2.3.1物质的跨膜运输第一课时教学设计-2024-2025学年高一上学期生物苏教版（2019）必修1

第二章 细胞的结构和生命活动 第三节 物质进出细胞的运输方式 第1课时 植物的吸水与失水 一、 教学目标 1.通过渗透装置的学习，学生能将动物细胞、植物细胞与渗透装置进行分析与比较。（生命观念，科学思维） 2.通过制作简易装片，应用显微镜观察植物细胞吸水、失水的实验现象。（科学探究） 3.通过本节课的学习，学生能将课堂内容与生活实践联系，对生活现象如施肥烧苗等现象作出解释。（社会责任） 二、教学重点、难点 重点：渗透作用的原理及发生条件 难点：植物细胞的吸水、失水 三、教学方法 探究法、演示法、“三动课堂”教学模式 四、教学过程 教学阶段 教师活动 学生活动 设计意图 一、创设情境 同学们，你们日常生活中有哪些吸水、失水的现象呢？ 积极思考 【表达观点】白菜放盐会有水流出、施肥过多会“烧苗”等。 通过提问学生日常生活的现象，贴近生活 引起兴趣，激起学生的求知欲。 二、渗透装置的分析 【问题探究一】 这种现象我们把它叫作渗透吸水或失水。有位科学家制作渗透装置模拟这一过程。 半透膜：可以允许小分子通过，不允许大分子通过的多孔性薄膜。 水分子可以通过，蔗糖分子不能通过。 提问：一段时间后会发生什么现象呢？ 展示视频 思考：1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 2、 水分子是单向运动吗？ 3、 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 教师继续提问:若将半透膜换成纱布，该现象还能否发生？ 若将半透膜内外侧均更换为10%的蔗糖溶液，该现象能否发生？ 试总结渗透作用发生的条件。 阅读课本，积极思考，小组讨论，回答问题 回答：水面升高 学生积极讨论 回答1：由于半透膜内侧10%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量_少_，而半透膜外侧5%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量___多__，所以水分子由_下侧_进入上侧__的数量多于由___上侧_进入下侧的数量，从而使漏斗中的液面上升。 回答2：水分子是双向运动的 回答3：不会无限升高，会达到平衡。 回答：不会发生 渗透作用发生条件：1、半透膜 2、半透膜两侧有浓度差 培养分析材料能力、总结能力以及团结协作的能力。引导学生讨论生物学现象，运用生物学知识和方法，作出正确判断和理性解释，培养科学思维，为渗透作用条件的建立提供支撑。 三、动物细胞吸水、失水的原理 【问题探究二】水分子进出动物细胞的原理是什么呢？ 教师展示将渗透装置与动物细胞进行类比。 学生自行填写学案内容。 教师提问：在动物细胞吸水、失水的过程中，谁相当于一层半透膜？哪里存在浓度差？ 学生回答： ①当外界细胞的浓度小于细胞质的浓度，即低渗溶液，细胞 吸水膨胀， ②当外界细胞的浓度等于细胞质的浓度，即等渗溶液，细胞形态不变 ， ③当外界细胞的浓度大于细胞质的浓度，即高渗溶液，细胞失水皱缩 。 回答： 细胞质膜相当于一层半透膜，细胞质浓度与细胞外溶液存在浓度差。 将渗透装置与动物细胞进行类比，锻炼学生分析迁移能力，强化渗透作用发生的条件。 四、植物细胞的吸水与失水现象 【问题探究三】 1、复习巩固植物细胞的结构，将植物细胞的结构与渗透装置相类比。强调学生认识植物细胞的原生质层相当于半透膜，细胞液浓度与外界溶液存在浓度差。 2、植物细胞吸水、失水会发生什么现象？ 教师课堂展示实验过程，制作装片，通过显微照相机让学生观察在不同浓度溶液中植物细胞的变化。 演示实验过程中，请同学们注意老师如何进行实验操作，尤其是如何引流。 请同学们总结植物细胞在不同溶液浓度中的变化。 教师提问：为什么植物细胞失水之后会发生质壁分离？发生质壁分离的条件是什么？ 教师继续引导学生思考， 若将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于0.5 g/mL蔗糖溶液中，能发生质壁分离但不能复原，为什么？ 学生观察实验现象，并作出回答。 ①当细胞液浓度<外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，发生_质壁分离__； ②发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，发生_质壁分离的复原_。 学生讨论之后回答： 内因：原生质层的伸缩性比_细胞壁大 外因：_细胞液与外界溶液之间存在渗透压差 学生思考之后回答：植物细胞死亡。 通过教师的演示实验，学生仔细观察实验现象，基于事实进行推理，得出植物细胞吸水、失水的机制，发展学生的科学思维，培养学生的科学探究能力，使学生更好地理解水进出细胞的原理。 五、总结拓展 教师提问：有人做了这样的实验，发现将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于1 mol/L KNO3溶液(或:尿素、甘油、乙二醇)先质壁分离 , 后自动复原，为什么？ 学生进行积极思考之后，说出浓度的变化，仍然不能得出原因。请同学们课后查阅资料，进行理解，并于本节课使用的溶液蔗糖溶液进行对比。 设置问题，引起学生对生物学学习的兴趣，课后查阅资料加深对本节课的认识。 【板书】 渗透作用 动物细胞 植物细胞 半透膜 细胞质膜 原生质层 膜两侧存在浓度差 细胞质浓度与外界溶液存在浓度差 细胞液与外界溶液存在浓度差 【课后作业】 （ ）1、下列属于渗透作用发生条件的是 A.有半透膜　 B.半透膜两侧有浓度差 C.无条件 D.A、B同时存在 （ ）2、将人体红细胞浸在浓度为x的NaCl溶液中，红细胞发生破裂。而将人体红细胞浸在浓度为y的NaCl溶液中，红细胞发生皱缩。比较这两种NaCl溶液浓度大小的结果是 　A．x>y B．x<y C．x=y D．无法判断 （ ）3、从整个细胞来看，组成原生质层的是 ①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞膜与液泡膜之间细胞质 ④液泡膜 ⑤液泡 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤ （ ）4、植物细胞发生质壁分离的内因是 A． 外界溶液浓度大于细胞液浓度 B．外界溶液浓度小于细胞液浓度 C．原生质层的伸缩性较大，细胞壁的伸缩性较小 D．原生质层的伸缩性较小，细胞壁的伸缩性较大 （ ）5、某生物兴趣小组的同学利用无土栽培技术培养樱桃番茄。培养一段时间后，发现植株出现萎蔫现象，经分析是由于培养液的浓度过高，导致植物 A．根部受到细菌感染 B．根细胞呼吸停止 C．根细胞吸水困难，甚至失水 D．根细胞膜上的载体受到破坏 （ ）6、将哺乳动物的新鲜红细胞放人下列溶液中，会使红细胞涨破的溶液是 A．0.9%生理盐水 B．5%盐水 C．10%盐水 D．自来水 7、为了观察植物细胞质壁分离和复原的现象，某同学设计并进行了如下实验： 材料用具：洋葱；刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜；质量浓度为0.075g/mL的胭脂红溶液（胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色），清水等。 方法步骤： 请回答下列问题： （1）图中步骤B显微镜观察的目的是 。 （2）假如该同学发现植物细胞质壁分离后不能复原，可能的原因有 、 ，导致细胞过度失水而死亡。 （3）该同学在步骤D观察到了质壁分离现象，其实验结果应为下图中 （填序号），判断的理由有 。 学科网（北京）股份有限公司 $$