人教版高中生物必修1第4章第1节 物质跨膜运输的实例教案.doc

第1节 物质跨膜运输的实例课题：物质跨膜运输的实例一、教材分析本课选自“模块一 分子与细胞”“第四章 细胞的物质输入和输出”的第一节。本模块教材是以细胞为主线展开的，从前到后依次讲述它的物质组成、结构、功能和生命历程，在前三章的基础上，第四章物质跨膜运输的实例开始介绍细胞的功能。本课包括细胞的吸水和失水、物质跨膜运输的其他实例两部分内容。细胞的吸水和失水具有重要的教学价值，涉及一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次真正接触探究活动。通过对植物细胞失水和吸水的探究，学生应学会探究活动的一般方法和步骤，观察到质壁分离及复原现象。通过学习其他物质跨膜运输的实例，认识物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度进行的，进而理解细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜。本课内容对本章后两节的学习起到了重要的铺垫作用。二、学情分析学生在初中已经知道分子的热运动，很容易理解水分子能够自由通过半透膜。也具备这样的生活经验：加盐的蔬菜会渗出水分，泡在清水中的蔬菜会更加硬挺等，这对学习本节内容都有帮助。在第三章第一节学生体验了制备细胞膜的过程，已经知道水分可以进出细胞。在第三章已经知道植物细胞与动物细胞在结构上的差别，也知道植物细胞内的液体主要是细胞液，这为理解植物细胞的质壁分离现象和原生质层相当于一层半透膜做了铺垫。但本节内容要求学生从微观水平理解细胞吸水、失水的过程，理解细胞膜是选择透过性膜，内容本身较抽象，学生学习起来有一定困难。另外，学生在初中曾经接触过科学探究活动，但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节在本节还应进一步训练。三、教学目标知识与能力目标1.通过师生互动、观看图片，能够举例说出细胞膜是选择透过性膜。2.通过治疗分析，尝试提出问题，作出假设。3.通过实验探究，能够进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。学科素养1.基础知识（细胞膜的成分和功能）；2.基本技能（通过实验探究培养学生对实验的探究及归纳分析的能力）；3.基本思想（通过细胞膜的成分和功能的学习，认同细胞是最基本的生命系统，培养学生的生命观念）；4、基本活动经验（体验从生活实例中去探求知识的过程）。四、教学重点和难点重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜。难点：尝试提出问题，作出假设。五、教学设计思路与策略 本节课由扩散现象小实验引入，再迁移到渗透现象，分析渗透作用的两个条件，然后由渗透装置类比到细胞，分析“水分进出哺乳动物红细胞”，认识动物细胞的吸水和失水是通过渗透作用完成的。植物细胞与动物细胞的结构存在差异，植物细胞的吸水和失水是否也通过渗透作用呢，进而引出探究活动。探究活动重在做好引导，训练学生提出问题、作出假设和实验设计的能力，归纳出科学探究的一般步骤，进一步通过动手实验，锻炼学生的操作能力。本设计遵循的新课程理念是面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习。 通过动植物细胞吸水和失水问题的分析，学生认识到水分子是可以自由进出细胞膜的，并且是顺相对含量梯度进行的。教材的资料分析提供的素材是无机盐的吸收情况，通过分析讨论，引导学生归纳出：细胞对物质的吸收不一定都是顺相对含量的梯度进行的；细胞吸收物质是有选择的，说明细胞膜具有选择透过性。六、教学过程教师活动学生活动设计意图一、导入与教学目标 本册第二章、第三章我们分别学习了细胞的组成和结构，从今天开始，我们学习细胞的功能。我们知道，细胞是一个开放的系统，每时每刻都与外界进行着物质交换，物质进出细胞需要经过细胞这个生命系统的边界细胞膜，今天我们主要以水为例，共同学习第四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。在老师的引导下认识本章与前几章的关系。明确本节的目标、重难点，便于掌握知识点。使学生建立起问题背景，使学生对模块一有个整体认识。从细胞是一个开放的系统出发，引出细胞与外界物质交换，顺利进入本章的学习，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？c 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？