《观察植物细胞地质壁分离和复原》实验教学设计课题

1、观察植物细胞的质壁分离和复原实验教学设计一、实验目标：1. 学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。2. 了解植物细胞发生质壁分离与复原的原理。3. 规范显微镜的操作方法。二、重点及解决策略重点：1. 学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。2. 了解植物细胞发生质壁分离与复原的原理。解决策略：多媒体展示实验方法及过程。通过教师引导、学生自己动手探究，总结实验 结果，了解实验原理。三、难点及突破办法难点：1. 熟练掌握洋葱鳞片叶外表皮临时装片的制作方法。2. 在高倍显微镜下观察紫色液泡扩大与缩小的过程。3. 规范显微镜的操作方法。突破办法：学生观看多媒体展示，教师指导学生亲自动手操作，在实验操作过

2、程中，熟 练掌握临时装片的制作及显微镜的使用方法。四、实验内容分析本节是高中生物学中的一个经典性探究实验， 目的在于让学生通过自主性探 究，了解植物细胞发生质壁分离与复原的原理，激发学生的创新精神和实事求是的科学态度。在实验过程中，要培养学生提出问题、解决问题、分析问题的能力。 本节在介绍完渗透原理之后提出，学生已初步掌握了水分跨膜运动的原理，因此, 对本节内容的理解更为容易。同时，本节的学习又在为第3节做铺垫，因此，学习好本节内容至关重要。五、实验准备紫色的洋葱鳞片叶、质量浓度为 0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、刀片、镊子、 滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜。六、设计思路本节是一节探究性

3、实验课，因此，教学时，应充分调动学生自主学习的积极 性。在教学时，可米用“提出问题一解决问题一再提出问题一解决问题”的教 学方法，层层深入，逐步深化。通过多媒体、黑板画等多种教学手段，引领学生 进行实验操作、观察实验现象、分析实验原理、总结实验结果，最终完成本节教 学目标。/学生回忆哺乳动物红/细胞吸水与失水原理知识回顾1r情景创设PPT生活中常见实例学生联系实验结果, /小组讨论分析学生观看幻灯，联系/生活经验，思考提问新课教授 黑板组织学生讨论实 验结果、并进行 记录问题提升、教师小结八、教学过程教学活动教师活动学生活动活动目标及说明知识回顾教师提问：在上一节课中，我们学 习了渗透作用及水

4、分是如何进出哺 乳动物红细胞的，请同学们回忆一 下，渗透作用的发生需具备哪些条 件？动物细胞吸水与失水的原理是 什么？学生回答：1. 发生渗透作 用需具备的条 件是：半透膜、 膜两侧有浓度 差。2. 动物细胞的 细胞膜相当于 一层半透膜，细 胞吸水还是失 水主要取决于 细胞质与外界回顾上节 内容，回忆 相关知识。溶液的浓度差， 当细胞质浓度 低于外界溶液 浓度时，细胞失 水，反之，细胞 则吸水。多媒体展示：图片1 （一妇女在腌咸 菜）；图片二（因施肥过多庄稼死亡）教师提问：1.图片1展示的是日常生活中经常 遇到的腌咸菜的例子，将切好的蔬观看图片展示，菜放入盐水中，一段时间后，蔬菜联系生活经验，

5、会变成什么样子？为什么会变焉儿寻找答案。初步构建了？学生对植2.图片2展示的是在农业生产中，学生回答：物细胞吸情景创设由于对农作物施肥过多，从而造成1. 一段时间后，水及失水农作物的死亡，这种现象叫做“烧蔬菜会变焉，因过程的认苗”现象，为什么农作物会死亡呢？为失水了。识。教师讲解：将蔬菜放入盐水中，蔬2.农作物因失 去水分而死亡。菜会萎焉，这是因为蔬菜细胞失去 水分的原因。施肥过多，农作物会 死亡，也是因为农作物过度失水造 成的。那么，植物细胞是如何吸水 和失水的呢？过渡教师讲解：在第三章中，我们学习 了动、植物细胞在结构上的相同点 及不同点，植物细胞有细胞壁、液 泡、叶绿体，而动物细胞没有。

