高中生物 4.1 《物质跨膜运输的实例》教案 新人教版必修1
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4.1物质跨膜运输的实例教学设计一、教学目标知识方面:理解细胞通过渗透作用进行水分的输入与输出;能力方面:1、能够对探究实验的结果进行比照分析,得出结论;2、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作理解。
二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点:举例说出细胞膜和原生质层相当于半透膜。
解决方法:(1)通过渗透作用的演示实验,组织引导学生分析渗透现象。
归纳总结渗透作用的概念、条件,指出半透膜的特性;(2)通过分析水分进出红细胞的状况,总结出细胞膜相当于半透膜。
(3)通过分析对植物细胞吸水和失水的实验探究,总结出原生质层相当于半透膜。
2、教学难点:根据演示实验,总结出渗透作用的概念和发生条件,以及对知识的迁移和应用。
解决方法:通过利用视频演示,实验演示分析以及学生开展小组合作学习等,对教学难点进行逐一突破。
三、教学过程细胞吸水和失水。
▲师生共同总结: 水分进出细胞与细胞质的浓度和外界溶液是否存在浓度差有关。
▲教师总结:动物细胞相当于一个渗透装置。
2.探究植物细胞的吸水和失水(1)提出问题:和动物细胞一起游泳的植物细胞能否发生渗透作用吸水呢?(2)进一步提出问题:植物细胞是不是一个渗透系统,哪些结构相当于半透膜?(3)认识植物细胞的结构,重点突破原生质层的概念,并提出问题原生质层是否相当于半透膜?(4)观看学生进行的植物细胞吸水和失水的操作视频,总结植物细胞吸水和失水时候的细胞结构变化,并理解原生质层相当于一层半透膜,植物细胞可以通过渗透作用吸水或者失水。
▲图片展示:成熟植物细胞结构图和光学显微镜下的洋葱外表皮细胞。
〔2〕展示洋葱外表皮细胞发生质壁别离及质壁别离复原实验照片〔此照片为学生在实验室操作所得真实照片〕:▲教师提问:1、为什么选用洋葱鳞片叶的外表皮细胞?2、质壁别离与质壁别离复原的外因和内因是什么呢?min设计思路说明板书设计,辅助教学4.1物质跨膜运输的实例一、渗透作用①半透膜②浓度差二、动物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水。
第1节物质跨膜运输的实例一。
教材分析:本节可以分2课时进行,第一课时是着重介绍探究实验的一般方法和步骤,第二课时则进行进行试验,分析实验结果,得出结论。
二。
教学目标:1.知识目标:理解并掌握细胞在什么情况下吸水和失水,举例说明细胞膜选择透过性膜2.能力目标:通过指导学生分析细胞在什么情况下吸水和失水,培养学生分析综合和推理的思维能力。
3.情感目标:参与课堂讨论与交流,养成良好的实验习惯,爱护实验室卫生等三。
教学重点:1.如何进行进行探究实验,其基本方法和一般过程,2.渗透作用四。
教学难点:1.如何发现问题和提出问题2.如何设计实验过程3.细胞膜不仅仅是半透膜,还是选择透过性膜五。
教学方法、学习方法:讲授法,讨论法,阅读自学发,提问法六。
教学过程:以板书图示的形式带领学生复习失水和吸水的概念,并由生物群落生活的环境引出生态系统的概念。
强调动物细胞吸水,失水和植物细胞吸水和失水的区别。
过度:那么地球上主要有哪些生态系统呢?板书并请同学们阅读生态系统的类型,之后课件播放各种生态系统的图片,强调生物圈是地球上最大的生态系统。
然后课件展示生态系统应具备的条件做为小结。
过度:生态系统的研究中心就是它的结构和功能,由此引出生态系统结构的学习课题。
过度:研究生态系统的结构,首先要研究清楚渗透系统和渗透作用,然后还要研究各组成成分之间的联系。
我们先来学习生态系统的组成成分:媒体播放MV 视频,然后课件展示提问:1.画面是一个什么渗透系统?你能列举一下从这首歌里听到的生物吗?2.按不同种类生物的营养方式和它们在生态系统中的作用,将生物分类?3.这些生物是怎样从外界获得物质和能量?从生态系统的概念引导学生分类,在此过程中得出生产者,消费者和分解者,进而引出必不可少的成分无机环境并依次板书。
提醒:人也是草原的一份子!4.只有绿色植物才属于生产者吗?动物都是消费者?引导学生讨论后强调补充(课件展示)。
