条件：(1)具有：水分子可以通过，而蔗糖等大分子不能通过的膜，如玻璃纸（又叫赛璐玢）(2)膜两侧溶液具有2.动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例：红细胞膜相当于一层半透膜)(1)当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。
(2)当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
(3)当外界溶液浓度细胞质浓度时，水分进出平衡。
3.植物细胞的吸水和失水(1)在成熟的植物细胞中的液体环境主要指的是里面的细胞液，细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的称为原生质层，它相当于一层。
(2)成熟植物细胞，当细胞液浓度小于外界溶液浓度，则发生现象；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，则。
（二）水进出动物细胞的原理(1)红细胞内的血红蛋白等有机物(能、不能)透过细胞膜，这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的物质。
(2)动物细胞没有细胞壁，也没有大液泡，动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
(3)①当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
②当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞吸水膨胀，直到涨破。
③当外界溶液浓度细胞质浓度时，水分进出平衡，细胞形态基本不变。
由此可见，红细胞吸水或失水取决于红细胞。
（三）实验探究植物细胞吸水和失水1.成熟的植物细胞①植物细胞的细胞膜外面有一层。
是全透性的，伸缩性比较小。
②植物细胞的细胞膜、以及两层膜之间的，称为。
③植物细胞内的液体环境主要是指里面的细胞液。
2.探究植物细胞的吸水和失水①探究实验的一般过程：提出问题→→设计实验→→分析结果，得出结论→→进一步探究。
②实验原理成熟的植物细胞的相当于一层半透膜，具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。
③实验过程：→显微镜观察→实验现象(细胞发生质壁分离和复原)→得出结论。
二、自由扩散和被动运输1.概念：物质以扩散方式进出细胞，消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
2.种类：分为和两类。
3.列表比较自由扩散和协助扩散4.载体蛋白：只容许与___________相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生____________。
5.通道蛋白：只容许与_____________相适配、__________相适宜的分子或离子通过。
分子或离子通过通道蛋白时，_________需要与通道蛋白结合。
【课后巩固案】1.利用反渗透法可以淡化海水。
反渗透法是指在半透膜的原水一侧施加适当强度的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截留在原水一侧半透膜表面的过程。
下列相关叙述错误的是( )A.渗透作用发生的必备条件是有半透膜和膜两侧有浓度差B.利用反渗透法淡化海水时，施加的外界压力应大于海水渗透压C.植物的原生质层相当于一种具有选择透过性的半透膜D.利用反渗透法淡化海水时，所用半透膜上含有多种载体蛋白2.将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳,小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出.向蛋壳内灌入15%的蔗糖溶液,然后放在水槽的清水中并用铅笔标上吃水线.下列分析错误的是( )A.壳膜相当于渗透装置中的半透膜B.半小时后吃水线低于水槽的初始水面是清水渗入蛋壳所致C.若将清水换为15%的 NaCl 溶液,则蛋壳先上浮后下沉D.若将正常的线粒体放入清水中,则线粒体内膜先涨破3.下列有关细胞吸水和失水的叙述，正确的是( )A.可以用口腔上皮细胞来观察质壁分离B.当外界溶液的浓度比细胞内的浓度低时，哺乳动物的红细胞失水皱缩C.当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞吸水涨破D.细胞吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程4.以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，如图所示，原生质体长度和细胞长度分别用X和Y表示，在处理时间相同的前提下( )A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅B.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原D.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高5.在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,对紫色洋葱鱗片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。
下列有关叙述正确的是( )A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头D.为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤6.某农作物细胞间隙的浓度为a，细胞液的浓度为b，细胞质基质的浓度为c，在对农作物施肥过多造成“烧苗”过程中，三者之间的关系是( )A.a>b>cB.b>c>aC.a>c>bD.b>a>c7.物质X通过质膜从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，须载体蛋白参与且不消耗能量。
这种转运方式属于( )A.易化扩散B.主动转运C.扩散D.渗透8.细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。
