4.1 被动运输 第1课时课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦“被动运输（第1课时）”，核心讲解渗透作用原理及细胞吸水失水机制。导入从高血压药物情境过渡到扩散现象，通过任务驱动（如渗透装置分析）和问题链，构建“渗透作用条件→动物细胞渗透系统→植物细胞原生质层→质壁分离实验”的学习支架，脉络清晰。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观：细胞膜、原生质层作为半透膜）、科学思维（问题链推理：如漏斗液面平衡原因分析）和探究实践（完整实验流程，材料选择与观察指标设计），结合视频展示生活现象（如蔗糖拌萝卜、玫瑰吸水），生活联系（输液、烧苗）强化应用。学生通过实验和实例理解抽象概念，教师可直接使用任务与问题链，提升教学效率。

我国的高血压一直居高不下，高血压已成为主要的健康杀手。治疗高血压有很多一线用药，其中一种是“钙通道阻滞剂”。 细胞膜是怎样控制物质输入和输出的呢？不同的物质跨膜运输的方式一样吗？这与细胞膜的结构有什么关系呢？ 情境导入 第1节 被动运输（第1课时） 第4章 细胞的输入和输出 能阐明渗透作用的条件及原理。 能阐明细胞吸水和失水的原因。 能分析成熟的植物细胞质壁分离与复原的过程及原因。 学习目标 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 如果在烧杯中间添加一块半透膜后会出现什么现象呢？ 扩散现象 情境导入 【任务①】 结合课本P62， 回答问题： 一段时间后 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现怎样的现象呢？ 玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。 一、渗透作用 新知讲授 单位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 ＞ 渗透作用 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。 01 / 漏斗内的液面为什么会升高？ 新知讲授 02 /如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当____________________________最终达到平衡，液面将不再上升。 漏斗内渗透压 = 液柱的压力 渗透压 指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 ? 新知讲授 03 / 如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 04 / 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？ A 30%蔗糖溶液 玻璃纸 清水 B 30%蔗糖溶液 纱布 清水 C 30%蔗糖溶液 玻璃纸 30%蔗糖溶液 条件① 半透膜 条件② 浓度差 渗透作用发生条件: ① 具有半透膜 ② 半透膜两侧的溶液具有浓度差 新知讲授 渗透作用 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。 渗透作用结果: 水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡。 渗透作用中水的运输方向: ①从溶质的角度分析： 低浓度溶液 → 高浓度溶液 ②从水分子自身的角度分析： 高含量一侧 → 低含量一侧 【小结】 新知讲授 【讨论】一个动物细胞能否构成一个渗透系统？ 外界溶液 细胞质基质 蔗糖溶液 细胞膜 半透膜 相当于 相当于 浓度差 动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统 ② 细胞内溶液与外界溶液存在浓度差 ① 细胞膜相当于一层半透膜 二.水进出细胞的原理 新知讲授 【任务②】 根据P63图，分析水进出动物细胞的情况： 外界溶液浓度 = 细胞的浓度 外界溶液浓度 ＜ 细胞的浓度 外界溶液浓度 ＞ 细胞的浓度 细胞形态不变 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 等渗溶液 低渗溶液 高渗溶液 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.红细胞吸水和失水取决于什么条件？ 4.水进出红细胞是否满足渗透作用发生的两个条件？ 所以，水进出动物的原理是： 蔗糖分子 是 红细胞内外溶液的浓度差 渗透作用 不能 满足 新知讲授 思考：给患者输液时，医生一般会将药物溶解在生理盐水或质量分数为5%的葡萄糖溶液中，这是为什么？ 这两种溶液都是血浆的等渗溶液，其目的是维持细胞的正常形态和生命活动。 与生活联系1 输液时所用的生理盐水 新知讲授 缺水的玫瑰放入清水中不久后会变得坚挺 这说明什么？ 植物细胞也能发生吸水和失水现象，吸水或失水同样与外界溶液的浓度有关！ 情境二 看视频 水又是怎样进出植物细胞的呢？ 用蔗糖拌萝卜时，会出现什么现象？ 新知讲授 【任务③】 请说出植物细胞和动物细胞在结构上的主要区别： 细胞壁是 的，即 的物质可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是支持和保护细胞。 细胞壁的 较小！ 成熟的植物细胞由于中央大液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是 。 ▲成熟植物细胞模式简图 全透性 水分子和水溶性 伸缩性 水进出植物细胞，主要是指 。 液泡里面的细胞液 细胞壁 细胞液 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 水经过原生质层进出液泡 新知讲授 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 【任务④】 根据课本，分析水进出植物细胞的情况： 当人为用溶液处理植物细胞，使植物细胞原生质层内外具备浓度差而发生吸水或失水时： 水进出植物细胞，是指水经过原生质层进出液泡。 水进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是否相当于一层半透膜？ 新知讲授 1.如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ，液泡体积就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ，液泡体积就会 。 所以可以通过 反映水分进出细胞的情况。 水分进出细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是否相当于一层半透膜？ 原生质层相当于一层半透膜，水分通过渗透作用进出植物细胞。 提出问题 作出假设 实验设计思路 进行实验 分析结果，得出结论 表达和交流 失水 缩小 吸水 增大 探究植物细胞的吸水和失水 液泡体积的大小变化 探究·实践 新知讲授 2.如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？ 3.如何看到细胞，需要借助到什么材料和用具？ 4.对实验结果作出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？ 提供蔗糖溶液使细胞外溶液浓度升高，提供清水使细胞外溶液浓度降低。 利用显微镜观察临时装片。 提出问题 作出假设 实验设计思路 进行实验 分析结果，得出结论 表达和交流 实验思路： 将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡、原生质层、细胞大小的变化。 新知讲授 1.选择材料 下列材料中能用于本次实验的是 。 A.大蒜根尖分生区细胞 B.人的口腔上皮细胞 C.菠菜或黑藻叶肉细胞 D.蛙的红细胞 E.洋葱鳞片叶外表皮细胞 F.洋葱鳞片叶内表皮细胞 C E F 材料要有大液泡！ 进行实验 新知讲授 2.方法步骤 新知讲授 1.实验过程共显微观察了 次，其中第一次观察的目的是什么？ 形成对照 试剂现象 中央液泡大小和颜色 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 逐渐变小，颜色逐渐变深 逐渐变大，颜色逐渐变浅 与细胞壁逐渐分离 逐渐恢复到原来的状态 基本不变 基本不变 3 第一次观察 第二次观察 第三次观察 分析结果，得出结论 新知讲授 2.第二次观察：细胞在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，该细胞发生了 的现象，细胞的吸水能力如何变化： 。 逐渐增强 0.3g/ml蔗糖溶液下看到的细胞 质壁分离 3.第三次观察:清水处理后，看到 现象。 质壁分离的复原 清水处理 新知讲授 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。 5.你的结论是： 4.植物细胞发生质壁分离与复原的原因： 内因： 。 外因： 原生质层比细胞壁的伸缩性大！ 当 时，发生质壁分离； 当 时，发生质壁分离的复原； 清水处理 0.3g/ml蔗糖溶液处理 细胞液浓度<外界溶液浓度 细胞液浓度>外界溶液浓度 新知讲授 对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。 与生活联系2 农民伯伯施肥有讲究 细胞过度失水可能导致死亡，可采用“灌溉法”进行缓解。 新知讲授 细胞的吸水和失水 渗透作用的两个条件 动物细胞 植物细胞 1.半透膜。 2.浓度差。 外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞吸水 外界溶液浓度>细胞液浓度 细胞失水 外界溶液浓度=细胞液浓度 细胞形态不变 外界溶液浓度>细胞液浓度 质壁分离 外界溶液浓度＜细胞液浓度 质壁分离复原 质壁分离超过一定限度不能复原! 课堂总结 1.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c,已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c,那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是(　　) C 2.下列关于植物细胞的吸水和失水实验的叙述,正确的是（ ） A.紫色洋葱根尖分生区细胞可以作为实验材料 B.质壁分离指的是细胞壁与细胞质的分离 C.该实验可用于探究植物细胞细胞液的浓度大小 D.植物细胞吸水能力与质壁分离程度呈负相关 C 当堂检测 25 3.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测(　　) A.a>b，细胞渗透吸水 B.a=b，渗透系统保持动态平衡 C.a<b，细胞渗透失水 D.上述三种情况都有可能 D 当堂检测 26 Lavf58.76.100 $