资源简介

4.1被动运输的教案
【教学目标】
生命观念：说出动、植物细胞失水与吸水的相应细胞结构。
科学思维：理解渗透现象的原理及其发生的条件，并能用此现象解释动植物细胞的失水与吸水。
科学探究：通过探究实验，探究植物的原生质是否为一层半透膜。
社会责任：将植物细胞的失水与吸水的原理应用于农业生产方面，做到合理施肥，提高农作物的产量。
【教学重难点】
1．重点：
（1）探究水分进出细胞是顺相对浓度梯度的；
（2）举例说明细胞膜是选择透过性膜（半透膜）；
（3）掌握自由扩散和协助扩散的特点和实例。
2．难点：
（1）尝试提出问题、做出假设；
（2）进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
【新课导入】
教师活动：课件展示渗透现象的相关视频。
教师活动：讲解赛璐玢是一种半透膜，半透膜是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜取决于物质分子的大小。常见的半透膜还有鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣和火棉胶膜等。
教师活动：讲解半透膜种类不同，则其孔径大小不同。如葡萄糖分子在有的半透膜中能透过，在有的半透膜中不能透过。
教师活动：针对课本问题探讨的问题进行讲解，讲解要点为：
1.提示：烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。事实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的相对含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。
2.提示：不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。
3.提示：漏斗管中的液面将保持不变。
教师活动：接下来让我们来学习一下被动运输的有关知识。
【新课讲解】
水进出细胞的原理
（一）渗透作用
教师：介绍“半透膜”的概念：是一种只允许小分子或离子进出而生物大分子不能通过的，具有选择透过性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜等。播放教材P62“问题探讨”的实验过程动画。组织学生以小组的形式对教材P62页“问题探讨”进行讨论。
学生：观看实验动画，阅读并思考“问题探讨”的问题，在小组内进行讨论。
教师：结合总结“问题探讨”问题答案。问题1：因为半透膜的存在蔗糖分子不能通过半透膜，相同时间内进入漏斗的水分子数大于进入烧杯的水分子数，所以漏斗管内的液面会升高。不会无限升高，因为液面上升是在半透膜两侧有浓度差的条件下进行的，因为存在外界大气压，当水分子的扩散到漏斗和水分子扩散到烧杯中的扩散速度相同，扩散处于动态平衡，液面将保持不变。问题2：不会，因为纱布具有全透性，水分子和蔗糖分子可以随意通过纱布。问题3：液面将不会发生变化，因为半透膜两侧不存在浓度差。
教师：知识总结：1.渗透作用的概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。2.渗透作用的条件：具有半透膜，半透膜两侧有浓度差。
（二）细胞的吸水和失水
1.动物细胞的吸水和失水
教师：资料1：生理盐水别名氯化钠。医学上平时配液打点滴时，经常用浓度为0.9%的氯化钠，因为该浓度的生理盐水的渗透压与人体体液的渗透压相近，用于供给电解质和维持体液的张力，应用于各种原因导致的脱水，补充体液的作用。也可以外用，如伤口或换药时清洁用，也可做缓解肌肤不适的湿敷用。资料2：将溶液和水置于U型管中，在U型管中间安置一个半透膜，以隔开水和溶液，可以见到水通过半透膜往溶液一端跑，假设在溶液端施加压强，而此压强可刚好阻止水的渗透，则称此压强为渗透压。问题探讨：输液时，医生会给我们输0.9%的生理盐水，为什么？
学生：阅读资料分析回答。
教师：因为0.9%的生理盐水的浓度与人体体液的渗透压相近，人使用不会因为细胞失水而死亡。
教师: 结合资料考虑，将哺乳动物红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，细胞会发生哪些变化呢？
教师：展示哺乳动物红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，水进出红细胞的图片。
学生：观看图片中不同浓度的氯化钠溶液中红细胞的变化。
教师：总结归纳：
条件 现象
外界溶液溶质的浓度小于细胞质的浓度 细胞吸水膨胀
外界溶液溶质的浓度大于细胞质的浓度 细胞失水皱缩
外界溶液溶质的浓度等于细胞质的浓度 细胞形态保持不变
水进出其他动物细胞的原理与进入红细胞的原理相同，均为渗透作用。
2.植物细胞的吸水和失水
教师：提出问题：上面讲到的是动物细胞的吸水和失水，那么植物细胞的吸水和失水情况与动物的是否一致呢？知识回忆：让学生画出动、植物细胞的结构特点，并标明各结构名称。学生说出动植物细胞壁的不同结构。
学生：在纸上画出动、植物细胞结构，并标注各结构名称。说出动植物细胞壁的不同结构为：细胞壁、液泡。
教师：图片展示：动、植物细胞结构图。说明其不同结构：植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁且具有液泡。知识总结：1.细胞壁作用：支持和保护细胞，伸缩性较小。2.细胞壁是全透性的，即水分子可自由用过细胞壁。3.植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液。4.细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的物质称为原生质层。
教师：讲述植物细胞的吸水和失水实验过程。1.制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片2.滴加蔗糖溶液，观察细胞变化3.滴加清水，观察细胞变化。
教师：视频演示植物细胞的吸水和失水实验，通过实验观察植物细胞质壁分离现象，可以看出，植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞的吸水和失水也是通过渗透作用实现的。让学生按照动物细胞的吸水和失水尝试总结植物细胞的质壁分离及复原的原因。
学生：尝试总结植物细胞质壁分离及复原的原因。
教师：总结知识：质壁分离原因：细胞外界溶液浓度大于细胞液浓度，原生质层比细胞壁的伸缩性大。复原的原因：细胞外界溶液浓度小于细胞液浓度。
自由扩散和协助扩散
1．被动运输：物质以扩散方式进入细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式，包括自由扩散和协助扩散。
2．自由扩散和协助扩散
自由扩散(也叫简单扩散) 协助扩散(也叫易化扩散)
图示 甲 乙
条件 不需要转运蛋白，不消耗能量 需要转运蛋白，不消耗能量
运输方向 高浓度一侧→低浓度一侧
举例 O2和CO2 葡萄糖、氨基酸的顺浓度跨膜运输
【板书】
1、渗透作用原理
渗透作用发生的条件：（1）具有半透膜
（2）半透膜两侧溶液具有浓度差
2、细胞的吸水和失水
（1）动物细胞的吸水和失水
吸水：外界溶液的浓度＜细胞质的浓度
失水：外界溶液的浓度＞细胞质的浓度
动态平衡：外界溶液的浓度=细胞质的浓度
（2）植物细胞的吸水和失水
——探究植物细胞的吸水和失水
失水：外界溶液的浓度＞细胞液的浓度 （出现质壁分离现象）
吸水：外界溶液的浓度＜细胞液的浓度 （出现质壁分离复原现象）
动态平衡：外界溶液的浓度=细胞液的浓度
3、自由扩散和协助扩散
【课后反思】
优点：本节课比较符合新课标的理念，改变了以往填鸭式的教法，体现了教师为主导，学生为主体的教学模式。教学形式多样化，同时列举了学生身边的很多例子，充分的调动了学生的学习兴趣。
缺点：在教学节奏的把握上，由于学生讨论和交流比较花费时间，容易出现前紧后松或是前松后紧的情况，因此在时间上应当注意控制。
教学感悟：学习无止境，教学无止境。

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