3.要发生渗透作用，需具备什么条件？4.水透过半透膜扩散的趋势是从什么浓度到什么浓度？顺相对含量梯度，水往高处走。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液面保持不变。因为此时在单位时间内，进入半透膜的水分子数=渗出半透膜的水分子数。3.师生共同总结：条件a)半透膜b)半透膜两侧溶液有浓度差4.低浓度到高浓度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。三、动物细胞的吸水和失水1.你能举例说出生活中动物细胞吸水失水的现象吗？2.回忆：细胞膜的制备水分能进出细胞根据生活经验回答学案问题：a红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？b红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？当红细胞处在不同浓度溶液中时，水就会透过半透膜发生渗透。3.教师与学生共归纳讲述：动物细胞的吸水与失水原理：当外界溶液浓度小于细胞质的浓度时：细胞吸水膨胀当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时：细胞失水皱缩当外界溶液浓度等于细胞质浓度时：细胞不吸水也不失水，处于动态平衡（进=出）总之，水是顺相对含量梯度而流动的，水往高处走。洗澡时间长，皮肤发皱吃咸菜或嗑瓜子，嘴唇干a一般不能b红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。其他动物细胞与哺乳动物成熟红细胞一样都有一层细胞膜将细胞质与外界溶液相隔开，因此，其吸水失水方式应该是一样的。通过将问题分解为层层递进、环环相扣的小问题，能引导学生顺利思考，理解相关问题。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。b作出假设：对提出的问题，运用已有的知识和生活经验，提出合理的假说来解释。c设计实验：你认为可以选择什么实验材料？可以选择什么试剂、工具完成实验？提示：要想观察液泡和细胞体积、大小的变化和植物细胞的吸水和失水这样一个微观的过程，必须借助什么仪器来观察？d进行实验：e分析结果，得出结论：提供植物细胞质壁分离与复原的实验结果照片，师生小结成熟的植物细胞吸水与失水的原理。f表达和交流：你对自己的实验方案满意吗？有进一步的修订吗？g进一步探究：完成实验后对你有什么启发，你还有什么问题需要探究？a) 细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡膜、细胞液。b) 细胞液，即液泡中的液体。液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁。c) 原生质层指的是细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间夹着的细胞质。a植物细胞会出现失水的情况吗？植物细胞在什么情况下会失水？植物细胞以什么方式吸水和失水?原生质层是否相当于一层半透膜?b比如，教材上提供的参考案例。教师引导，作出假设：原生质层相当于半透膜。c借助显微镜观察；紫色洋葱；用显微镜观察，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。运用类比学习的方法，简化学习过程。老师层层引导，带领学生体验探究的过程，使学生领悟科学探究的思想，培养自己进行科学探究的能力，增进对科学探究方法与过程的理解。通过引导学生思考如何选材、选试剂来使学生提高的分析、实验能力。根据对实验结果的分析，及时学生得出关于植物细胞吸水和失水问题的结论。让 学生体验通过探究来解决问题的成就感。五、物质跨膜运输的其他实例阅读课本63-64页资料分析，完成课前学案预习。进一步完成课堂深化探究。物质跨膜运输的特点；细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。根据资料，通过分析归纳得出结论，完善本节内容。培养学生的阅读、提取、归纳、总结的能力，加深记忆。六、课堂小结这节课以渗透作用为主线，以哺乳动物成熟的红细胞为例学习了动物细胞的吸水和失水，通过探究活动学习了植物细胞的吸水和失水，熟悉了探究活动的一般步骤，观察到了质壁分离和复原现象。回忆并整理本节所学内容。在老师的引导下再次明确知识框架。七、课后探究小组讨论如下问题，并得出结论，写在作业本上：用其它溶液如KNO3效果又如何？根尖分生区细胞也会发生