与学生一起观看教材(P79页图4-1)池塘生态系统的图解,熟悉生态系统各成分,并引导学生在明确生产者、消费者和分解者之间的关系的基础上,鼓励学生四人一组合作建立生态系统的结构模型。
《物质跨膜运输的实例》教案教学目标知识方面:1、描述半透膜的特征,理解渗透作用产生的两个条件。
2、举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜。
3、理解水的跨膜运输是顺浓度梯度。
4、举例说明细胞膜是选择透过性膜。
情感态度和价值观方面: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。
能力方面:1、尝试提出问题,作出假设。
2、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
教学重点和难点教学重点:证明水分进出细胞是顺相对含量梯度的。
教学难点:探究“植物细胞的吸水和失水”。
教学过程第1课时创设情景,导入新课:细胞是一个开放的系统,它不断地与外界环境进行着物质交换。
物质出入细胞必须经过细胞的边界──细胞膜,所有物质都能够自由地进出细胞吗?细胞膜的作用又有什么特点呢?我们先来分析活细胞中含量最多的物质──水是如何进出细胞的?(从这样一个学生非常熟悉的实例入手,较快地进入本节课的学习。
)引导学生列举生活中常见的关于细胞吸水和失水的实例,如泡在清水中的萝卜条会软缩,泡在盐水中的萝卜条会更硬挺,卖肉的小贩常常给肉洒水,对农作物一次施肥过多会造成“烧苗”现象,等等。
这时课堂气氛活跃,要适当控制。
过渡:那么细胞吸水和失水的原理是什么呢?(从现象到原理,引入渗透装置。
)(一)渗透现象演示学生对课本中的“问题探讨”很难作答,所以改为观察现象、分析原因。
教师出示已经安装好的三组装置,演示渗透现象(介绍装置、半透膜性质)。
半透膜使用鱼鳔效果也比较好,在蔗糖溶液中滴入几滴红墨水现象更明显。
要明显观察到现象需10分钟以上,所以应课前做好准备。
通过对比观察,引导学生分析并讨论造成三组实验结果不同的原因:1、第一组装置管内液面升高的原因是什么?2、用纱布代替玻璃纸,液面没有升高的原因?3、清水换成同样浓度的蔗糖溶液,也没有升高的原因?结合课件Flash演示,重点讨论问题1。
提示:由于半透膜的存在,水分子可以通过,蔗糖分子不能通过,结果水从单位体积水分子数多的一侧向少的一侧扩散得较多。
物质跨膜运输的实例一、教学目标1、知识与技能(1)会描述出半透膜的特征;(2)能够说出渗透作用的概念及发生的条件;(3)解释动物细胞膜是半透膜;(4)进行有关渗透作用的简单实验设计。
2、过程与方法(1)尝试提出问题,做出假设;(2)学习进行问题探究的一般方法和步骤。
3、情感态度和价值观(1)通过进行问题探讨中的问题,逐渐养成积极思考,主动探究,合作交流的学习态度;(2)通过对红细胞吸水与失水案例的学习,体验科学探究的一般过程。
二、教学重点和难点1、重点:(1)渗透作用的原理;(2)科学探究的一般过程。
2、难点:(1)尝试提出问题、做出假设;(2)动物细胞吸水和失水的实验方案设计。
方案的设计。
三、教学方法1、教法:启发式与问题驱动式相结合2、学法:学生利用教材、多媒体课件开展自主学习,通过组内讨论、同桌交流、分析、对比等方法达成教学目标。
四、教学用具板书、教材、多媒体课件五、教学流程图六、教学过程教学内容教师组织与引导学生活动教学意图新课导入以生活中的一些生活经验为例,导入新课大家都知道,在生活中,当我们咸的东西吃多的时候比较容易口渴;腌制的咸菜会变软变干;盐碱地中的植物长势萎蔫,为什么会产生这些现象呢?学生观察倾听思考通过列举生活中的知识经验,引出本节课的主题,激发学生探索新知的欲望。
动物细胞的吸水与失水能不能透过细胞膜出来呢?[问题]红细胞质的浓度大于清水,那么红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜呢?(假设相当于一层半透膜)[幻灯片]探究动物细胞的吸水和失水(为了验证假说,就要设计实验)[设计实验]学生利用红细胞素材,设计半透膜实验[幻灯片]得出结论[总结]科学探究的一般过程设计实验验证假说学生思考讨论交流小结己推论的习惯培养学生归纳总结的能力植物细胞的吸水与失水[幻灯片]展示成熟植物细胞模式图,请学生指出1~5分别指的是植物细胞的哪部分结构[问题]如果我们把这个植物细胞放到清水中,他会怎样?吸水还是失水?如果吸水,是否符合渗透作用的原理呢?[类比学习]我们把这个系统和渗透装置做一个类比。
