物质跨膜运输的实例教案

时间:2024-12-26 23:29:39 来源:作文网 作者:管理员

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第一篇:《高中生物《物质跨膜运输的实例》教学设计》

人教版必修一 第4章 第1节

高中生物《物质跨膜运输的实例》教学设计

一、教学背景分析 1、教材分析

《物质跨膜运输的实例》是人教版必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。教材利用一些具体例子和资料,介绍了两方面的内容:水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的,一些离子的跨膜运输并不是顺着离子的相对含量进行的,最后总结出细胞膜是选择透过性膜。其中,“水分的跨膜运输”具有重要的教学价值,这是一个探究实验,也是学生在高中阶段第一次真正全面接触探究实验,通过对植物细胞失水和吸水的探究,培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。 2、学情分析

学生在初中做过或见过这样的实验:泡在盐水中的萝卜条会软缩,泡在清水中的萝卜条会更加硬挺。学生也有这样的生活经验:做菜馅时加入一些盐,蔬菜中的水分会大量渗出;对农作物施肥过多会造成“烧苗”现象等,这些生活经验对学习本节内容都有帮助。而本节内容需要学生从微观水平上理解细胞吸水、失水的过程,理解细胞膜是选择透过性膜,内容本身较抽象,难以理解,学生学习起来会有一定困难。另外,学生在初中曾经接触到科学研究的一般步骤,但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都还缺乏训练。 二、目标表述 1、知识与技能

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(1)说出细胞在什么情况下吸水和失水。 (2)举例说出细胞膜是选择透过性膜。 (3)熟练制作临时装片和操作显微镜。 2、过程与方法

(1)尝试从生活现象中提出问题,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。 3、情感态度和价值观

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。 三、教学重难点 教学重点

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1、说明探究实验的基本方法和一般过程。

2、让学生知道细胞与外界溶液一起可以构成一个渗透系统。 3、举例说出细胞膜是选择透过性膜。 教学难点

1、如何提出问题,做出假设。

2、如何设计实验过程(材料、实验用具、试剂的选择,实验结果的预测等)。 3、理解细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜。 四、教学设计思路

本节课首先由“问题探讨”引入,从“扩散”迁移到“渗透”。在生物小组课前完成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”。

然后由渗透装置类比联想到细胞,分析教材给出的“水分进出哺乳动物红细胞的状况”,认识动物细胞的吸水和失水是通过渗透作用完成的。在细胞的吸水和失水问题上,植物细胞和动物细胞相似吗?如果相似,植物细胞又有什么与动物细胞不同之处呢?引出探究活动。探究植物细胞的吸水和失水重在做好引导,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。

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,并且是顺相对含量的梯度进行的。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。

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。依据“自主学习”的原则,以探究式教学方法为主线,以学习小组为单位,利用多种教学资源引导学生自主学习,让学生在讨论、探究、交流中相互启迪,获得新知,形成良好的学习习惯和学习方法;在学生自我监控、自我评价、自我发展中培养学生独立思考习养鸟惯和创新意识,培养学生的探究能力、分析比较和表达能力以及合作精神。 五、教学过程

第二篇:《物质跨膜运输的实例 教案》

第1节 物质跨膜运输的实例

刘德臣(山东省临沂第三中学高中部 276005)

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1.知识与技能目标

学生能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。

2.过程与方法目标

由“问题探讨”入手,从“扩散”迁移到“渗透”,理解动物细胞的吸水和失水;通过探究实验了解植物细胞的吸水和失水;根据资料分析了解其他物质跨膜运输的情况而获得总体结论。

3.情感与价值观目标

尝试提出问题,作出假设,感受科学的严谨性;设计植物细胞吸水和失水的实验,体验探索的乐趣。

【课堂实录】

(导入)前面我们学习了细胞的基本结构,知道细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质的交换。物质的进入必须要经过细胞的边界——细胞膜,那么物质是怎么通过细胞膜而进出的呢?从这一节课开始我们就开学习第4章细胞的物质输入和输出。

首先我们这一节课先了解一下物质跨膜动输的现象和实例:第一节物质跨膜运输的实例 (新课)我们先来分析一个渗透现象的实验:(课件演示)

1.渗透装置:烧杯、长颈漏斗、玻璃纸(重点讲特点);漏斗内是蔗糖、烧杯内是清水。

2.课件演示现象

3.根据课件显示,分析上升的原因:水总是由低浓度向高浓度流动,单位时间内,由烧杯进入漏斗内的水分子比由漏斗出来的水分子多,所以液面上升(强调水分子流动的情况)。

4.分析如果烧杯内是蔗糖浓液,漏斗内是清水,或者都是蔗糖溶液液面的变化。

5.分析把半透膜换成不透膜或换成全透膜液面的变化胡马依北风。

6.总结渗透作用的条件:必需具有半透膜;半透膜的两侧必需有浓度差。

(过渡)下面我们就来分析水是怎样进出细胞的。

一、细胞的吸水和失水

1.动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物的红细胞为例)

