物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例教學(xué)設(shè)計

1、§ 4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例編寫人張麗萍審核人師錦繡【教學(xué)目標(biāo)】1 .知識及技能（1）舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜（2）嘗試提出問題，作出假設(shè)。（3）進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗設(shè)計。2 .過程及方法（1）嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題，作出假設(shè)。（2）學(xué)習(xí)進(jìn)行探究問題的一般方法和步驟。3 .情感態(tài)度及價值觀養(yǎng)成良好的實(shí)驗習(xí)慣，如及時清洗和擺放實(shí)驗用具，愛護(hù)衛(wèi)生等。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1 .教學(xué)重點(diǎn)：舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜，相當(dāng)于半透膜。2 .教學(xué)難點(diǎn)：嘗試提出問題，作出假設(shè)。教學(xué)策略：重點(diǎn)的解決方法：（1）通過滲透作用的演示實(shí)驗，組織引導(dǎo) 學(xué)生分析滲透現(xiàn)象。歸納總結(jié)滲透作用的概念、條

2、件、原理、結(jié)果，指 出半透膜的特性。（2）通過分析水分進(jìn)出紅細(xì)胞的狀況，總結(jié)出細(xì)胞膜 相當(dāng)于半透膜。難點(diǎn)的解決方法：（1）通過名人名言使學(xué)生認(rèn)識到提出 問題的重要性。愛因斯坦曾說過，“提出一個問題比解決一個問題更重 要。（2）充分利用學(xué)生已有的知識和生活經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生對有關(guān)知識現(xiàn) 象深入思考，提出相關(guān)問題，開展合作學(xué)習(xí)，利用小組活動討論確定有 價值的問題。采用直觀教學(xué)法、講述法、啟示法、演示法自學(xué)討論法教 學(xué)方法，準(zhǔn)備ppt、實(shí)驗材料等教學(xué)用具課時安排：2課時教學(xué)過程引言：細(xì)胞是一個開放的系統(tǒng)，每時每刻及環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)的交換, 物質(zhì)的進(jìn)進(jìn)出出都要細(xì)胞的邊界一一細(xì)胞膜。這一節(jié)課我們共同來探究 水

3、分進(jìn)出細(xì)胞的情況。首先我們來探究滲透現(xiàn)象。一.滲透現(xiàn)象問題探討:演示“滲透作用實(shí)驗” 一一介紹實(shí)驗裝置，指導(dǎo)觀察實(shí)驗 結(jié)果。在屏幕上打出滲透現(xiàn)象示意圖提問：漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？ 學(xué)生討論總結(jié)。教師歸納講述：半透膜的特性：水分子等小分子可以通過，蔗糖等大分子則不能通過。 滲透作用的概念：滲透作用是指水分子或其它溶劑分子通過半透膜的 擴(kuò)散。發(fā)生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)的溶液有濃 度差。原理：當(dāng)溶液濃度A>B時，水分子就通過半透膜由B流向A；當(dāng)溶液 濃度AB

4、時，水分子就通過半透膜由A流向B；當(dāng)溶液濃度A=B時，則 處于動態(tài)平衡。滲透作用的結(jié)果：水分子可以通過半透膜進(jìn)行雙向擴(kuò)散。從宏觀觀察, 水分是由低濃度溶液流向高濃度溶液，直到達(dá)到動態(tài)平衡。二.動物細(xì)胞的吸水和失水1、請同學(xué)們回憶細(xì)胞膜制備的實(shí)驗。分析“水分進(jìn)出哺乳動物紅細(xì)胞”的實(shí)驗現(xiàn)象。在屏幕上打出“水分進(jìn)出哺乳動物紅細(xì)胞的狀況”示意圖。2、請同學(xué)們思考并討論紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？3、學(xué)生討論總結(jié)4、教師歸納講述動物細(xì)胞的吸水：外

5、界溶液濃度小于細(xì)胞的濃度。動物細(xì)胞的失水：外界溶液濃度大于細(xì)胞的濃度。動物細(xì)胞既不吸水也不失水：外界溶液濃度等于細(xì)胞的濃度。動物的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜三.嘗試提出問題，作出假設(shè)1、請學(xué)生觀察圖P61成熟細(xì)胞模式圖，并閱讀圖左有關(guān)內(nèi)容概括出：成熟的植物細(xì)胞中央有大液泡。原生質(zhì)層：細(xì)胞膜和液泡膜以及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)。2、教師講述進(jìn)行科學(xué)探究的方式多種多樣。一般來說，探究一般方法和基本步驟是: 觀察現(xiàn)象，提出問題一做出假設(shè)一設(shè)計實(shí)驗一開展實(shí)驗一分析結(jié)果，得 出結(jié)論一表達(dá)及交流3、組織引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，嘗試提出問題，做出假設(shè)屏幕上打出“愛因斯坦曾說過：'提出一個問題比解決一個問題更重 要” 觀察

