4.1被动运输 教案-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第四章　细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输 教学设计 第（1）课时 细胞的吸水和失水 教材分析 “被动运输”是生物新人教必修1第4章“细胞的物质输入和输出”的第一节内容。本节课的教学内容是在学习了细胞结构的基础上进行的，主要包括动物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水、质壁分离及其复原实验、自由扩散和协助扩散等内容;这有利于学生巩固放面所学的知识又能为学生学习后面的主动运输作好铺垫，在教材史起着承上肩下的桥梁作用。 学情分析 1、知识基础:在本章前两节中，学生已经学习了细胞膜的组成、功能以及物质跨膜运输的一些实例，但还未对物质跨膜运输的原理进行学习。本节内容就是系统的学习物质跨膜运输的方式之一——被动运输，学生对其中涉及的渗透作用的现象有所了解，但对其原理的理解有一定的难度。 2、认知能力:高中生已达到一定分析处理问题的水平。 教学目标 1.通过渗透现象演示实验、动植物的吸水和失水，理解动物细胞膜和植物细胞原生质层相当于一层生物半透膜，能够选择性的控制物质进出，强化细胞的结构与功能观。 2.通过探究“植物细胞的吸水和失水”，学会提出问题、作出假设，设计并动手实验，对实验现象进行分析与交流讨论，总结植物细胞吸水和失水的原理，证明植物细胞的原生质层相当于半透膜，提升科学探究能力。 重点与难点 1.教学重点 (1）被动运输的原理和特点。 (2）探究植物细胞的吸水和失水。 2.教学难点 (1）探究植物细胞的吸水和失水。 (2）转运蛋白的种类和作用。 教学策略选择与设计 情境教学法 探究-发现教学策略 教学资源与工具设计 多媒体演示动画——渗透现象示意图 实验视频——探究植物细胞的吸水和失水 电子课件ppt 教学过程 新课导入    问题探讨：渗透作用概念和原理 先明确两个概念： 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象，叫扩散。生活中有很多扩散的例子，比如从厨房飘出的饭菜香 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，称为渗透作用。 强调扩散和渗透作用的异同：渗透作用特指水分子或其它溶剂分子的扩散，而且是通过半透膜的扩散。 通过渗透装置的图像分析结果 问题1：如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？不会，因为管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分向外扩散的速度，最终膜两侧水分扩散的速度达到平衡，液面不再上升。 问题2：如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会升高吗？ 问题3：如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 漏斗管中的液面保持不变。由此，请你总结发生渗透作用的条件。 学生：1.半透膜 2.膜两侧有浓度差 教学任务：水进出动物细胞的原理 教师：基于渗透现象的分析，请你推测，水分子通过细胞膜是什么方式？ 学生：可能是通过渗透作用。 教师：下面我们以哺乳动物红细胞吸水和失水为例，一起讨论。教材图4-1 水进出哺乳动物红细胞的示意图。说明：为什么这个实验以哺乳动物的成熟红细胞为实验材料呢？ 学生：因为其具有以下特点：a哺乳动物的成熟红细胞，没有细胞核及细胞器，这就排除了细胞核及各种具膜的细胞器对细胞吸水、失水的影响。b哺乳动物的红细胞具有运输氧气的功能，其内部有大量的血红蛋白。 提问：基于红细胞的结构特点及图示结果，你认为水进出红细胞的方式？请说明原因。 学生：是渗透作用。 1因为细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜 2红细胞中富含大分子的血红蛋白等有机物，不能透过细胞膜，当将其置于低浓度溶液中时，膜两侧存在浓度差 老师：以上满足了发生渗透作用的两个条件，所以水进出红细胞是通过渗透作用，同理，水进出其他类型的动物细胞同样是通过渗透作用。 教学任务2：水进出植物细胞的原理 教师：同学们都知道，动物细胞与植物细胞的结构有很多区别。通过第三章的学习，你现在能够说出哪些主要区别呢？ 学生：植物细胞的细胞膜外面还有一层细胞壁，细胞壁具有保护和支持细胞的作用；成熟植物细胞具有液泡，液泡内部的液体叫做细胞液，其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等溶质；叶肉细胞中还具有叶绿体。 教师：在这里，老师有几点要进行补充： a．对于很多分子如水分子、离子、甚至较大的分子如蔗糖而言，细胞壁是全透性的，即它们可以自由通过细胞壁；而且由于细胞壁主要由纤维素构成，其伸缩性比较小； b．成熟植物细胞一般只具有一个中央大液泡，其体积能够占据到细胞体积的95%以上，所以细胞质及其中的各种细胞器，就被挤成一薄层，挤到了细胞的边边角角，所以细胞内的液体主要指的是液泡中的细胞液。我们把细胞膜、细胞质、液泡膜统称为原生质层。实际上，植物与外界环境进行水分交换，指的是水分通过原生质层在细胞液与外界环境之间的交换。 提问：动物细胞与植物细胞在结构上不同，植物细胞吸水和失水的方式与动物细胞是否相同呢？我们通过实验一起探究。 实验