6、由 于这种结构上的差异，导致植物细 胞和动物细胞在吸水与失水方面有 所差异。植物细胞吸水与失水的原 理是什么？植物细胞在吸水和失水 过程中又会发生哪些现象？让我们 通过今天的探究实验来解决这些问 题。认真聆听教师 讲解，回忆前面 所学知识，积极 思考教师提问。联系前后 知识，引出 本节课内 容。一、实验材料多媒体展示：实验材料。教师讲解：屏幕上展示的是进行本 实验所需的一些材料，需要注意以 下两点：1. 新鲜紫色洋葱鳞茎外表皮是进行 此项实验的较理想材料，它既容易 被剥离而制成临时装片，同时又很 容易在显微镜卜观察实验现象。2. 此实验选用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，选用此浓度的蔗糖溶

7、 液很容易使鳞茎外表皮细胞发生质 壁分离，短时间内对细胞的伤害很 小。教师提问：请同学们先思考一下，观看实验所需 材料，认真聆听 教师讲解，带着 问题进行实验 探究。了解所用 实验材料， 为进行实 验操作做 准备。、实验过程能不能用其他浓度的蔗糖溶液（例如 0.1g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL 的 蔗糖溶液）代替0.3g/mL的蔗糖溶 液呢？为什么？等实验结束后我们 再来解决这一问题。多媒体展示：实验过程。板书:（临时装片）高倍显微镜观察清水- 教师讲解:（临时装片）高倍显微镜观察吸水纸吸引观看实验过程。认真聆听教师讲解。亲自动手进行实验操作。认真记录实验结果。明确实验学生回答：操作

8、具体1.当细胞处于过程，锻炼0.3g/mL的蔗糖学生的观溶液中时，细胞察能力、动液泡变小，颜色手动脑能变深，原生质层力。与细胞壁分离；当放入清水中时，液泡变大，颜色变浅，原生质层恢复原来位置。2.“质”指的是原生质层，“壁”指的是细胞壁。3.原生质层相 当于一层半透 膜。1. 在进行实验操作时，要注意高倍 显微镜的使用方法，可复习参考前 面所学知识。2. 根据多媒体的演示操作，要熟练 掌握临时装片的制作。注意在撕取 洋葱外表皮细胞时要尽量薄一些， 这样才能便于观察。在盖盖玻片时 要轻轻地从一侧盖下，避免气泡产 生，影响实验结果。3. 对于植物细胞而言，细胞最外面 有一层细胞壁，细胞内的绝大部分

9、 空间被液泡占据，因此，细胞内部 的液体环境主要是液泡内的细胞 液。我们将细胞膜、液泡膜以及两 层膜之间的细胞质统称为原生质板书:细胞壁原生质层4. 实验中进行3次观察，主要要注 意两个方面：一是液泡大小及颜色 变化；二是原生质层与细胞壁的位 置关系。教师逐一对学生进行实验指导。教师提问：1. 经观察，可以看到什么样的实验 现象？2. 本实验中的“质”与“壁”分别 指什么？3. 原生质层是不是相当于一层半透 膜？假设不是，还会发生质壁分离 现象吗？教师小结：本实验中的“质”指的 就是原生质层，而不是细胞质，“壁” 指的则是细胞壁。在实验过程中， 当细胞处于0.3 g/mL的蔗糖溶液中 时，由于

10、外界溶液浓度大于细胞液 浓度，水分顺着相对含量梯度进行 移动，细胞失水，所以液泡变小， 紫色变深，原生质层与细胞壁分离； 同理，当放入清水中时，细胞吸水， 所以液泡变大，紫色变浅，原生质 层逐渐恢复原来位置。对于植物细 胞而言，原生质层相当于一层半透 膜，因此才会发生质壁分离与复原 现象。三、实验原理教师提问：结合本实验结果、植物联系实验结果，通过对实细胞结构特点以及哺乳动物红细胞思考教师提问，验现象的的吸水与失水原理，请同学们思考小组讨论分析。观察与分一下，植物细胞发生质壁分离与复析，让学生原的原理是什么？在细胞吸水和失学生回答：水分自己总结水方面，植物细胞与动物细胞有什子通过植物细实验原理