《物质跨膜运输的实例》(第一课时)的教学设计一、教学设计理念1、学生的认识活动是一个循序渐近的过程,本节课的设计在教学过程中巧妙的利用学生己有的生活知识和书本知识,用多媒体的教学手段呈现在同学们面前,增强学生的感性认识,这符合中学生的从感性认识到理性认识,从实践经验到认识书本知识的一般规律。
在呈现的实验面前产生疑问,从现象中发现问题,利用已有知识理论来解决问题并提出问题,在此过程中让学生获得知识,并学会将知识应用于实际生活来解决问题。
2、提高生物科学素养,面向全体学生,倡导探究式学习,注重与现实生活的联系是高中生物新课程改革的基本理念。
课堂教学中,教师是主导,学生是主体。
教师的任务是为学生的学习创造良好的学习条件、提供学习资料和适时的给以必要的帮助。
二、教材分析《物质跨膜运输的实例》是人教版普通高中新课程标准实验教科书生物必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。
这一节主要介绍的是以水和无机盐的跨膜运输为例,说明细胞膜是选择透过性膜,是在学习了第2章《组成细胞的分子》和第3章《细胞的基本结构》的基础上再学习的,也是为进一步学习细胞膜的结构和物质跨膜运输的方式,并从结构与功能相适应的角度来认识生物膜的结构和功能特点打好基础的。
本节共分2课时完成,为了适应教学实际,我安排水的跨膜运输作为第一课时的主要内容,其中的“植物细胞的吸水和失水的探究”是全书的第一个“探究”,探究实验安排在第二课时进行。
三、学情分析通过初中阶段以及必修一前几章节的学习,学生对于细胞的分子组成、基本结构和探究的基本步骤已有了一定的认识,能理解细胞膜是系统的边界,并且大部分学生已经对生物有了较浓厚的学习兴趣,他们很渴望在此基础上进一步探究物质是怎样进出细胞的,有哪些方式等有关细胞功能方面的知识。
本节的内容从知识上来看有一定的抽象性,加上学生基础薄弱,所以难度不宜过大,重基础,重联系实际,使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中,使学生的知识体系得到丰富和发展,从而使学生在学习中做到融会贯通。
第1节物质跨膜运输的实例教学设计(第一课时)解耀国南昌江西师范大学附属中学(330046)一、教学目标知识目标:1.理解渗透作用的条件2.能说明细胞吸水和失水的原理3.了解科学探究的一般步骤能力目标:1.通过渗透现象的演示实验,培养学生观察、分析、归纳能力2.尝试对提出的问题作出假设3.能够进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作情感态度价值观目标:1.初步培养学生探究学习、合作学习能力2.养成良好的实验习惯二、教学重点1.理解渗透作用的条件2.探究实验中怎样对提出的问题作出假设3.探究实验中怎样进行实验设计三、教学难点1.理解渗透作用的条件2.探究实验中怎样对提出的问题作出假设3.探究实验中怎样进行实验设计四、教学过程四、过程展示这节课的探究过程中学生表现相当活跃,主要体现在这么几个过程中:1、课前完成实验的三名学生分别叙述三组实验的完成经过,然后分别展示实验结果由于是身旁的同学自亲做的实验,可信度很高,而且学生在叙述和展示的时候口头语言和和肢体语言都还不错,同学们笑声不断,自然对接下来的“1、2、3号装置的结果为什么不同?出现1号的渗透现象需要什么条件呢?”这两个问题思考非常深入,很容易就得到正确的答案。
2、对“①原生质层相当于半透膜吗?”和“②细胞壁和原生质层的伸缩性一样吗?”这两个问题的提出和作出假设由渗透现象过渡到动物细胞的吸水和失水,再由动物细胞的吸水和失水过渡到植物细胞的吸水和失水,这两个过渡非常自然。
同学们的思考是建立在前面两个问题已经解决的基础上的,从而在“提出问题”和“作出假设”方面一点也不吃力,表现出了很好的迁移能力。
3、设计实验方案时学生的精彩表现在深入思考作出了假设的基础上,去设计实验方案已经是呼之欲出了,此时学生表现出了很强的参与意识,在小组讨论后,各小组要求发言的同学络绎不绝,先是有同学将经过组内讨论的大致步骤说出来,马上组内有同学觉得有没说全的地方,站起来补充,接着别的小组有同学或者是指出前面发言小组的不足,或者是给出另外一个方案,而立即又有同学对别的同学指出的不足予以说明或者完善……五、课后反思这是必修课中的第一个“探究”,学生在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都还缺乏训练,而本节课的教学实践中,学生在探究实验中怎样对提出的问题作出假设以及怎样进行实验设计两方面都收到了很好的效果。
