4.1 被动运输第一课时课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1
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摘要:
该高中生物学课件聚焦被动运输第1课时,核心知识点包括渗透作用、水进出动物细胞及植物细胞的原理。课堂通过“问题探讨”中漏斗液面升高现象导入,引导学生分析蔗糖与水分子运动,从扩散概念过渡到渗透作用,搭建从现象到本质的学习支架。
其亮点在于以探究实践为核心,通过“探究植物细胞的吸水和失水”实验,引导学生经历提出问题、设计实验、观察质壁分离与复原等过程,培养科学思维与探究能力。结合生命观念中的结构与功能观(如原生质层相当于半透膜),帮助学生理解抽象原理,教师可借助问题链和实验指导提升教学效率。
内容正文:
被动运输
第1课时
渗透作用
水进出动物细胞的原理
水进出植物细胞的原理
学习目标
细胞是个开放的生命系统
蔗糖溶液
玻璃纸(半透膜)
清水
半透膜
蔗糖分子
水分子
问题探讨
Q1.漏斗内的液面为什么会升高?
单位时间
进入漏斗的水分子数量
单位时间
从漏斗渗出的水分子数量
退出
进一步将半透膜放大,进行微观分析。
可以看到,在半透膜的阻隔下,由于蔗糖分子较大,则无法通过半透膜,而水分子比较小,可以穿过半透膜自由进出。我们知道,水分子和其他溶质分子都在不停的运动中,一滴红墨水滴入清水中,清水很快变红,这是溶质分子在水中扩散的结果,扩散是普遍存在的。
当装有蔗糖溶液的漏斗倒置于装有清水的烧杯中时,烧杯中的水分子能否进入漏斗中?
由于水分子较小,可以穿过半透膜自由扩散,烧杯中的水分子能否进入漏斗中。
那么漏斗中的蔗糖分子和水分子是否会进入烧杯呢?
蔗糖分子由于半透膜的阻隔,显然没办法进入烧杯中,但是水分子是可以进入烧杯中。
扩散:物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移的现象。
渗透作用:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
图1:扩散
图2:渗透作用
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、如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗?
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?
问题探讨
(1)发生渗透作用的条件:
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。
(2)渗透的方向:水的相对含量高的一
侧→水的相对含量低的一侧。
渗透作用
高浓度蔗糖溶液
清水
半透膜
水进出哺乳动物红细胞的示意图
外界溶液浓度___细胞质浓度细胞吸水膨胀
C外 < C质
<
外界溶液浓度___细胞质浓度细胞失水皱缩
C外 > C质
外界溶液浓度___细胞质浓度水分进出细胞动态平衡
C外 = C质
>
=
水进出动物细胞的原理
思考与讨论:
思考并尝试回答课本63页问题
水进出动物细胞的原理
(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
(2)水分子运动的方向:水的相对含量高的一侧→水的相对含量低的一侧
(3)动物细胞吸水和失水的原理:渗透作用
(4)动物细胞吸水和失水的条件:
①细胞膜具有选择透过性,相当于半透膜
②细胞内液和细胞外液具有浓度差。
水进出动物细胞的原理
后文所说的水进出细胞,主要是指水经过原生质层进出液泡。
水进出植物细胞的原理
(全透性的,保护和支持细胞,伸缩性比较小)
原生质层(伸缩性大)
(成熟植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液)
细胞壁
细胞膜 (伸缩性大,具有选择透过性)
细胞质
液泡膜
细胞液
提出问题(水分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?)
作出假设(水分进出植物细胞是通过渗透作用。原生质层相当于一层半透膜。)
设计实验(设计方案、预期结果)
进行实验,记录结果(按预定方案进行实验)
分析结果,得出结论
表达与交流
探究植物细胞的吸水和失水
实验设计思路:
将活的成熟的(最好带有颜色的)植物细胞浸润在较高浓度(浓度不可过高)的蔗糖溶液中,观察液泡、原生质层及细胞大小的变化;再浸润在清水中,观察其变化。
预期实验结果:
在蔗糖溶液中,细胞_______(吸水/失水);
之后在清水中,细胞_______(吸水/失水)。
失水
吸水
探究植物细胞的吸水和失水
原生质层与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了_________
之后,原生质层慢慢地恢复成原来的状态,就是逐渐发生了________________。
质壁分离
质壁分离的复原
探究植物细胞的吸水和失水
外界溶液 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
变小
逐渐变大,
恢复原来的大小
脱离细胞壁
逐渐贴近细胞壁
基本不变
基本不变
探究植物细胞的吸水和失水
进行实验观察现象(结果):
质量溶液为_______________(重复几次)
吸水纸吸引
吸水纸吸引
临时装片
临时装片
______(重复几次)
制作紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片
低倍显微镜观察
有一个紫色的中央大液泡
原生质层紧贴细胞壁
低倍显微镜观察
中央液泡逐渐____(紫色_____)
原生质层与细胞壁___________
低倍显微镜观察
中央液泡逐渐___________________
原生质层_________细胞壁
0.3g/ml蔗糖溶液
变小
变深
变大,恢复原来大小
清水
逐渐分离
逐渐贴近
探究植物细胞的吸水和失水
分析结果:
探究植物细胞的吸水和失水
质壁分离
质壁分离的复原
0.3g/ml蔗糖溶液
(清水)
得出结论:植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
探究植物细胞的吸水和失水
外界溶液 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
变小
恢复原来的大小
脱离细胞壁
恢复原来的位置
基本不变
基本不变
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被称为被动运输。
被动运输的特点:①不需要消耗能量
②顺浓度梯度
被动运输又分为________和________两类。
自由扩散
协助扩散
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被称为被动运输。
被动运输又分为________和________两类。
自由扩散
协助扩散
渗透作用
水进出动物细胞的原理
水进出植物细胞的原理
课堂总结
退出
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