6、現(xiàn)象: 讓學(xué)生回憶口常生活的現(xiàn)象：白菜剁碎準(zhǔn)備做餡時常常要放一些鹽。稍等一會兒可見有水分滲出。（失水）農(nóng)作物施肥過多會造成燒苗。（失水）蕉了的青菜放入清水中浸泡一會兒，菜葉變得硬挺起來（吸 水）老師展示課前準(zhǔn)備好的蘿卜條吸水和失水實(shí)驗。介紹實(shí)驗過程。展示實(shí) 驗結(jié)果。提出問題：請同學(xué)們結(jié)合一些吸水和失水現(xiàn)象，深入思考提出想探究的問題，并及 本小組同學(xué)交流。最終確定有探究價值的問題。例：一位同學(xué)提出：“植物細(xì)胞會出現(xiàn)失水的情況嗎？ ”另一位同學(xué)提 出：“植物細(xì)胞在什么情況下會失水？ ”通過討論，大家認(rèn)為植物細(xì)胞 會不會失水，現(xiàn)象中很明顯，第二個問題更有探究價值。作出假設(shè)根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗，對

7、提出的問題作嘗試性的回答，也就是作 出假設(shè)。例如，某小組提出的問題是“原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜嗎？ ”針對這 一問題，他們作出的假設(shè)是：“原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜?！彼麄兊?理由是：植物細(xì)胞膜和液泡膜都是生物膜，它們具有紅細(xì)胞的細(xì)胞膜基 本相同的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)；做菜餡時因為放了鹽，菜中的水分大量流出, 這及紅細(xì)胞失水很相似。設(shè)計實(shí)驗：你所作的假設(shè)即使是有依據(jù)的，也僅僅是一種推測。這種 推測是否正確，還需要實(shí)驗來檢測。（見P62參考案例）進(jìn)行實(shí)驗：按照實(shí)驗方案認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，將每一步的觀察結(jié)果 記錄下來。例如，上面的實(shí)驗方案結(jié)果如下：中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大 小蔗糖溶 液變小原生質(zhì)層

8、脫離細(xì)胞 壁基本不 變清水逐漸恢復(fù)原來 大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來 位置基本不 變分析結(jié)果，得出結(jié)論分析結(jié)果及你的預(yù)期是否吻合，是否支持你的假設(shè)，最后得到實(shí)驗結(jié)論。 例如，上面的實(shí)驗結(jié)果及預(yù)期基本是吻合的，由于植物細(xì)胞有細(xì)胞壁， 且原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性，所以植物細(xì)胞不會有明顯的 縮小和膨脹，但出現(xiàn)了原生質(zhì)層及細(xì)胞壁的分離和復(fù)原。由此，我們可 以獲得結(jié)論，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。表達(dá)和交流將本小組探究的問題、過程、結(jié)果和結(jié)論及其他小組交流，聽取他們的 質(zhì)疑并進(jìn)行解釋。如果有必要，對本小組的實(shí)驗方案進(jìn)行修改。進(jìn)一步探究植物細(xì)胞會由于過多吸水而漲破嗎？（不會，因為植物細(xì)胞有細(xì)胞壁）四.板書

9、設(shè)計第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例一、滲透現(xiàn)象1、半透膜的特性2、滲透作用的概念3、滲透作用的條件4、滲透作用的原理二、動物細(xì)胞的吸水和失水1、動物細(xì)胞的吸水：外界溶液濃度小于細(xì)胞的濃度動物細(xì)胞的失水：外界溶液濃度大于細(xì)胞的濃度2、動物的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜三、嘗試提出問題，作出假設(shè)1、成熟的植物細(xì)胞的特點(diǎn)成熟的植物細(xì)胞中央具有大液泡原生質(zhì)層2、探究的一般步驟觀察現(xiàn)象一提出問題一作出假設(shè)一設(shè)計實(shí)驗一開展實(shí)驗一記錄結(jié)果一分析結(jié)果，得出結(jié)論一表達(dá)及交流。第2課時 引言：在上一節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了進(jìn)行探究性實(shí)驗的一般方法和基本步 驟，并且一起分析了 “細(xì)胞什么情況下會失水，什么情況下會吸水”的 實(shí)驗設(shè)計，那