《物质的跨膜运输》教案(精选7篇)《物质的跨膜运输》教案 1教学目标本节课内容是普通高中课程标准实验教科书《必修1》第四章第三节内容。
(物质跨膜运输的方式)课程标准中与本节内容相关的具体内容标准是:“说明物质进出细胞的方式”。
我理解这项要求包括以下几方面的含义:1、知识目标(1)举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点;(2)说出被动运输与主动运输方式的异同点;(3)阐述主动运输对细胞生活的意义。
2、另外根据本节课的具体内容分析,本节课制定的技能方面的目标是:能够正确解读坐标数据图表。
3、情感态度与价值观(1)强调积极思考,大胆提出问题、回答问题;(2)参与讨论与交流,学会合作;(3)培养科学的探究精神。
教材分析1、教学内容在教材中的地位与作用本模块的第2章和第3章的内容分别是细胞的物质组成和结构,本章和第5章的内容都属于细胞的功能。
第3章介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜大致的功能,本章着重介绍细胞膜的控制物质进出这一重要功能,其中第一节主要说明细胞膜是选择通过性膜,而这种功能与膜的结构有关,这样进入本章的第二节内容,能进入膜的物质跨膜运输的方式是否相同,这正是本节课要探讨的问题。
任何一个生命系统都是开放的系统,都与外界有物质的交换,可见这节内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要意义。
另外,本节内容又与本模块第五章的第2节《细胞的能量“通货”——ATP》以及前面所学的“分泌蛋白的合成和运输”有关联的地方,同时又是对生物膜具有流动性的一个很好的例证。
2、教学重点(1)物质进出细胞膜的方式(2)图表数据的解读确定的依据:该重点是由本节所学内容的教学目标所决定的。
本节课的内容就是围绕物质进出细胞膜的几种方式展开的,因此应该将其确定为教学的重点。
另外根据《标准》所提倡的“落实对学生科学探究能力的培养,”和“利用数学方法处理、解释数据”的观点,本节内容在对坐标图表分析上有较好的教学价值,因此我将“图表数据的解读”也作为了本节课的一项重点内容。
《物质跨膜运输的实例》的教学设计安徽省临泉一中孟旭一、教学设计理念提高生物科学素养,面向全体学生,倡导探究式学习,注重与现实生活的联系是高中生物新课程改革的基本理念。
我在课堂教学设计中从学生的认识水平出发,结合教学内容,精心设计问题,营造探究氛围,以问题驱动学习,引导学生自主、探究、合作,体现以学生为主体,注重理论联系实际,注重评价。
二、教材分析《物质跨膜运输的实例》是人教版普通高中新课程标准实验教科书生物必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。
这一节主要介绍的是以水和无机盐的跨膜运输为例,说明细胞膜是选择透过性膜。
是在学习了第2章《组成细胞的分子》和第3章《细胞的基本结构》的基础上再学习的,也是为进一步学习细胞膜的结构和物质跨膜运输的方式,并从结构与功能相适应的角度来认识生物膜的结构和功能特点打好基础的。
为了适应教学实际,我安排水的跨膜运输作为第一课时的主要内容,其中的“植物细胞的吸水和失水的探究”是全书的第一个“探究”,通过这项探究活动,学生可以在提出问题、作出假设、设计实验等环节得到一定的体验和感悟,从而为学习后面的探究活动奠定基础。
三、学情分析通过对以前知识的学习和复习,学生对于细胞的分子组成、基本结构和探究的基本步骤已有了比较深刻的认识,在此基础上与学生进一步探索与细胞功能有关的知识、原理。
增强认知和理解水平。
四、教学目标1、知识与技能:(1)说出渗透作用的概念和条件;(2)列举水的跨膜运输,说明细胞膜是选择透过性膜;(3)进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
2、过程与方法:(1)尝试从生活现象中提出问题,作出假设;(2)学习科学探究的一般方法和步骤。