外界溶液浓度<细胞质的浓度时 细胞吸水 细胞膨胀甚至破裂

外界溶液浓度>细胞质的浓度时 细胞失水 细胞皱缩

外界溶液浓度=细胞质的浓度时 水分进出细胞处于动态平衡 细胞形态不变 结论:动物细胞也可以发生渗透作用吸水或失水。

2.植物细胞的吸水和失水(可以以根毛细胞为例)

首先区别动植细胞的结构区别,并指出植物细胞的原生质层结构(课件显示)

(过渡)植物的原生质层是不是相当于半透膜,植物细胞能不能透过原生质层进行渗透作用呢?下面我研究植物细胞的吸水和失水。

指出探究实验步骤。引导学生提出探究的问题并对问题作出假设,可参考案例进行设计实验。 现象:

正常细胞 质壁分离(失水时) 质壁分离的复原(吸水时)。 结论:植物细胞也可以渗透作用吸水或失水,原生质层相当于一层半透膜。

知识点分析:

⑴质壁分离和复原的原因:内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性;外因是细胞液与外界溶液具有浓度差。

⑵分析图中质壁分离的细胞中细胞壁与细胞膜之间的空隙中的液体是什么?

⑶细胞发生质壁分离或复原的条件:必须是有大液泡(成熟)的植物细胞;必需是活细胞。

⑷分析某些物质的质壁分离自动复原现象(如硝酸钾溶液、尿素溶液、乙二醇溶液等)原因是溶质分子可以通过主动运输或自由扩散方式进入细胞液。

二、物质跨膜运输的其他实例

细胞的吸水和失水是水分子顺着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?

学生自学P63资料分析并讨论思考题。

由资料分析可以看出:同一种生物对不同离子的吸收量是不同的;不同生物对同一种离子的吸收量也有差别;有的物质是顺着含量梯度运输,还有的可以逆着浓度梯度运输。即动植物对离子的吸收具有选择性,这是由细胞膜的特性来决定的。

提出细胞膜是一层选择透过性膜,强调含义及意义。

区别选择透过性膜与半透膜:相同点是都可以使小分子通过而大分子不能通过,不同的是选择透过性膜对小分子有选择性,必须是选择通过的小分子才能通过。打个比方:半透膜相当于一个筛子,而细胞膜相当于在筛子的每个网眼上安放一个控制器。

(总结)这节课我们了解了物质跨膜运输的一些实例,首先我们学习了水分进出细胞的实例,动植物细胞具备进行渗透作用条件即半透膜和浓度差,因而可以通过渗透作用失水或吸水,成熟的植物细胞在吸水或失水时还会出现质壁分离及复原现象,又通过其他物质跨膜动输的实例使我们知道细胞对物质的动输具有选择性,即细胞膜是一种选择透过性膜,这是细胞膜的功能特性,正是因为细胞膜的选择透过性,才使得细胞可以主动地选择吸收或排出营养物质或废物,满足细胞对物质代谢的需要。

第三篇:《【物质跨膜运输的实例教案】》

第1节 物质跨膜运输的实例

鹤壁高中生物组 罗海静

教学目标

1、 知识目标

(1)说出细胞在什么情况下吸水和失水。

(2)举例说明细胞膜是选择透过性膜。

(3)熟练制作临时装片和操作显微观察。

2、能力目标

(1)尝试从生活现象中提出问题,作出假设。

(2)学习进行探究问题的一般方法和步骤。

3、情感态度与价值观

(1)参与课堂讨论与交流。

(2)养成良好的实验习惯,如及时清洗和摆放实验用具,爱护实验卫生等。 教学重点

1、如何进行探究实验,其基本方法和一般过程。

2、渗透作用;细胞是一个渗透系统。

3、细胞膜不仅仅是半透膜,还是选择透过性膜。

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(材料、实验用具、试剂的选择,实验结果的预测,操作的细节)。

3、细胞膜不仅仅是半透膜,还是选择透过性膜。

教具准备

1、渗透演示实验。

2、萝卜条吸水和失水的演示实验。

3、渗透原理的多媒体演示课件。

课时安排 1课时

教学方法 启发探究、研讨式学习、讨论法

教学过程

细胞是一个开放的系统,每时每刻都与外界环境进行物质和能量的交换。物质的进进出出都要经过细胞的边界----细胞膜。不同的物质跨膜运输有什么不同的特点呢?让我们先来分析水是怎么进出细胞的。请同学们先看一下渗透现象的示意图。

一.渗透作用

展示课件,思考:

