4.1被动运输 探究植物细胞的吸水和失水 教案 2022——2023学年高一上学期生物人教版必修1

4.1被动运输 探究植物细胞的吸水和失水 教案 高一上学期生物人教版（2019）必修1 课程基本信息 学科 生物学 年级 高一 学期 秋季 课题 探究植物细胞的吸水和失水 教学目标 1.掌握渗透作用的原理，知道植物细胞是渗透系统，建立结构与功能观。 2.体验科学探究过程，培养问题意识、实验设计能力、实践操作能力、自主构建概念能力。 3.运用物质跨膜运输知识解决生产生活中的问题，培养尊重科学、实事求是的学风和团队分工合作精神。 教学内容 教学重点： 探究植物细胞的吸水和失水。 教学难点： 分组从不同角度探究植物细胞的吸水和失水。 教学过程 1.创设情境，激趣导入 播放一段小视频:将香葱剪成3-4cm的葱段，沿葱段壁剪开(不要剪到底)，交替放置在装等体积的清水和8%NaCl溶液的烧杯中—段时间。学生观察“葱花”的形成与消失现象。启发学生思考: ①为什么“葱花”在NaCl溶液中会“闭合”，而在清水中会“张开”?②植物吸水和失水的宏观现象，是微观植物细胞在吸水和失水吗? 2.问题驱动，引导思考 设置环环相扣的4个问题，引导学生思考实验的基本原理，掌握实验的基本操作。 设置的问题 教学意图 解决方法 ①用肉眼能直接观察到植物细胞吗? 完成从宏观现象观察到微观探究的过渡 用一个小视频展示植物细胞临时装片的制作过程及需注意的事项（见视频) ②植物材料是先放在外界溶液中还是先观察? 引导学生思考此实验需要前后形成对照 ③在不移动装片的情况下，又是如何将材料置于外界溶液之中? 引出“引流法”操作不当，换用血细胞计数板进行创新操作 用课前拍摄制作好的小视频展示实验操作（见视频) ④在整个探究植物细胞的吸水和失水的过程中至少要在显微镜下进行几次观察? 引导学生思考整个探究实验过程 用图展示探究实验过程: 3.任务驱动，聚焦探究 (1)分组讨论，完成实验设计 提前布置探究任务，以具有引导性和启发性的问题，为学生设计实验方案提供“方向标”。 问题①:选择什么实验材料?(能否用其他的植物材料进行观察?没有色素的细胞在显微镜下难以观察到细胞发生变化过程该如何解决?) 问题②∶选择什么外界溶液?(关于"质壁分离自动复原"这个问题学生很少会想得到，教师适时地予以引导。) 问题③:选择什么浓度的外界溶液? 4.进行实验： 第一大组探究不同植物细胞的原生质层的位置 在操作课本基础实验时，很多同学会将洋葱紫色区域视为原生质层，做题时容易将细胞壁和细胞膜之间的空隙认为是原生质层，故而开展此实验，直观认识原生质层。 实验原理 ①原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 ②当细胞液浓度>外界浓度，细胞吸水;当细胞液浓度<外界浓度，细胞失水。 ③光照可使植物积累花色素苷。 材料1:洋葱紫色内表皮 实验步骤 ①撕取课前准备好的洋葱紫色内表皮（诱导紫色内表皮的方法:将洋葱鳞片叶撕下，放入培养皿，无色面朝上;向培养皿中加入适量清水(以叶片中部盛满水为宜);持续光照1~2d左右)。 ②将撕取的内表皮置于血细胞计数板，滴加红墨水配制的蔗糖溶液。 ③显微镜下观察原生质层的位置并拍照记录。 实验优点 ①内表皮好撕，易获得完整的细胞区域; ②能够解决洋葱颜色淡导致的现象不明显的问题; ③质壁分离现象明显,易观察到原生质层。 材料2:黑藻 实验步骤 ①将黑藻泡在温水中;②直接摘取黑藻叶片放于血细胞计数板;③滴加红墨水配制的蔗糖溶液;④置于显微镜下观察原生质层的位置并拍照记录。 实验优点 ①易取,直接摘取叶片即可;②质壁分离现象明显;③能观察到叶绿体和胞质环流现象。 实验缺点 黑藻是多层细胞,视野里叶绿体是重叠的，不易观察到原生质层的具体位置。 材料3:玫瑰花瓣 实验步骤 ①撕取月季花表皮置于血细胞计数板;②滴加蓝墨水配制的蔗糖溶液;③显微镜下观察原生质层的位置并拍照记录。 优点 易撕取,质壁分离现象明显，原生质层位置明显。 第二大组探究维持选择透过性需要的条件 实验原理 盐酸和高温会破坏细胞的结构，影响物质进出。 实验步骤 ①准备宏观角度的实验:切2块同样大小的洋葱块，分别放入清水和8%的盐酸溶液中; ②静置5分钟后观察现象，在静置时间内开始进行微观角度的实验，准备常温黑藻和高温加热后的黑藻,各取一片叶片置于血细胞计数板,滴加红墨水配制的蔗糖溶液; ③观察清水和8%的盐酸中的颜色变化，在显微镜下观察红墨水进入黑藻的情况。 实验优点 ①从宏观和微观两个角度入手，培养学生的科学思维能力。②现象直观,结论易得。 第三大组探究在不同浓度外界溶液植物细胞吸水与失水 探究不同NaCl浓度（溶液:2%、3%、4%、5%、10%和清水）条件下洋葱鳞片叶外表皮细胞吸水和失水的情况。 实验容易得出能发生质壁分离的浓度范围，且可直观得出细胞失水过多