第1节物质跨膜运输的实例 课题:物质跨膜运输的实例 、教材分析 本课选自“模块一分子与细胞”“第四章细胞的物质输入和输出”的第一节。本模 块教材是以细胞为主线展开的,从前到后依次讲述它的物质组成、结构、功能和生命历程, 在前三章的基础上,第四章《物质跨膜运输的实例》开始介绍细胞的功能。本课包括细胞 的吸水和失水、物质跨膜运输的其他实例两部分内容。细胞的吸水和失水具有重要的教学 价值,涉及一个探究实验,也是学生在高中阶段第一次真正接触探究活动。通过对植物细 胞失水和吸水的探究,学生应学会探究活动的一般方法和步骤,观察到质壁分离及复原现 象。通过学习其他物质跨膜运输的实例,认识物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度进行 的,进而理解细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜。本课内容对本章后两节的学习起到了 重要的铺垫作用。 、学情分析 学生在初中已经知道分子的热运动,很容易理解水分子能够自由通过半透膜。也具备 这样的生活经验:加盐的蔬菜会渗出水分,泡在清水中的蔬菜会更加硬挺等,这对学习本 节内容都有帮助。在第三章第一节学生体验了制备细胞膜的过程,已经知道水分可以进出 细胞。在第三章已经知道植物细胞与动物细胞在结构上的差别,也知道植物细胞内的液体 主要是细胞液,这为理解植物细胞的质壁分离现象和原生质层相当于一层半透膜做了铺 但本节内容要求学生从微观水平理解细胞吸水、失水的过程,理解细胞膜是选择透过 性膜,内容本身较抽象,学生学习起来有一定困难。另外,学生在初中曾经接触过科学探 究活动,但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节在本节还应进一步训练。 教学目标 知识与能力目标 1通过师生互动、观看图片,能够举例说岀细胞膜是选择透过性膜。 2通过治疗分析,尝试提出问题,作出假设 3.通过实验探究,能够进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 学科素养 1基础知识(细胞膜的成分和功能);
第 1 节 物质跨膜运输的实例 课题：物质跨膜运输的实例 一、教材分析 本课选自“模块一 分子与细胞”“第四章 细胞的物质输入和输出”的第一节。本模 块教材是以细胞为主线展开的，从前到后依次讲述它的物质组成、结构、功能和生命历程， 在前三章的基础上，第四章《物质跨膜运输的实例》开始介绍细胞的功能。本课包括细胞 的吸水和失水、物质跨膜运输的其他实例两部分内容。细胞的吸水和失水具有重要的教学 价值，涉及一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次真正接触探究活动。通过对植物细 胞失水和吸水的探究，学生应学会探究活动的一般方法和步骤，观察到质壁分离及复原现 象。通过学习其他物质跨膜运输的实例，认识物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度进行 的，进而理解细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜。本课内容对本章后两节的学习起到了 重要的铺垫作用。 二、学情分析 学生在初中已经知道分子的热运动，很容易理解水分子能够自由通过半透膜。也具备 这样的生活经验：加盐的蔬菜会渗出水分，泡在清水中的蔬菜会更加硬挺等，这对学习本 节内容都有帮助。在第三章第一节学生体验了制备细胞膜的过程，已经知道水分可以进出 细胞。在第三章已经知道植物细胞与动物细胞在结构上的差别，也知道植物细胞内的液体 主要是细胞液，这为理解植物细胞的质壁分离现象和原生质层相当于一层半透膜做了铺 垫。 但本节内容要求学生从微观水平理解细胞吸水、失水的过程，理解细胞膜是选择透过 性膜，内容本身较抽象，学生学习起来有一定困难。另外，学生在初中曾经接触过科学探 究活动，但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节在本节还应进一步训练。 三、教学目标 知识与能力目标 1.通过师生互动、观看图片，能够举例说出细胞膜是选择透过性膜。 2.通过治疗分析，尝试提出问题，作出假设。 3.通过实验探究，能够进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 学科素养 1.基础知识（细胞膜的成分和功能）；