3、情感态度和价值观:(1)领悟科学探究的思想方法,培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神;(2)学生在合作学习的过程中,学会与人交流、尊重他人;(3)在实验操作中,养成良好的实验品质。
五、教学重点、难点1.教学重点(1)举例说出细胞膜是选择透过性膜(2)渗透作用的原理2.教学难点(1)渗透装置分析(2)细胞的质壁分离和复原六、教学方法1.师生合作探究2.类比迁移法七.教学过程(一)导入新课老师复习:细胞的边界是什么?有什么作用?设问:1、细胞物质的进出会不会受到这个边界的限制?2、不同的物质进出的方式一样吗?3、活细胞中含量最多的化合物是什么?(水)。
第四章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例三维目标知识与技能:1.通过模拟实验探究膜的透性。
2.尝试提出问题、作出假设,进行探究活动设计。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
即观察植物细胞的质壁分离和复原过程与方法:比较、认识、动手实践情感态度与价值观: 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。
教学用具: ppt幻灯片重点和难点:渗透作用和观察植物细胞的质壁分离和复原课时安排:2课时具体过程:第1节物质跨膜运输的实例引言:问:与正常萝卜比较,腌制的萝卜为什么形态上会发生这样的变化?(观看多媒体课件)从而引出教材60页课题,进而研究问题探讨,即渗透作用多媒体展示渗透现象,引导同学们在渗透作用探究实验的基础上,由学生分析实验现象,总结出渗透作用发生的条件,体现“学生是学习的主体”。
一、渗透作用问:1、漏斗内的液面为什么会升高?(1)从结构上看,半透膜能否使蔗糖分子和水分子都能通过?(2)两边的水分子都在运动吗?(3)两边水分子通过半透膜的数量一样吗?(4)从整体看,水分子从哪里运动到哪里?学生相互讨论,回答略2、如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?学生回答,并归纳出渗透作用的条件一3、如果烧杯中不是清水,而是相同浓度的蔗糖溶液,漏斗管内的液面还会升高吗?学生回答,并归纳出渗透作用的条件二归纳并板书:渗透作用原理:1、发生条件(1)半透膜(2)膜两侧溶液的浓度差2、概念:溶剂分子透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,叫渗透作用二、细胞的吸水与失水1、动物细胞的吸水与失水:类比渗透装置与细胞,提出问题:细胞是一个渗透系统吗?从生活中的例子入手,例如,连续嗑带盐的瓜子,你的口腔会有什么感觉? 引出动物细胞的吸水和失水。
作出假设:动物细胞是一个渗透系统。
设计实验,验证假设(学生课前自己完成)预期结果(学生完成):红细胞在浓盐水中失水皱缩,在生理盐水中保持原有形态,在清水中吸水膨胀。
第1节物质跨膜运输的实例章第一节物质跨膜运输的实例。
教学目标:举例说出细胞膜是选择透过性膜。
尝试提出问题,作出假设。
进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
章的学习,同时让学生初步感到细胞膜对物质进出细胞发挥的重要作用。
二、渗透作用演示实验:一滴墨水滴入到清水中,这种现象是?由扩散提出问题:如果两种溶液被一层玻璃纸隔开,还会不会发生扩散呢?动画:渗透装置播放渗透作用的flash动画介绍:烧杯中是清水,漏斗内是一定浓度的蔗糖溶液,两种不同的溶液被一层玻璃纸[一种半透膜,水分子可以透过它,而蔗糖分子则不能]隔开,实验开始时,漏斗内外的液面在同一水平面上,一段时间后,出现这样的现象。
总结学案预习对应内容,并完成:1.分析渗透作用的实验现象,得出渗透作用的概念。
2.结合学案回答:a 漏斗管内的液面为什么会升高?b 如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?学生观察并回答:扩散(在老师引导下得出)扩散是分子从浓度相对较高的区域向浓度相对较低的区域运动的现象。
明确实验条件和现象。
1.水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散。
2.a因为在单位时间内,渗出漏斗的水分子数<进入漏斗的水分子数b不会。
