4.1被动运输第1课时教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

晋城一中（生物）课时教案 20 24 至 20 25 学年度 第 一 学期 （首页） 课 题 4.1被动运输（课后） 上课时间 2024.10.25 总第 课时 主备教师 备课组长 备课组成员 教 学 目 标 知识目标 1.理解渗透作用及其发生的条件，举例说出半透膜的特点； 2.掌握动物和植物细胞吸水和失水的条件和原理； 核心素养 培养目标 1、 基于细胞膜的结构与功能，理解被动运输的机制，认同生命的自主性，从而更加深刻地理解生命的本质。（生命观念） 2、 理解渗透作用的原理及其发生的条件，结合此现象解释动植物细胞吸水和失水； 3、 通过探究实验，探究植物的原生质层是否为一层半透膜；培养学生的科学探究能力。 4、 塑造学生形成造福人类的态度和价值观，将物质运输的知识应用到生活实践中，用于分析和解释诸如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题。 学情分析 学生已经具备基本知识结构(学习过植物细胞和动物细胞在结构上的差别、质膜的结构特性和功能特性)，好奇心强、具备一定的观察和认知能力。但探究能力有待提高，本节内容需要学生从微观水平理解细胞吸水和失水的过程，内容抽象，难以理解，学习起来会有一定的难度，通过实验探究的形式帮助学生更好理解。本节知识点紧凑、联系紧密，有利于学生能够更加具体的学习、明确水进出细胞的主要方式，并为学生后面学习的内容作好铺垫 。 教学重点 ①渗透作用的原理和特点； ②明确动物细胞的吸水和失水 ③探究植物细胞的吸水和失水； 教学难点 ①渗透作用的原理； ②探究植物细胞的吸水和失水； （续页） 主要教学过程设计 二次备课 （可以续在背面） 第一课时 环节一：导入新课。 师出示①香水瓶，对前排学生处进行喷洒；②滴一滴色素进入盛有清水的烧杯中。师引导学生闻气味，观察烧杯中的现象。生讨论并回答。 一段时间之后香水的气味发生什么变化？烧杯中有什么现象，色素分子将如何分布？ 生回答：香水气味变淡，弥漫在空气中，烧杯内液体变成红色，气体分子和色素分子均匀分布。 师引导，生总结：物质分子从相对含量高的地方向相对含量低的地方转移，直到均匀分布的现象叫扩散。 师展示渗透装置，长颈漏斗内装有红色的一定浓度的蔗糖溶液，烧杯中加入液面等高的清水，一段时间后观察页面如何变化？由于此变化缓慢，师以视频方式出示实验结果。 1.生观察图片，师引出：渗透作用是一种特殊的扩散，并提出问题，生探讨： ①漏斗管内的液面为什么会升高?如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗?为什么? ②渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？为什么？如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会不会升高?为什么？ ③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? 2. 今天我们就来探究这些问题。 环节二：讲授新课。 任务一：讨论渗透作用发生的条件 师引导学生【分析问题的出发点】，由学生回答 生答：本实验两个特殊的地方：1、玻璃纸；2、长颈漏斗内：蔗糖溶液，烧杯中：清水 鉴于学生对玻璃纸不甚了解，师进行提示： 提示1：玻璃纸是一种半透膜（展示图片，葡萄糖、水分子可以透过，蔗糖、蛋白质不能通过），由学生总结半透膜的概念特点。 提示2：在漏斗液面升高的过程中水分子的运动轨迹是怎么样的？（展示水分子通过半透膜的动画进行引导），学生总结：单倍时间从清水流入蔗糖溶液中的水分子数>单位时间从蔗糖溶液流入清水中的水分子数。 由此回答问题： 【讨论】1.漏斗管内液面为什么会升高？ 师引导，生总结水分子运动的规律：1、水分子在半透膜两侧双向运动；2、水分子由水含量相对高的一侧向水含量相对低的一侧运动。3、水分子由低浓度溶液向高浓度溶液运动。 【讨论】2.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子向外扩散的速度，最终膜两侧水分子扩散的速度达到平衡，液面不再上升。 【讨论】3.渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？为什么？ 不相同。漏斗内溶液浓度仍然高，由于漏斗管内液面升高形成的静水压会阻止水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度高于烧杯中清水的浓度。 师补充：溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 漏斗内渗透压 = 液柱的压力 【讨论】4.如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？ 生答：不会，纱布是全透性的，蔗糖分子和水分子都能通过。 总结：发生渗透作用的条件一：具有半透膜 【讨论】5.如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？ 生答：不会。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。 总结：发生渗透作用的条件二 ：膜两侧溶液存在浓度差； 师引导，生总结：1、渗透作用的概念；2渗透作用发生的条件； 任务二：探究水进出动物细胞的原理 教师走出教室，再走上讲台，问：同学们看到了什么现象？生答。师提出疑问：我们能看到物质进出细胞吗？由此提出该用什么方式观察物质进行细胞呢？ 过渡：细胞生活在一个液体的环境中，细胞与环境的物质交换必须经过细胞膜。我们知道，细胞内外的物质含量有很大差别，这与细胞膜的功能有什么关系呢?不同物质的跨膜运输有什么不同的特点呢?水是活细胞中含量最多的物质，让我们先来分析水是怎样进出细胞的。 过渡：水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗?细胞膜是否相当于一层半透膜呢?下面我们继续探究。 1.生观察“水进出哺乳动物红细胞的示意图”，分析现象，思考水进出哺乳动物红细胞的原理。讨论问题： ①红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质? ②红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜? ③当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗? ④红细胞吸水或失水取决于什么条件? ⑤想一想临床上输液为什么要用生理盐水。 5.师结合示意图讲解归纳 水进出其他动物细胞的原理与进出红细胞的原理是一样的，都是通过渗透作用。 任务三：探究水进出动物细胞的原理 过渡：水分子能不能进出植物细胞呢? 生观察图片：萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶变的硬挺。盐腌制过的黄瓜，皱皱巴巴，还出水。 生阅读教材，探究实践：探究植物细胞的吸水和失水 （1）生阅读教材理解什么是原生质层？水是怎样进出植物细胞的？ （2）生阅读材料（见“探究实践”）。 （3）生小组合作提出问题，作出假设，理清实验设计思路，准备好材料用具，明确实验方法步骤。 （4）生进行实验，记录结果，老师指导。 （5）分析结果，得出结论。 （6）生小组间交流。 7.师讲解，生归纳总结。 ①通过上面的探究活动可以看出，植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进人外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进人细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。 ②像水分子这样，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。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 环节三：全课总结。 主要教学过程设计 二次备课 （可以续在背面） 教 学 过 程 作业布置 《优化方案》相关作业 板书设计 第1节 被动运输（第1课时） 渗透作用 半透膜 膜两侧溶液具有浓度差 动物细胞： 细胞膜 细胞质基质与外界溶液浓度差 植物细胞： 原生质层 细胞液与外界溶液的浓度差 课后记 本节内容较抽象，学生理解难度加大，向学生抛出问题后，要给予学生一定的时间进行思考和讨论，不要急于向学生展示答案，不利于学生探究思维的训练，但同时要把握好各个环节的时间，上课过程中导入花的时间较多，导致渗透作用的原理分析不透彻，植物细胞吸水失水的探究实验现象时间紧张效果较差。 学科网（北京）股份有限公司 $$