2.基本技能(通过实验探究培养学生对实验的探究及归纳分析的能力) 3.基本思想(通过细胞膜的成分和功能的学习,认同细胞是最基本的生命系统,培养学生 的生命观念) 4、基本活动经验(体验从生活实例中去探求知识的过程)。 四、教学重点和难点 重点:举例说出细胞膜是选择透过性膜。 难点:尝试提出问题,作出假设。 五、教学设计思路与策略 本节课由扩散现象小实验引入,再迁移到渗透现象,分析渗透作用的两个条件,然后 由渗透装置类比到细胞,分析“水分进出哺乳动物红细胞”,认识动物细胞的吸水和失水 是通过渗透作用完成的。植物细胞与动物细胞的结构存在差异,植物细胞的吸水和失水是 否也通过渗透作用呢,进而引出探究活动。探究活动重在做好引导,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。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 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。 六、教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 、导入与教学目标 使学生建立起问 本册第二章、第三章我们分别学习 题背景,使学生 了细胞的组成和结构,从今天开始,我 对模块一有个整 们学习细胞的功能。我们知道,细胞是在老师的引导下认识本章与体认识。从细胞 个开放的系统,每时每刻都与外界进前几章的关系。明确本节的是一个开放的系 行着物质交换,物质进出细胞需要经过目标、重难点,便于掌握知统出发,引出细 细胞这个生命系统的边界——细胞膜,识点 胞与外界物质交 今天我们主要以水为例,共同学习第四 换,顺利进入本
2.基本技能（通过实验探究培养学生对实验的探究及归纳分析的能力）； 3.基本思想（通过细胞膜的成分和功能的学习，认同细胞是最基本的生命系统，培养学生 的生命观念）； 4、基本活动经验（体验从生活实例中去探求知识的过程）。 四、教学重点和难点 重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜。 难点：尝试提出问题，作出假设。 五、教学设计思路与策略 本节课由扩散现象小实验引入，再迁移到渗透现象，分析渗透作用的两个条件，然后 由渗透装置类比到细胞，分析“水分进出哺乳动物红细胞”，认识动物细胞的吸水和失水 是通过渗透作用完成的。植物细胞与动物细胞的结构存在差异，植物细胞的吸水和失水是 否也通过渗透作用呢，进而引出探究活动。探究活动重在做好引导，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。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。 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。 六、教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 一、导入与教学目标 本册第二章、第三章我们分别学习 了细胞的组成和结构，从今天开始，我 们学习细胞的功能。我们知道，细胞是 一个开放的系统，每时每刻都与外界进 行着物质交换，物质进出细胞需要经过 细胞这个生命系统的边界——细胞膜， 今天我们主要以水为例，共同学习第四 在老师的引导下认识本章与 前几章的关系。明确本节的 目标、重难点，便于掌握知 识点。 使学生建立起问 题背景，使学生 对模块一有个整 体认识。从细胞 是一个开放的系 统出发，引出细 胞与外界物质交 换，顺利进入本
章第一节物质跨膜运输的实例。 章的学习,同时 教学目标:举例说出细胞膜是选择 让学生初步感到 透过性膜。尝试提出问题,作出假设。 细胞膜对物质进 进行关于植物细胞吸水和失水的实验设 出细胞发挥的重 计和操作。 要作用。 渗透作用 演示实验:一滴墨水滴入到清水中,这学生观察并回答:扩散引导学生回忆扩 种现象是? 散的概念,为理 由扩散提出问题:如果两种溶液被一层(在老师引导下得出)扩散解渗透作用铺 玻璃纸隔开,还会不会发生扩散呢?是分子从浓度相对较高的区垫。 动画:渗透装置 域向浓度相对较低的区域 播放渗透作用的fash动画 运动的现象。 通过这几个问题 的讨论和回答, 引导学生理解渗 透作用的概念和 条件。 介绍:烧杯中是清水,漏斗内是一定浓 明确实验条件和现象。 理解渗透作用, 度的蔗糖溶液,两种不同的溶液被一层 为理解水进出动 玻璃纸[一种半透膜,水分子可以透过它, 物细胞和植物细 而蔗糖分子则不能]隔开,实验开始时, 胞做铺垫。 漏斗内外的液面在同一水平面上,一段 时间后,出现这样的现象。 1水分子(或其他溶剂分子) 总结学案预习对应内容,并完成 透过半透膜的扩散。 1分析渗透作用的实验现象,得出渗透作 2a因为在单位时间内,渗出 用的概念 漏斗的水分子数<进入漏斗 2结合学案回答: 的水分子数b不会。因为纱 a漏斗管内的液面为什么会升高? 布的孔隙很大,蔗糖分子也 b如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管 可以自由通过。c液面保持 内的液面还会升高吗?