因为纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由通过。
c液面保持引导学生回忆扩散的概念,为理解渗透作用铺垫。
通过这几个问题的讨论和回答,引导学生理解渗透作用的概念和条件。
理解渗透作用,为理解水进出动物细胞和植物细胞做铺垫。
水往高处走。
四、植物细胞的吸水和失水1.植物细胞的结构与动物细胞有差异,植物细胞能否吸水和失水,是不是和动物细胞的情况一样呢?2.幻灯片:成熟植物细胞模式图物细胞能否吸水和失水,是不是和动物细胞的情况一样呢?2.幻灯片:成熟植物细胞模式图a)说出植物细胞的各部分结构b) 植物细胞内的液体主要是哪部分液体?水分要进出,要经过哪些结构c) 植物细胞壁是全透性的,不是半透膜,请你定义原生质层。
3.归纳探究活动的一般步骤4.a提出问题:请说出日常生活中几个植物细胞吸水和失水的实例,针对发现的现象,尝试提出一个问题。
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。
解决方法:(1)通过渗透作用的演示实验,组织引导学生分析渗透现象。
归纳总结渗透作用的概念、条件、原理、结果,指出半透膜的特性。
(2)通过分析水分进出红细胞的状况,总结出细胞膜相当于半透膜。
2、教学难点:尝试提出问题,作出假设。
解决方法:(1)通过名人名言使学生认识到提出问题的重要性。
爱因斯坦曾说过,“提出一个问题比解决一个问题更重要。
”(2)充分利用学生已有的知识和生活经验,引导学生对有关知识现象深入思考,提出相关问题,开展合作学习,利用小组活动讨论确定有价值的问题。
三、教学用具:ppt、实验材料四、课时安排:2课时五、教学方法:直观教学法、讲述法、启示法、演示法自学讨论法六、教学程序引言:细胞是一个开放的系统,每时每刻与环境进行着物质的交换,物质的进进出出都要细胞的边界——细胞膜。
这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。
首先我们来探究渗透现象。
第1课时(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。
在屏幕上打出渗透现象示意图提问: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:渗透作用是指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。
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。
⑷原理:当溶液浓度A>B时,水分子就通过半透膜由B流向A;当溶液浓度A<B时,水分子就通过半透膜由A流向B;当溶液浓度A=B时,则处于动态平衡。
⑸渗透作用的结果:水分子可以通过半透膜进行双向扩散。
从宏观观察,水分是由低浓度溶液流向高浓度溶液,直到达到动态平衡。
(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。
在屏幕上打出“水分进出哺乳动物红细胞的状况”示意图。
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红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?⑶当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?⑷红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?3、学生讨论总结4、教师归纳讲述⑴动物细胞的吸水:外界溶液浓度小于细胞液的浓度。
动物细胞的失水:外界溶液浓度大于细胞液的浓度。
动物细胞既不吸水也不失水:外界溶液浓度等于细胞液的浓度。
⑵动物的细胞膜相当于半透膜(三)、尝试提出问题,作出假设成熟细胞模式图,并阅读图左有关内容概括出:1、请学生观察图P61⑴成熟的植物细胞中央有大液泡。
⑵原生质层:细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质。
2、教师讲述进行科学探究的方式多种多样。