10、今天我們就來動手做這個探究實(shí)驗。教學(xué)內(nèi)容一.探究植物細(xì)胞的吸水和失水1 .學(xué)生實(shí)驗，教師指導(dǎo)大家課前已經(jīng)做了預(yù)習(xí)，實(shí)驗潛材已經(jīng)發(fā)放到大家的桌面上了，下面可 以開始動手實(shí)驗注意以下兒點(diǎn)：加蔗糖溶液時不要污染了顯微鏡。如果你從蓋玻片左側(cè)加蔗糖溶液，接下來加清水時應(yīng)從右側(cè)加入。如實(shí)記錄實(shí)驗結(jié)果，并完成實(shí)驗評價表（見評價方案）。實(shí)驗時間為25分鐘，實(shí)驗結(jié)束后要清洗和整理實(shí)驗用具。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗，老師旁邊指導(dǎo)，將實(shí)驗效果特別好的裝片拿到教師顯微 鏡下并通過顯微鏡投影投放到大屏幕上展示出來。2 .分析實(shí)驗結(jié)果，得出結(jié)論下面我們看一組同學(xué)的實(shí)驗結(jié)果記錄，中央液泡的大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大 小0. 3g/mL

11、蔗糖 溶液變小脫離細(xì)胞壁基本不 變清水逐漸恢復(fù)原來的 大小逐漸恢復(fù)原來的 位置基本不 變提出問題：（1）實(shí)驗結(jié)果能否證明我們最初的假設(shè)是正確的呢？（可以，很明顯 細(xì)胞在0. 3g/mL蔗糖溶液下因失水發(fā)生了質(zhì)壁分離，而在清水中因吸水 發(fā)生了質(zhì)壁分離的復(fù)原。）（2）假如沒有細(xì)胞壁，實(shí)驗結(jié)果會有什么不同，你會聯(lián)系到之前我們 講的一個什么實(shí)驗？（答案：細(xì)胞會發(fā)生破裂，就像之前學(xué)的用哺乳動 物的紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗，紅細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，吸水以后會發(fā)生破 裂。）總結(jié)：其實(shí)動物細(xì)胞也會發(fā)生失水和吸水。3 .教師歸納講述植物細(xì)胞的吸水和失水（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：細(xì)胞壁是全透性性的，而原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當(dāng)于

12、半透膜。中央液泡中的細(xì)胞液具有一定的濃度。（2）條件：細(xì)胞液濃度外界溶液濃度，吸水。細(xì)胞液濃度外界溶液濃度，失水。（3）質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗的應(yīng)用有哪些？說明原生質(zhì)層是選擇透過性膜，成熟的植物細(xì)胞在一定濃度的溶液 中構(gòu)成了滲透系統(tǒng)。判斷植物細(xì)胞的死活。只有活細(xì)胞的原生質(zhì)層才是半透膜，才有質(zhì) 壁分離現(xiàn)象，如細(xì)胞死亡，原生質(zhì)層的結(jié)構(gòu)破壞，半透膜性質(zhì)消失，不 能產(chǎn)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。測定細(xì)胞液的濃度。原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，所以水分子可以 自由通過，而蔗糖等大分子物質(zhì)卻不能通過。將細(xì)胞放入具有濃度梯度 的一系列蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離的情況，即可測定該細(xì)胞的濃 度范圍。光鏡下觀察細(xì)胞膜。正常

13、植物細(xì)胞膜很薄，又緊貼細(xì)胞壁，不易看 到，質(zhì)壁分離后，原生質(zhì)層的最外面即為細(xì)胞膜。二.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1 .細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程。其 他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸是怎樣的呢？資料分析看P63P64相關(guān)內(nèi)容討論有關(guān)問題討論問題：(1)、水稻培養(yǎng)液里的Ca2 +和Mg2 +濃度為什么會增高？(2)、不同作物對無機(jī)鹽的吸水有差異嗎？(3)、水分子跨膜運(yùn)輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是 這樣的嗎？(4)、細(xì)胞對物質(zhì)的吸收有選擇嗎？如果有，這種選擇性有普遍性嗎？學(xué)生討論回答。2 .教師歸納講述（1）從以上實(shí)例可以看出，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對含量梯度的, 而且細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性?？梢哉f細(xì)胞膜和其他生物膜 都是選擇透過性膜，這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子 也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。生物膜的這 一特性，及細(xì)胞的生命活動密切相關(guān)，是活細(xì)胞的一個重要特征。板書設(shè)計動物細(xì)胞的吸水及失水