4.1被动运输教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

新教材 生物学 人教版必修1 分子与细胞 第4章 第1节 教学设计 第4章　细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输 目录 一、核心素养对接 二、必备知识 三、探究实践 四、深化归纳 五、应用创新 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 第4章　细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输 一、核心素养对接 1．细胞的结构决定细胞通过渗透作用吸水或失水。 2．对渗透作用现象进行分析，理解渗透作用原理，比较两种被动运输方式的异同。 3．探究植物细胞的吸水与失水。 二、必备知识 （一）水进出细胞的原理 1．渗透作用 (1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)方向：若半透膜两侧存在浓度差，水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 2．渗透作用具备的两个条件 (1)具有③半透膜。 (2)膜两侧①②具有浓度差。 微思考 当漏斗内液面达到稳定后，是否还有水分子进出半透膜？ 提示：有。此时水分子进出半透膜的速率达到平衡，故液面不再变化。 （二）细胞的吸水和失水 1．动物细胞的吸水和失水 半透膜 浓度差 细胞状态 动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜 外界溶液 的浓度 ＞ 细胞质 的浓度 细胞失水皱缩 ＜ 细胞吸水膨胀 ＝ 细胞形态不变 2．植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构 (2)原理和现象 ①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离。 ②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离的复原。 微思考 如果在显微镜下一个视野中发现有一个细胞未发生质壁分离而其他细胞都发生了质壁分离，可能的原因是什么？ 提示：细胞死亡，不能发生渗透作用。 （三）自由扩散和协助被动运输的扩散 1．被动运输的概念 物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 2．类型 方式 自由扩散(简单扩散) 协助扩散(易化扩散) 特点 物质通过简单的扩散作用进出细胞 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散 实例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯等 葡萄糖进入红细胞、水分子借助水通道蛋白进出细胞 图例 3．转运蛋白的种类 4．影响被动运输的因素 (1)被动运输的速率直接受膜内外物质浓度梯度大小的影响。 (2)协助扩散的速率还与转运蛋白的数量有关。 微思考 细胞内外溶液浓度差会影响物质运输速率，温度是否会影响水分子通过细胞膜的速率？ 提示：会。温度会影响膜上磷脂分子和蛋白质的流动性，水分子通过细胞膜的方式为自由扩散和协助扩散，一定温度范围内，提高温度会加速水分子的扩散速率。 判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。 (　　) 2．将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。 (　　) 3．当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，可能会发生质壁分离，即细胞质与细胞壁分离。 (　　) 4．细胞对于物质的输入和输出具有选择性。 (　　) 5．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。 (　　) 6．葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助。 (　　) 提示：1．×　渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量浓度。 2．×　动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，能发生渗透作用。 3．×　质壁分离是原生质层与细胞壁分离。 4．√ 5．×　一些离子不能通过自由扩散的方式进入细胞。 6．×　葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助。 三、探究实践 核心点一：渗透现象原理及条件 合作探究 用玻璃纸(半透膜)封住长颈漏斗的口部，在长颈漏斗内注入蔗糖溶液，然后把漏斗放到清水中，使内外液面相平，一段时间后漏斗内会出现液面上升的现象，这就是渗透现象。(如图所示) 1．如果用纱布代替玻璃纸(半透膜)，漏斗管内液面还会升高吗？ 提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。 2．如果渗透实验中，烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗管内液面还会升高吗？ 提示：漏斗管内液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。 3．渗透实验中，液面高度差ΔH会不会一直升高，为什么？ 提示：不会。漏斗管中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(以半透膜为界，二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，单位时间内透过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等。因此，液面高度差不会一直升高。 4．如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差ΔH会不会变化？达到ΔH的时间会不会变化？ 提示：半透膜两侧溶液的浓度差不变，液面高度差ΔH不会变，但是由于半透膜面积增大，因此达到ΔH的时间会变短。 核心点二：自由扩散和协助扩散 合作探究 材料1　观察气体分子、脂溶性小分子和