一般来说,探究一般方法和基本步骤是:观察现象,提出问题→做出假设→设计实验→开展实验→分析结果,得出结论→表达与交流3、组织引导学生观察现象,尝试提出问题,做出假设屏幕上打出“爱因斯坦曾说过:‘提出一个问题比解决一个问题更重要”⑴观察现象:让学生回忆日常生活的现象:①白菜剁碎准备做馅时常常要放一些盐。
稍等一会儿可见有水分渗出。
(失水)②农作物施肥过多会造成烧苗。
(失水)③蔫了的青菜放入清水中浸泡一会儿,菜叶变得硬挺起来(吸水)老师展示课前准备好的萝卜条吸水和失水实验。
介绍实验过程。
展示实验结果。
⑵提出问题:请同学们结合一些吸水和失水现象,深入思考提出想探究的问题,并与本小组同学交流。
最终确定有探究价值的问题。
例:一位同学提出:“植物细胞会出现失水的情况吗?”另一位同学提出:“植物细胞在什么情况下会失水?”通过讨论,大家认为植物细胞会不会失水,现象中很明显,第二个问题更有探究价值。
⑶作出假设根据已有的知识和生活经验,对提出的问题作尝试性的回答,也就是作出假设。
例如,某小组提出的问题是“原生质层相当于一层半透膜吗?”针对这一问题,他们作出的假设是:“原生质层相当于一层半透膜。
”他们的理由是:植物细胞膜和液泡膜都是生物膜,它们具有红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构;做菜馅时因为放了盐,菜中的水分大量流出,这与红细胞失水很相似。
⑷设计实验:你所作的假设即使是有依据的,也仅仅是一种推测。
这种推测是否正确,还需参考案例)要实验来检测。
(见P62⑸进行实验:按照实验方案认真操作,仔细观察,将每一步的观察结果记录下来。
例如,上面的实验方案结果如下:中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液变小原生质层脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变⑹分析结果,得出结论分析结果与你的预期是否吻合,是否支持你的假设,最后得到实验结论。
例如,上面的实验结果与预期基本是吻合的,由于植物细胞有细胞壁,且原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,所以植物细胞不会有明显的缩小和膨胀,但出现了原生质层与细胞壁的分离和复原。
由此,我们可以获得结论,原生质层相当于一层半透膜。
⑺表达和交流将本小组探究的问题、过程、结果和结论与其他小组交流,听取他们的质疑并进行解释。
如果有必要,对本小组的实验方案进行修改。
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)(三)、总结(四)、作业布置1、判断下列表述是否正确⑴水分进出细胞取决于细胞内外液体的浓度差()⑵小分子物质都能通过细胞膜,大分子物质则不能()2、a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞液浓度为a>b>c3、盐碱地栽种植物,其出苗率和成活率均较低,原因是A、土壤溶液的PH太小B、土壤中缺少氮肥C、土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度D、土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度4、向猪膀胱注入0.3g/ml的蔗糖溶液,扎紧入口,然后将其浸入0.05g/mL的蔗糖溶液中,每隔半小时称一次重量(ω)下列坐标图中能正确表示测定结果的是(五)、板书设计第1节物质跨膜运输的实例一、渗透现象1、半透膜的特性2、渗透作用的概念3、渗透作用的条件4、渗透作用的原理二、动物细胞的吸水和失水1、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2、动物的细胞膜相当于半透膜三、尝试提出问题,作出假设1、成熟的植物细胞的特点⑴成熟的植物细胞中央具有大液泡⑵原生质层2、探究的一般步骤观察现象;提出问题;作出假设;设计实验;开展实验;记录结果;分析结果,得出结论;表达与交流。
第2课时引言:在上一节课中,我们学习了进行探究性实验的一般方法和基本步骤,并且一起分析了“细胞什么情况下会失水,什么情况下会吸水”的实验设计,那今天我们就来动手做这个探究实验。
(一)、探究植物细胞的吸水和失水1、学生实验,教师指导大家课前已经做了预习,实验器材已经发放到大家的桌面上了,下面可以开始动手实验注意以下几点:⑴加蔗糖溶液时不要污染了显微镜。