1.课本上的讨论题

2.什么是半透膜?允许一些分子(或离子)透过,而不让别的一些分子(或离子)透过的膜

3.发生渗透作用需要两个怎样的条件?(1)要有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液浓度不同。

讲解:(1)蔗糖分子不能自由通过半透膜而水分子可以。(2)两侧的水分子都在运动。(3)由于下侧(烧杯内)的水分子数量多(相对浓度大),所以由下侧进入上侧(漏斗内)的水分子比由上侧进入下侧的水分子多。(4)整体表现为水分子由烧杯通过半透膜进入了漏斗。

这种水分子透过半透膜的运动叫渗透作用。这个装置叫渗透装置。

二.细胞的吸水和失水

1.动物细胞的吸水和失水:取决于细胞质的浓度和外界溶液的浓度

2.植物细胞的吸水和失水

思考:a.与动物细胞相比,植物细胞在结构上有什么显著的区别?

b.什么是原生质?原生质是指细胞内的生命物质,整个动物细胞就是一 团原生质,而植物细胞除细胞壁外的其他所有物质是一团原生质。物质跨膜运输的实例教案

c.什么是原生质层?

细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液,水分进出细胞要经过原生质层。原生质层是不是相当于一层半透膜呢?

关于植物细胞的吸水和失水探究:

你注意过生活中有关植物细胞吸水或失水的事例吗?说说看:

(1)当你把白菜剁碎准备做馅时,常常要放一些盐,过一段时间后就可见有水分渗出,这些水分是从哪里来?菜馅细胞失去的水分,即水分的输出。

(2)蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后,会有什么变化?

茶叶又重新变得硬挺起来了,叶面伸展,即水分的输入。

提出问题

结合这些例子,你能提出什么问题?

a. 细胞在什么情况下吸水?失水?

b. 水分是如何进出细胞的?

教师:大家一起来讨论一下提的问题哪些是有价值的,值得探究的?

作出假设

植物细胞膜和液泡膜是生物膜吗?他们的基本化学组成和结构与红细胞的细胞膜相似吗?菜馅渗出水与红细胞失水有什么相似之处?“原生质相当于一层半透膜吗?”作出了一个假设。

那作出的假设正确与否呢?就需要通过实验来验证,那么接下来我们就要设计一个实验,来验证。

设计实验

实验材料:洋葱表皮细胞。既容易被剥离制成装片,又很容易在显微镜下观察 实验原理:见书

实验步骤:见书

分析结果

如果开始使用了0.8g/ml的蔗糖溶液,很快就观察到了质壁分离,但后来加清水怎么也不能使细胞发生质壁分离复原,能否断定当外界浓度低的时候细胞不能吸水呢?那为什么会出现与预期不符的结果呢?

蔗糖浓度过高了,导致细胞失水过快而死亡了。

表达与交流

科学探究的一般过程包括哪六个步骤?

3.什么是质壁分离与复原?它又说明了什么?

植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生渗透作用。物质跨膜运输的实例教案

结论:植物细胞在什么情况下吸水?在什么情况下失水?

三.离子的跨膜运输

细胞对物质的输入和输出的选择性。

学生阅读课本,并进行讨论:

(1)水稻培养液里的Ca2+和MG2+浓度为什么会增高?说明什么?

水稻吸收水分和其他离子多,而吸收Ca2+和MG2+较少。

(2)不同作物对无机盐的吸收有差异吗?

有明显差异,水稻吸收大量的Si4+而番茄几乎不吸收.番茄吸收Ca2+和MG2+较多.

(3)水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质也是这样的吗?

不是的,比如水稻吸收Si4+,这是根据生物生命活动的需要.

(4)细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择有普遍性吗?

是有选择性的,因为不同生物吸收的离子的量是各不相同;这种选择也是普遍性的,如不同微生物对不同矿物的吸收表现出较大的差异.

教师:细胞膜并不是单纯物理意义的半透膜,它是有生理活性的,能对一些物质进行选择性通过,这叫选择透过性膜

总结:本节课我们通过实验探究了植物细胞在什么情况会吸水,并且学习了其失水和吸水的原理是渗透作用。细胞膜是一种半透膜,一些小分子可以自由通过,一些分子则不能自由通过,但细胞膜又不是纯物理意义的半透膜,它是有生理活性的,能对一些离子和小分子进行选择性通过。所以细胞膜更是一种选择透过性膜。

板书设计

一. 渗透作用

概念:

条件:

二. 细胞的吸水和失水

动物细胞的吸水和失水原理:

植物细胞的吸水和失水原理:

三. 离子的跨膜运输

离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的

细胞膜是一种选择透过性膜

第1节 物质跨膜运输的实例教案

物质跨膜运输的实例微型课教案

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