章第一节物质跨膜运输的实例。 教学目标：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。 章的学习，同时 让学生初步感到 细胞膜对物质进 出细胞发挥的重 要作用。 二、渗透作用 演示实验：一滴墨水滴入到清水中，这 种现象是？ 由扩散提出问题：如果两种溶液被一层 玻璃纸隔开，还会不会发生扩散呢？ 动画：渗透装置 播放渗透作用的 flash 动画 介绍：烧杯中是清水，漏斗内是一定浓 度的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层 玻璃纸[一种半透膜，水分子可以透过它， 而蔗糖分子则不能]隔开，实验开始时， 漏斗内外的液面在同一水平面上，一段 时间后，出现这样的现象。 总结学案预习对应内容，并完成： 1.分析渗透作用的实验现象，得出渗透作 用的概念。 2.结合学案回答： a 漏斗管内的液面为什么会升高？ b 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管 内的液面还会升高吗？ 学生观察并回答：扩散 （在老师引导下得出）扩散 是分子从浓度相对较高的区 域向浓度相对较低的区域 运动的现象。 明确实验条件和现象。 1.水分子（或其他溶剂分子） 透过半透膜的扩散。 2.a 因为在单位时间内，渗出 漏斗的水分子数<进入漏斗 的水分子数 b 不会。因为纱 布的孔隙很大，蔗糖分子也 可以自由通过。c 液面保持 引导学生回忆扩 散的概念，为理 解渗透作用铺 垫。 通过这几个问题 的讨论和回答， 引导学生理解渗 透作用的概念和 条件。 理解渗透作用， 为理解水进出动 物细胞和植物细 胞做铺垫
c如果烧杯中不是清水,而是同样浓度|不变。因为此时在单位时间 的蔗糖溶液,结果会怎样? 内,进入半透膜的水分子数 3要发生渗透作用,需具备什么条件?渗出半透膜的水分子数。 3.师生共同总结:条件 4水透过半透膜扩散的趋势是从什么浓|a)半透膜 度到什么浓度?——顺相对含量梯度,b)半透膜两侧溶液有浓度差 水往高处走 4低浓度到高浓度 、动物细胞的吸水和失水 1你能举例说出生活中动物细胞吸水失洗澡时间长,皮肤发皱吃咸 水的现象吗? 菜或嗑瓜子,嘴唇干 2回忆:细胞膜的制备一一水分能进出细 通过将问题分解 根据生活经验回答学案问题: 为层层递进、环 a红细胞内的血红蛋白等有机物能够透|a一般不能 环相扣的小问 过细胞膜吗? 题,能引导学生 b红细胞的细胞膜是不是相当于半透b红细胞的细胞膜相当于一顺利思考,理解 层半透膜。 相关问题 当红细胞处在不同浓度溶液中时,水就 会透过半透膜发生渗透。 3教师与学生共归纳讲述: 其他动物细胞与哺乳动物成 动物细胞的吸水与失水原理: 熟红细胞一样都有一层细胞 当外界溶液浓度小于细胞质的浓度时:|膜将细胞质与外界溶液相隔 细胞吸水膨胀 开,因此,其吸水失水方式 当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时:应该是一样的 细胞失水皱缩 当外界溶液浓度等于细胞质浓度时:细 胞不吸水也不失水,处于动态平衡(进 总之,水是顺相对含量梯度而流动的
c 如果烧杯中不是清水，而是同样浓度 的蔗糖溶液，结果会怎样？ 3.要发生渗透作用，需具备什么条件？ 4.水透过半透膜扩散的趋势是从什么浓 度到什么浓度？——顺相对含量梯度， 水往高处走。 不变。因为此时在单位时间 内，进入半透膜的水分子数= 渗出半透膜的水分子数。 3.师生共同总结：条件 a)半透膜 b)半透膜两侧溶液有浓度差 4.低浓度到高浓度 三、动物细胞的吸水和失水 1.你能举例说出生活中动物细胞吸水失 水的现象吗？ 2.回忆：细胞膜的制备——水分能进出细 胞 根据生活经验回答学案问题： a 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透 过细胞膜吗？ b 红细胞的细胞膜是不是相当于半透 膜？ 当红细胞处在不同浓度溶液中时，水就 会透过半透膜发生渗透。 3.