⑵如果你从盖玻片左侧加蔗糖溶液,接下来加清水时应从右侧加入。
⑶如实记录实验结果,并完成实验评价表(见评价方案)。
⑷实验时间为25分钟,实验结束后要清洗和整理实验用具。
学生进行实验,老师旁边指导,将实验效果特别好的装片拿到教师显微镜下并通过显微镜投影投放到大屏幕上展示出来。
2、分析实验结果,得出结论下面我们看一组同学的实验结果记录,它能否证明我们最初的假设是正确的呢?中央液泡的大小原生质层的位置细胞大小0.3g/mL蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来的大小逐渐恢复原来的位置基本不变学生:可以,很明显细胞在0.3g/mL蔗糖溶液下因失水发生了质壁分离,而在清水中因吸水发生了质壁分离的复原。
教师:大家想想,假如没有细胞壁,实验结果会有什么不同,你会联系到之前我们讲的一个什么实验?学生:细胞会发生破裂,就像之前学的用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的实验,红细胞没有细胞壁,吸水以后会发生破裂。
教师:很好,其实动物细胞也会发生失水和吸水。
3、教师归纳讲述植物细胞的吸水和失水细胞壁:全透性结构细胞膜原生质层:细胞质具选择透过性,相当于半透膜液泡膜条件:成熟植物细胞具有中央液泡验证(1)当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞通过渗透作用失水,发生质壁分离现象。
(2)将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度高于外界清水,植物细胞就吸水,发生质壁分离复原现象。
(二)、物质跨膜运输的其他实例1、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。
其他物质的跨膜运输是怎样的呢?[资料分析]看P63——P64相关内容讨论有关问题讨论问题:(1)、水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高?(2)、不同作物对无机盐的吸水有差异吗?(3)、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样的吗?(4)、细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性有普遍性吗?学生讨论回答。
2、教师归纳讲述(1)从以上实例可以看出,物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。
可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
生物膜的这一特性,与细胞的生命活动密切相关,是活细胞的一个重要特征。
(2)成熟的植物细胞的吸水和失水植物细胞的结构特点:细胞壁:全透性细胞膜:选择透过性细胞质:内有大液泡大液泡:里面的液体称细胞液原生质层:相当于一层半透膜注意:液泡形成以后,细胞主要靠渗透作用吸水。
植物细胞是一个渗透系统。
细胞液浓度>外界溶液浓度,吸水。
细胞液浓度<外界溶液浓度,失水。
(3)质壁分离及质壁分离复原实验的应用有哪些?①说明原生质层是选择透过性膜,成熟的植物细胞处于一定浓度的溶液中构成了渗透系统。
②判断植物细胞的死活。
只有活细胞的原生质层才是半透膜,才有质壁分离现象,如细胞死亡,原生质层的结构破坏,半透膜性质消失,不能产生质壁分离现象。
③测定细胞液的浓度。
原生质层相当于一层半透膜,所以水分子可以自由通过,而蔗糖等大分子物质却不能通过。
将细胞放入具有浓度梯度的一系列蔗糖溶液中,观察细胞质壁分离的情况,即可测定该细胞的浓度范围。
④光镜下观察细胞膜。
正常植物细胞膜很薄,又紧贴细胞壁,不易看到,质壁分离后,原生质层的最外面即为细胞膜。
(三)、总结(四)、作业布置:P64二(五)、板书设计动物细胞的吸水与失水:外界溶液浓度较高时:失水皱缩外界溶液浓度较低时:吸水膨胀甚至涨破相同时:动态平衡细胞壁:全透性结构原生质层:选择透过性植物细胞的吸水和失水细胞液:具有一定浓度条件:同动物细胞质壁分离和复原实验及结论物质跨膜运输的其他实例:植物细胞吸收矿质元素1、现象:细胞吸水和吸收无机盐离子速度不一样。