高一生物 實驗十 模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系同步創(chuàng)新課堂導(dǎo)學(xué)考案 新人教版必修1

1、實驗十 模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系【自學(xué)學(xué)案】一、實驗?zāi)康模和ㄟ^探究細胞大小，即細胞的表面積與體積，與物質(zhì)運輸效率之間的關(guān)系，探討細胞不能無限長大的原因。二、實驗原理：思考題1用瓊脂塊模擬細胞。瓊脂塊越小，其表面積 ，則其與外界交換物質(zhì)的表面積 ，經(jīng)交換進來的物質(zhì)在瓊脂塊中擴散的速度 ；思考題2瓊脂塊中含有酚酞，與NaOH相遇，呈 ，可顯示物質(zhì)（NaOH）在瓊脂塊中的 。三、操作步驟：1用塑料餐刀將含酚酞的瓊脂塊切成三塊邊長分別為3cm、2cm、1cm的正方體；2將3塊瓊脂塊放在燒杯內(nèi)，加入NaOH溶液，將瓊脂塊淹沒，浸泡10min。用塑料勺不時翻動瓊脂塊。思考題3為什么不要用勺子將瓊脂

2、塊切開或挖動其表面？ 3戴上手套，用塑料勺將瓊脂塊從NaOH溶液中取出。用紙巾把它們吸干，用塑料刀把瓊脂塊切成兩半。仔細觀察切面的顏色變化，測量每一塊上NaOH擴散的深度。記錄測量結(jié)果。每兩次操作之間必須把刀擦干。思考題4瓊脂塊變成紅色的部分代表什么？ 思考題5為什么每兩次操作之間必須把刀擦干？ 4根據(jù)測量結(jié)果進行計算，并將結(jié)果填在記錄表中。四、結(jié)論：思考題6瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而 ；NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而 。五、討論題：1有什么證據(jù)說明NaOH擴散進瓊脂塊了？NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴散的速率是否相同？為什么？ 2.大多數(shù)高等動植物細胞的

3、直徑為2030m。請根據(jù)球體的體積公式V=4/3r3，表面積公式S=4r2，完成下表。細胞直徑（m）表面積（m2）體積（m3）比值（表面積/體積）20303在相同時間內(nèi)，物質(zhì)擴散進細胞的體積與細胞的總體積之比可以反映細胞的物質(zhì)運輸?shù)男?。細胞的物質(zhì)運輸?shù)男逝c細胞大小之間是什么關(guān)系？為什么多細胞生物體是由許多細胞而不是由少數(shù)體積更大的細胞構(gòu)成的？為什么細胞越大，物質(zhì)運輸?shù)男试降停?4限制細胞長大的因素還有哪些？為什么？ 六、【課堂精練】經(jīng)過實驗已經(jīng)證實：細胞的表面積與體積之比越大，細胞與環(huán)境之間進行物質(zhì)交換的效率越高。含酚酞的瓊酯到NaOH會呈現(xiàn)紫色，通過測量NaOH向瓊脂塊內(nèi)擴散的深度計算

4、出NaOH擴散的體積，再根據(jù)表面積與體積的比值，來分析得出結(jié)論。請你用瓊脂塊模擬細胞來設(shè)計實驗，驗證該結(jié)論。（1）提供的材料和試劑：塑料刀，防護手套，毫米尺，塑料勺，燒杯，吸水紙，邊長為8cm的含酚酞的瓊脂正方塊，質(zhì)量分數(shù)為0.1的NaOH溶液。（2）方法步驟：用塑料刀將含酚酞的瓊脂切成1cm、2cm、3cm的立方塊。 ，浸泡10分鐘。戴上手套，用塑料勺將瓊脂塊取出，用吸水紙將溶液吸干。 。將測量及計算結(jié)果填入表格：瓊脂的邊長（cm）比值（表面積/體積）NaOH擴散深度（cm）比值（NaOH）擴散的體積/整個瓊脂塊體積16Xa23Yb32Zc應(yīng)根據(jù)什么測量出NaOH的擴散深度？ 。預(yù)測a、b、

5、c大小的關(guān)系為 。（3）分析和結(jié)論：分析： 。結(jié)論： 。生物體器官的大小取決于細胞的 。通過以上實驗可以說明，細胞的體積 ，因為 。實驗十 模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系參考答案思考題：思考題1、越大；越大；越快。思考題2、紫紅色；擴散速度。思考題3、避免干擾實驗結(jié)果。思考題4、NaOH擴散的深度。思考題5、避免干擾實驗結(jié)果。思考題6、減??；減小。討論題：1.當NaOH與含酚酞的瓊脂塊相遇時，其中的酚酞變成紫紅色，這是常用的檢測NaOH的方法，從瓊脂塊的顏色變化就知道NaOH擴散到多遠；在相同時間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴散的深度基本相同，說明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴散的速率是相同的。2細

6、胞直徑（m）表面積（m2）體積（m3）比值（表面積/體積）201 2564 1870.30302 82614 1300.203.細胞越大，物質(zhì)運輸?shù)男试降?，所以多細胞生物體是由許多細胞而不是由少數(shù)體積更大的細胞構(gòu)成的。細胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質(zhì)越多；但是細胞體積越大，其表面積相對越小，細胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交流的面積相對小了，所以物質(zhì)運輸?shù)男试降汀?細胞核；細胞核是細胞的控制中心，細胞核中的DNA是不會隨著細胞體積的擴大而增加的。如果細胞太大，細胞核的“負擔”就會過重?！菊n堂精練】將3個瓊脂塊放在燒杯中，加入NaOH溶液，將瓊脂塊淹沒，用塑料勺不斷攪拌。用塑料刀將瓊脂塊切成兩半，觀察并測量NaOH擴散的溶度，作記錄。測量瓊脂塊上紫色層的厚度abc