教师与学生共归纳讲述： 动物细胞的吸水与失水原理： 当外界溶液浓度小于细胞质的浓度时： 细胞吸水膨胀 当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时： 细胞失水皱缩 当外界溶液浓度等于细胞质浓度时：细 胞不吸水也不失水，处于动态平衡（进= 出） 总之，水是顺相对含量梯度而流动的， 洗澡时间长，皮肤发皱吃咸 菜或嗑瓜子，嘴唇干 a 一般不能 b 红细胞的细胞膜相当于一 层半透膜。 其他动物细胞与哺乳动物成 熟红细胞一样都有一层细胞 膜将细胞质与外界溶液相隔 开，因此，其吸水失水方式 应该是一样的。 通过将问题分解 为层层递进、环 环相扣的小问 题，能引导学生 顺利思考，理解 相关问题
水往高处走 四、植物细胞的吸水和失水 运用类比学习的 1植物细胞的结构与动物细胞有差异,植 方法,简化学习 物细胞能否吸水和失水,是不是和动物 过程。 细胞的情况一样呢? 2幻灯片:成熟植物细胞模式图 细胞核 胞膜 老师层层引导, 物细胞能否吸水和失水,是不是和动物 a)细胞壁、细胞膜、细胞质、带领学生体验探 细胞的情况一样呢? 细胞核、液泡膜、细胞液。究的过程,使学 2幻灯片:成熟植物细胞模式图 b)细胞液,即液泡中的液生领悟科学探究 a)说出植物细胞的各部分结构 体。液泡膜、细胞质、细胞的思想,培养自 b)植物细胞内的液体主要是哪部分液膜、细胞壁。 己进行科学探究 体?水分要进出,要经过哪些结构 e)原生质层指的是细胞膜、的能力,增进对 c)植物细胞壁是全透性的,不是半透膜, 液泡膜以及这两层膜之间夹科学探究方法与 请你定义原生质层 着的细胞质。 过程的理解。 3.归纳探究活动的一般步骤 4a提出问题:请说出日常生活中几个植 植物细胞会出现失水的情 物细胞吸水和失水的实例,针对发现的 况吗?植物细胞在什么情况 现象,尝试提出一个问题。 下会失水?植物细胞以什么 b作出假设:对提出的问题,运用已有的 方式吸水和失水?原生质层 知识和生活经验,提出合理的假说来解 是否相当于一层半透膜? b比如,教材上提供的参考 c设计实验:你认为可以选择什么实验材 案例。教师引导,作出假设:通过引导学生思 料?可以选择什么试剂、工具完成实 原生质层相当于半透膜。考如何选材、选 验? c借助显微镜观察;紫色洋|试剂来使学生提 提示:要想观察液泡和细胞体积、大小
水往高处走。 四、植物细胞的吸水和失水 1.植物细胞的结构与动物细胞有差异，植 物细胞能否吸水和失水，是不是和动物 细胞的情况一样呢？ 2.幻灯片：成熟植物细胞模式图 物细胞能否吸水和失水，是不是和动物 细胞的情况一样呢？ 2.幻灯片：成熟植物细胞模式图 a)说出植物细胞的各部分结构 b) 植物细胞内的液体主要是哪部分液 体？水分要进出，要经过哪些结构 c) 植物细胞壁是全透性的，不是半透膜， 请你定义原生质层。 3.归纳探究活动的一般步骤 4.a 提出问题：请说出日常生活中几个植 物细胞吸水和失水的实例，针对发现的 现象，尝试提出一个问题。 b 作出假设：对提出的问题，运用已有的 知识和生活经验，提出合理的假说来解 释。 c 设计实验：你认为可以选择什么实验材 料？可以选择什么试剂、工具完成实 验？ 提示：要想观察液泡和细胞体积、大小 a) 细胞壁、细胞膜、细胞质、 细胞核、液泡膜、细胞液。 b) 细胞液，即液泡中的液 体。液泡膜、细胞质、细胞 膜、细胞壁。 c) 原生质层指的是细胞膜、 液泡膜以及这两层膜之间夹 着的细胞质。 a 植物细胞会出现失水的情 况吗？植物细胞在什么情况 下会失水？植物细胞以什么 方式吸水和失水?原生质层 是否相当于一层半透膜? b 比如，教材上提供的参考 案例。教师引导，作出假设： 原生质层相当于半透膜。 c 借助显微镜观察；紫色洋 运用类比学习的 方法，简化学习 过程。 老师层层引导， 带领学生体验探 究的过程，使学 生领悟科学探究 的思想，培养自 己进行科学探究 的能力，增进对 科学探究方法与 过程的理解。 通过引导学生思 考如何选材、选 试剂来使学生提
