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2019-2020年人教版高中生物必修1 第4章第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 教案 一、教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)目標(biāo) a. 說出細(xì)胞在什么情況下吸水和失水。 b. 舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。 2.能力目標(biāo) 進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。 3.情感目標(biāo) 體驗(yàn)科學(xué)探究過程，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、求實(shí)、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和精神。 二、教學(xué)重點(diǎn) a. 知道細(xì)胞與外界溶液一起可以構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)。 b. 舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。 三、教學(xué)難點(diǎn) a. 理解細(xì)胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜。構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是碳。 b. 進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。 四 教學(xué)流程 教學(xué)流程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 環(huán)節(jié)一：課程導(dǎo)入 多媒體動(dòng)畫演示滲透作用實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考。 ①燒杯中是清水，漏斗內(nèi)是30%的蔗糖溶液，兩種不同的溶液被一層玻璃紙（半透膜）隔開，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，漏斗內(nèi)外的液面在同一水平面上，靜置2 h后，漏斗內(nèi)的液面有何變化？ ②用一層紗布代替半透膜，其它的均與①相同，漏斗內(nèi)的液面有何變化？ ③用一層塑料布代替半透膜，其它的也與①相同，漏斗內(nèi)的液面會(huì)有什么變化？ ④若漏斗內(nèi)外均是同濃度蔗糖溶液，情況又是怎樣的？若漏斗內(nèi)外都是清水呢？ 思考、討論、回答。 導(dǎo)入滲透作用 環(huán)節(jié)二：講授新課 一、滲透作用 1.滲透作用的概念 滲透作用：指水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。 2. 滲透系統(tǒng)的組成分析 ⑴滲透系統(tǒng)的組成（如圖）及特點(diǎn)： ①半透膜，可以是生物性的選擇透過性膜，如細(xì)胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。 ②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。 3.滲透作用的發(fā)生 ⑴若S1溶液濃度大于S2，則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。 ⑵在達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2。 【典型例題】 下圖為一個(gè)滲透裝置，半透膜小袋內(nèi)充滿0.3 g/mL的蔗糖溶液，用不同表面積的半透膜小袋做實(shí)驗(yàn)，開始一段時(shí)間內(nèi)玻璃管內(nèi)液面高度變化速率的相關(guān)曲線最可能是(橫坐標(biāo)表示表面積)(　　) 【答案】B 二、動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水 1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞吸水膨脹 外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞失水皺縮 外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡 2.植物細(xì)胞的吸水和失水 (1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu) (2)原理和現(xiàn)象 ①外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 ②外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 (3)質(zhì)壁分離的原因 ①外因：細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度，細(xì)胞通過滲透作用失水； ②內(nèi)因：細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。 【典型例題】 某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞、滴加了紅墨水的蔗糖溶液（質(zhì)量濃度為0.3g/mL)、蒸餾水等材料，制成觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的臨時(shí)裝片。下圖是該同學(xué)根據(jù)所觀察到的圖像繪制而成。下列分析中，不正確的是（ ） A. 結(jié)構(gòu)①②③構(gòu)成原生質(zhì)層 B. ①內(nèi)液體為紅色，②內(nèi)液體為紫色 C. 該圖所示細(xì)胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離，也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 D. 若將該圖所示細(xì)胞放于清水中，可能會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 【答案】A 三、實(shí)驗(yàn)：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 1.實(shí)驗(yàn)原理 2.實(shí)驗(yàn)流程 【典型例題】 （xx?新課標(biāo)Ⅱ卷.4）將某植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體（即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分）的體積變化趨勢(shì)如圖所示。下列敘述正確的是（ ） A．0~4 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi) B．0~1 h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等 C．2~3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓 D．0~1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓 【答案】C 四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 【知識(shí)點(diǎn)講解】 實(shí)例一： 結(jié)論：1.同種植物對(duì)不同離子的吸收不一樣 2.不同植物對(duì)同種離子的吸收不一樣 3.植物吸收離子和吸收水是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立過程 實(shí)例二：人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝取碘的能力，能夠逆濃度梯度吸收碘。 結(jié)論：有些物質(zhì)（如碘）的跨膜運(yùn)輸是逆相對(duì)含量梯度（逆濃度梯度）運(yùn)輸?shù)摹? 實(shí)例三：不同微生物對(duì)不同礦物質(zhì)吸收表現(xiàn)出較大差異 結(jié)論：生物對(duì)于不同離子吸收經(jīng)驗(yàn)選擇性。 小結(jié)：細(xì)胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜，水分子自由通過，一些離子和小分子可以通過，其他的離子、小分子、大分子不能通過，是活細(xì)胞的重要特征。 【典型例題】 科學(xué)家將水稻和番茄分別放在相同的含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，培養(yǎng)液中的離子濃度變化情況如下圖所示。下列分析正確的是 A. 水稻吸收Ca2+、Mg2+的速度與吸水的速度相同 B. 番茄從培養(yǎng)液中吸收Ca2+，而從體內(nèi)排出SiO44- C. 最可能水稻根細(xì)胞膜上運(yùn)輸SiO44-的載體數(shù)量明顯多于番茄的Ca2+和Mg2+的跨膜運(yùn)輸可以是逆相對(duì)含量梯度的 D. 水稻和番茄對(duì)Mg2+離子的吸收沒有體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性 【答案】C 閱讀、觀察、分析、討論、回答。 傾聽、呼應(yīng)。 回憶、討論、回答。 演練、回 傾聽、呼應(yīng)。 分析、討論 理解發(fā)生是滲透作用的條件 說出構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是碳。 說出細(xì)胞在什么情況下吸水和失水。 進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。 知道植物細(xì)胞膜具有選擇透過性 環(huán)節(jié)三：課堂小結(jié) 共同回顧歸納本節(jié)主干知識(shí)： 呼應(yīng)。 回顧歸納本節(jié)主干知識(shí)。