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

被动运输——探究植物细胞的吸水和失水 教学设计 1、 教学目标 根据探究实验的研究方法，完成植物细胞吸水和失水实验的实验设计。 二、教学重难点 培养学生提出问题、做出假设、设计实验等科学探究能力。 三、教学过程 学习任务 教师活动 学生活动 设计意图 情境创设 展示图片：萎蔫的叶片浸泡在清水中，不久会变得硬挺，白菜剁碎放些盐，一会儿就能看到水分渗出。 根据真实情境，认识到植物细胞在不同浓度的外界溶液中，会发生吸水或失水现象。 为探究植物细胞的吸水和失水的原理奠定基础。 提出问题 动物细胞的吸水与失水是通过渗透作用完成的。 植物细胞也存在吸水和失水现象。 提出问题： 植物细胞的吸水和失水也是通过渗透作用完成的吗？ 引导学生提出值得探讨的问题 通过分析成熟植物细胞的结构，作出合理的假设 回顾渗透作用的定义，引导学生明确判断依据。 分析成熟植物细胞的结构。 植物细胞具有细胞壁，其具有全透性，且伸缩性小。其中央大液泡，占据了细胞内大部分空间，将细胞质挤成薄薄的一层，所以液泡膜，细胞膜及两层膜之间的细胞质构成了薄薄的原生质层。 成熟植物细胞中是否有结构相当于半透膜呢？ 原生质层两侧的溶液具有浓度差吗？ 请同学们对提出的问题作出合理的假设。 通过渗透作用的定义，明确判断依据：植物细胞中是否具有半透膜，半透膜两侧的溶液是否具有浓度差。 通过分析得出结论：细胞膜，液泡膜都是生物膜，具有选择透过性，所以原生质层也具有选择透过性，相当于半透膜。 分析细胞液成分，因含多种物质，具有一定浓度，所以可与不同浓度的外界溶液构成浓度差。 植物细胞的吸水和失水是通过渗透作用完成的。 通过对成熟植物细胞结构的分析，认识到其具有完成渗透作用的条件。由此对提出问题作出合理假设，植物细胞的吸水和失水是通过渗透作用完成的。 设计实验。确定实验思路，实验步骤，并预期实验结果。  请同学们思考动物细胞吸水与失水实验的观察指标，选材，操作方法。通过类比，明确本实验的实验思路。 请同学们思考，植物细胞也可以通过细胞形态变化来判断其吸水还是失水吗？ 根据成熟植物细胞的特点，水分进出植物细胞主要是水经原生质层进出液泡。所以我们通过观察什么指标来判断其吸水还是失水？ 我们选择什么细胞来完成这个实呢？     操作方法与动物细胞相同，分析到这，我们就可以写出实验思路了。 请同学们根据课本材料进一步完善实验思路，实验步骤。 请同学们预期实验结果 回顾动物细胞吸水和失水实验。将哺乳动物成熟红细胞放入不同浓度的外界溶液中，通过观察细胞形态的变化，来判断动物细胞在吸水还是失水。   因为细胞壁伸缩性小，所以植物细胞吸水或失水后，细胞大小形态变化不大。 我们可以观察液泡大小变化及原生质层位置变化来分析植物细胞是吸水还是失水。 要观察液泡大小变化，所以我们选择液泡中带颜色的成熟植物细胞，便于实验现象的观察。 实验思路：将液泡中带有颜色的成熟植物细胞浸润在高浓度或低浓度的外界溶液中，用显微镜观察液泡大小及原生质层位置变化。 实验步骤： 1、 制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片，用低倍镜观察细胞中液泡大小及原生质层的位置。 2、 用引流法将细胞浸润在0.3g/ml的蔗糖溶液中，观察细胞中液泡大小变化及原生质层的位置变化。 3、 用引流法将细胞浸润在清水中，观察细胞中液泡大小变化及原生质层的位置变化。 当细胞浸润在高浓度蔗糖溶液中时，细胞失水，会出现液泡变小，原生质层与细胞壁分离的现象。 当质壁分离后的细胞浸润在清水中时，细胞吸水，会出现液泡变大，原生质层贴近细胞壁的现象。 通过动物细胞吸水和失水实验的分析，确定植物细胞吸水失水实验的实验思路、再根据课本提供的材料确定方法步骤，并预期实验结果。 进行实验 记录结果 请同学们到实验室完成实验，记录实验结果 请同学们到实验室完成实验，记录实验结果，分析并得出结论。 $