的变化和植物细胞的吸水和失水这样一葱 高的分析、实验 个微观的过程,必须借助什么仪器来观 能力 d进行实验 根据对实验结果 e分析结果,得出结论 用显微镜观察,按照实验方的分析,及时学 提供植物细胞质壁分离与复原的实验结案认真操作,仔细观察,将生得出关于植物 果照片,师生小结成熟的植物细胞吸水每一步的观察结果记录下细胞吸水和失水 与失水的原理。 问题的结论。让 f表达和交流:你对自己的实验方案满意 学生体验通过探 吗?有进一步的修订吗? 究来解决问题的 g进一步探究:完成实验后对你有什么启 成就感 发,你还有什么问题需要探究? 五、物质跨膜运输的其他实例 根据资料,通过分析归纳得培养学生的阅 阅读课本63-64页资料分析,完成课前出结论,完善本节内容。读、提取、归纳、 总结的能力,加 案预习。进一步完成课堂深化探究 深记忆。 物质跨膜运输的特点;细胞膜和其他生 物膜都是选择透过性膜。 六、课堂小结 回忆并整理本节所学内容。在老师的引导下 这节课以渗透作用为主线,以哺乳动物 再次明确知识框 成熟的红细胞为例学习了动物细胞的吸 架 水和失水,通过探究活动学习了植物细 胞的吸水和失水,熟悉了探究活动的 般步骤,观察到了质壁分离和复原现象。 七、课后探究 小组讨论如下问题,并得出结论,写在作业本上 用其它溶液如KNO3效果又如何? 根尖分生区细胞也会发生质壁分离和复原的现象吗?
的变化和植物细胞的吸水和失水这样一 个微观的过程，必须借助什么仪器来观 察？ d 进行实验： e 分析结果，得出结论： 提供植物细胞质壁分离与复原的实验结 果照片，师生小结成熟的植物细胞吸水 与失水的原理。 f 表达和交流：你对自己的实验方案满意 吗？有进一步的修订吗？ g 进一步探究：完成实验后对你有什么启 发，你还有什么问题需要探究？ 葱； 用显微镜观察，按照实验方 案认真操作，仔细观察，将 每一步的观察结果记录下 来。 高的分析、实验 能力。 根据对实验结果 的分析，及时学 生得出关于植物 细胞吸水和失水 问题的结论。让 学生体验通过探 究来解决问题的 成就感。 五、物质跨膜运输的其他实例 阅读课本 63--64 页资料分析，完成课前 学 案预习。进一步完成课堂深化探究。 物质跨膜运输的特点；细胞膜和其他生 物膜都是选择透过性膜。 根据资料，通过分析归纳得 出结论，完善本节内容。 培养学生的阅 读、提取、归纳、 总结的能力，加 深记忆。 六、课堂小结 这节课以渗透作用为主线，以哺乳动物 成熟的红细胞为例学习了动物细胞的吸 水和失水，通过探究活动学习了植物细 胞的吸水和失水，熟悉了探究活动的一 般步骤，观察到了质壁分离和复原现象。 回忆并整理本节所学内容。 在老师的引导下 再次明确知识框 架。 七、课后探究 小组讨论如下问题，并得出结论，写在作业本上： 用其它溶液如 KNO3 效果又如何？ 根尖分生区细胞也会发生质壁分离和复原的现象吗？
八、板书设计 第一节物质跨膜运输的实例 、渗透作用 条件 ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液要有浓度差 、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度低于细胞质浓度 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度高于细胞质浓度细胞失水皱缩 外界溶液浓度等于细胞质浓度 动态平衡 、植物细胞的吸水和失水 1.植物细胞结构:原生质层 2探究活动的一般过程 3植物细胞吸水和失水的方式 四、物质跨膜运输的其他实例 生物膜是选择透过性膜
八、板书设计 第一节 物质跨膜运输的实例 一、 渗透作用 条件 ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液要有浓度差 二、 动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度低于细胞质浓度 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度高于细胞质浓度 细胞失水皱缩 外界溶液浓度等于细胞质浓度 动态平衡 三、 植物细胞的吸水和失水 1.植物细胞结构：原生质层 2.探究活动的一般过程 3.植物细胞吸水和失水的方式 四、物质跨膜运输的其他实例 生物膜是选择透过性膜