下列物质中，以（自由）扩散方式通过细胞膜的是( )A.+Na B.二氧化碳 C.RNA D.胰岛素9.将刚萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞含水量能够得到恢复的主要原因是( )A.自由扩散和协助扩散B.主动运输和胞吞C.自由扩散和主动运输D.协助扩散和主动运输10.下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放入蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。
请根据图回答问题：(1)图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA ，则达到平衡后，Ma________MA(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为MB、Mb ，则达到平衡后MB________Mb(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)图1中的半透膜相当于植物细胞的________，由图2中________(填数字)组成。
图2过程中液泡的吸水能力如何变化？________。
(4)原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能。
为探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图1所示的渗透装置(不含溶液)、光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、擦镜纸、滴管、记号笔等。
实验试剂：蒸馏水、0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：① 选两套渗透装置，标上代号X和Y。
在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。
渗透平衡时出现液面差的装置是________(填代号)。
② 选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③ 观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。
④上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是________。
答案以及解析1.答案：D解析：渗透作用发生的必备条件是有半透膜和膜两侧有浓度差，半透膜是物理性膜，其上不含载体蛋白，A正确，D错误；利用反渗透法淡化海水时，水分子从海水中渗出，故施加的外界压力应大于海水渗透压，B正确；植物的原生质层由细胞膜、液泡膜及二者之间的细胞质组成，相当于一种具有选择透过性的半透膜，C正确。
2.答案：D解析：3.答案：D解析：口腔上皮细胞没有细胞壁，不能发生质壁分离，A错误；当外界溶液的浓度比细胞内的浓度低时，哺乳动物的红细胞可能会因持续吸水而涨破，B错误；植物细胞有细胞壁的保护，不会吸水涨破，C错误；水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差，当外界溶液浓度高于细胞液的浓度时，细胞失水，当外界溶液浓度低于细胞液的浓度时，细胞吸水，细胞吸水和失水都是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程，D正确。
4.答案：B解析：同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，说明细胞失水越多，则紫色越深，A错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，说明细胞失水越少，则细胞的正常细胞液浓度越高，B正确；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，说明细胞失水越多，则越不易复原，C错误；同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，说明细胞失水越少，则所用蔗糖溶液浓度越低，D错误。
5.答案：B解析：第一次观察时容易看到紫色大液泡几乎充满整个细胞结构,无色细胞质基质区域几乎没有，A错误；吸水纸的作用是引流,使细胞快速浸润在蔗糖溶液或清水中发生质壁分离或复原,C错误；本实验是以质壁分离前后变化作为自身对照，不能省略第一次显微观察步骤，D错误。
6.答案：C解析：7.答案：A解析：物质由高浓度一侧转运到低浓度一侧，需要载体蛋白参与但不耗能，说明该物质的转运方式是被动转运中的易化扩散，A正确。
8.答案：B解析：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫作自由扩散。
自由扩散不需要载体蛋白、不消耗ATP，能以自由扩散方式通过细胞膜的物质有水、气体、脂溶性物质等，B项符合题Na通过细胞膜的方式有协助扩散和主动运输，A项不符合题意；RNA是生物大分意；+子，一般不能以自由扩散的方式通过细胞膜，C项不符合题意；胰岛素是蛋白质，以胞吐的方式运出细胞，D项不符合题意。
9.答案：A解析：水分的运输方式是自由扩散和协助扩散，运输动力是浓度差，不需要载体和能量。
因此，将刚萎蔫的菜叶放入清水中，水分通过自由扩散进入细胞，同时水分子可以通过细胞膜上的通道蛋白进入细胞内，使菜叶细胞中的水分能够得到恢复。
故选：A。
10.答案：(1)大于; (2)等于; (3)原生质层; 1、3、5; 逐渐增大，最后不再变化;(4)X;质壁分离;KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原;解析：(1)如果都是蔗糖溶液,蔗糖分子不能透过半透膜,因为有大气压强的存在,漏斗内的液面不能无限上升,故仍然是M a>M A。
(2)细胞不再进行吸水和失水时即渗透平衡时,细胞液浓度和外界溶液浓度是相等的。
图2中,如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液,且起始浓度分别为M B、M b,则达到平衡后M B等于M b。
(3)图2中1细胞膜、3液泡膜及二者之间的5细胞质构成了原生质层,也是相当于一层半透膜。
图2过程中细胞失水,液泡浓度逐渐增大,液泡的吸水能力逐渐变大,最后不再变化。