11、，么不同？胞和动物细胞锻炼学生时，都是从含水的理解能组织学生讨论，汇总讨论结果。量多的一侧向力，分析能含水量少的一力，总结能教师小结：不管是植物细胞还是动侧移动。植物细力。物细胞，水分子都是顺着相对含量胞会发生质壁梯度移动的，即从含水量多的一侧分离及质壁分向含水量少的一侧移动。对于植物离的复原现象，细胞而言，细胞壁是全通透性的，动物细胞不会，水分子、蔗糖分子都能通过。原生这主要是因为质层则相当于一层半透膜，具有选植物细胞有细择透过性，水分子可以通过，而蔗胞壁而动物细糖分子却不能通过。同时，原生质 层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大， 所以，当外界溶液浓度大于细胞液 浓度时，细胞失水，原生质层收缩，

12、逐渐与细胞壁脱离，发生质壁分离 现象，反之，细胞吸水，原生质层 逐渐恢复原来位置，发生质壁分离 的复原。动物细胞没有细胞壁和中 央大液泡，因此不会发生质壁分离 及复原现象。胞没有。板书：实验原理：1.原生质层伸缩性 细胞壁伸缩 性。2外界溶液浓度 细胞液浓度，细 胞失水，质壁分离。3.细胞液浓度 外界溶液浓度，细 胞渗透吸水，质壁分离复原。四、实验结果通过对实验现象的观察，组织学生讨论并记录实验结果。板书：观察实验现象， 讨论分析，填写 实验结果。对实验结果进行总结归纳。中央 液泡 大小中央液泡颜色原生质层位置细胞大小蔗糖 溶 液清水问题提升教师提问：前面我们提到过一个问 题，即能否用其它浓度

13、的蔗糖溶液 代替0.3g/mL的蔗糖溶液（例如0.1g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL 的蔗糖 溶液）？通过本实验的操作和观察，认真思考问题， 小组讨论分析。学生回答：不 能。拓展思维， 培养学生 创新精神， 锻炼学生 的自主探请同学们认真思考一下这个问题。组织学生讨论分析，汇总讨论结果。 教师小结：用其他浓度蔗糖溶液代替 0.3g/mL的蔗糖溶液进行本实验不 行。0.1g/mL蔗糖溶液虽然也能发生 质壁分离及复原现象，但现象不明 显，不宜观察；0.5g/mL、0.7g/mL 的蔗糖溶液虽可发生质壁分离现 象，但由于溶液浓度过高，细胞过 度失水而死亡，因此不会发生质壁 分离的复原，所以，

14、用 0.3g/mL的 蔗糖溶液取适且。我们同样可以通过设计探究实 验来证实此结论，请同学们结合本 节实验，课后考虑一下应该如何设 计一个探究实验来证实其他浓度的 蔗糖溶液对植物细胞质壁分离与复 原的影响。分小组进行课后的探究实验设计。究能力。课后作业教师讲解：课后需完成两个作业。1. 完成实验报告的填写2. 思考两个讨论题(1) 高浓度食盐水为什么可以杀菌防腐？(2) 盐碱地为什么不适于种水稻？记录课后作业，准备认真完成。巩固知识，课后提升。九、板书设计观察植物细胞的质壁分离和复原、实验材料、实验过程制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片显微镜观察0.3g/mL蔗糖溶液一口吸水纸吸引（临时装片）高倍显微镜观察f一吸水纸亠 吸引（临时装片）清水高倍显微镜观察细胞壁细胞质原生质层细胞膜匚液泡膜三、实验原理1.原生质层伸缩性 细胞壁伸缩性。2外界溶液浓度 细胞液浓度，细胞失水，质壁分离。3.细胞液浓度 外界溶液浓度，细胞渗透吸水，质壁分离复原四、实验结果中央液泡大小中央液泡颜色原生质层位置细胞大小蔗糖溶液变小变深原生质层脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小变浅原生质层恢复原来位置基本不变十、教学反思本实验按照“提出问题一解决问题一再提出问题一解决问题”的设计思路， 逐步引领学生探究实验现象，领悟实验原理