资源简介

必修一 4.1《被动运输》教案
教材分析：
《被动运输》是高中必修一第四章《细胞的物质输入和输出》第一节的内容，本节课的教学内容是在学生学习了《细胞的基本结构》的基础上进行的。本节课内容较多，主要包括动物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水、质壁分离及其复原实验、自由扩散、协助扩散等内容；其知识点紧凑且联系紧密，这有利于学生在巩固前面所学知识的同时，能够更加具体的学习、掌握被动运输的主要内容，并为学生后面学习《主动运输与胞吞、胞吐》的内容作好铺垫。
学情分析
处于高一阶段的学生，对植物细胞的吸水和失水已经有了基本的认识，也都知道了植物细胞和动物细胞在结构上的差别；并且这一阶段的学生好奇心强、并且已经具备一定的观察和认知能力，这些已有的知识基础和能力能够帮助学生更好地理解被动运输的具体机制；但是其探究能力有待提高，教师需要对学生有一定的指导。
教学目标与核心素养
【生命观念】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。
【科学思维】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；并尝试结合细胞膜的结构与功能，推断其他成分物质出入细胞的方式。
【科学探究】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。
【社会责任】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。
教学重难点
【重点】1.渗透作用的原理和特点；
探究植物细胞的吸水和失水；
被动运输的原理和特点。
【难点】1.尝试提出问题、作出假设并设计相关实验；
探究植物细胞的吸水和失水；
转运蛋白的作用和特点。
教学流程
教学环节 教师的组织和引导 学生活动 设计意图
一、旧识回顾，温故知新 （多媒体呈现） 液泡的功能 细胞膜的结构与特点 细胞膜的功能。 回顾旧知识。 回顾旧知识，为下面学习被动运输的机制做铺垫。
二、创设情境，导入新课 细胞是一个开放的系统，每时每刻都与外界环境进行物质和能量的交换，而物质的进进出出都必须要经过细胞的边界——细胞膜。 提问：大胆猜测物质分子是如何通过细胞膜的？ 思考并回答问题。 通过问题的设计与学生的回答，联系旧知识引出新知识，并使学生能够主动参与到课堂中。
新课讲授，交流讨论 渗透作用 细胞的吸水和失水 1.动物细胞的吸水和失水 2.植物细胞的吸水和失水 被动运输 一、教材P62问题探究： 装置图片展示与介绍； 播放动画； 让学生看完动画后描述所观察到的现象。 让学生思考： （1）漏斗管内页面为什么会升高？ （引导回答：①蔗糖分子不能自由通过半透膜，而水分子可以。②两侧的水分子都在运动。③由于烧杯内的水分子相对较多，所以单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量要多于从长颈漏斗渗出的水分子数量。④整体表现为水分子由烧杯通过半透膜进入漏斗，因此漏斗液面升高。） 二、由此引出【渗透作用】。 概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，成为渗透作用。 渗透作用的方向：水分子（或其他溶剂分子）从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。（即低浓度流向高浓度） 三、思考：发生渗透作用需要什么条件？ 问题1：如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？ 【条件一：要有半透膜】 问题2：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？（半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子的进出达到动态平衡，漏斗液面不再升高。） 【条件二：半透膜两侧具有浓度差】 习题巩固 水是活细胞中含量最多的物质，水是如何进出细胞的呢？我们一起来学习细胞的吸水和失水。 思考：当我们吃较咸的食物，比如吃咸菜、嗑瓜子时，你的口腔会有什么感觉？为什么？如果及时喝水会缓解这种感觉吗？ （这种就是动物细胞的吸水和失水的现象。） 以哺乳动物的红细胞为例，分析动物细胞吸水和失水的现象。 （图片展示放置在不同浓度的氯化钠溶液中的哺乳动物红细胞） 提问： 1．图中所示的红细胞出现了什么现象？ （①外界溶液溶质的浓度＜细胞质溶质的浓度时，细胞吸水膨胀。②外界溶液溶质的浓度＞细胞质溶质的浓度时，细胞失水皱缩。③外界溶液溶质的浓度＝细胞质溶质的浓度时，细胞形态不变。） 2．当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 3．红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于“渗透装置”中的什么装置？ 4．你认为红细胞的吸水和失水多少取决于什么条件？ 5.想一想临床上为什么要用生理盐水。 ↓ 引导学生得出： ①在动物细胞中细胞膜相当于一层半透膜； ②红细胞吸水和失水的多少主要取决于红细胞内外的浓度差值。 习题巩固 思考：植物细胞的吸水和失水与动物细胞一样吗？它的什么结构充当半透膜？ （图片展示植物细胞的结构） 思考： 一个成熟的植物细胞中液泡的体积占90%以上，那么这个细胞中的液体环境主要与谁有关？ 液泡中的水到达细胞外主要依次穿过什么结构？外界溶液中的水进入细胞液依次穿过的结构又是什么？ ↓ 引出原生质层的概念。 【探究植物细胞的吸水和失水】 探究实验的一般步骤 提出问题→作出假设→设计实验→进行试验→分析结果，得出结论→表达和交流 引导学生阅读P64内容，并进行实验设计。 实验过程 （视频展示实验过程，展示洋葱鳞片叶外表皮质壁分离与质壁分离复原的图片、模拟动画） 让学生填写教材P64表格 提问：（教师引导回答） 要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有什么要求？ 蔗糖浓度是不是越高越好？ 质壁分离与质壁分离复原的内因和外因是什么？ （内因：原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。 外因：原生质层内外溶液存在浓度差。） 植物细胞会不会像动物细胞那样不断的吸水最后涨破呢？ （不会，植物细胞因为有细胞壁的存在，其对整个细胞有一个机械支持和保护的作用。） 得出结论 在较高浓度溶液中细胞失水，液泡变小；在较低浓度溶液中细胞吸水，液泡变大。原生质层相当于半透膜，成熟的植物细胞靠渗透作用吸水或失水。 小结 科学探究的一般步骤 质壁分离的条件：①具有大液泡；②原生质层相当于半透膜；③具有细胞壁（全透性）；④原生质层与外界溶液具有浓度差；⑤活细胞。 拓展 利用植物细胞发生质壁分离和质壁分离复原现象不光能够判断植物的死活、测定植物细胞的细胞液浓度，还可以判断其他未知溶液浓度的大小、观察细胞膜的存在等等。 八、习题巩固 被动运输的概念 自由扩散和协助扩散 让学生自主总结自由扩散与协助扩散的异同点 表格总结（结合动画、图片展示） 转运蛋白：载体蛋白、通道蛋白 （图片、动画展示） 描述现象。 以小组为单位进行思考并回答问题。 思考并回答问题。 回答问题。 思考并回答问题。 小组讨论、分析、归纳。 学生回答问题。 思考并回答问题。 学生通过观看视频、动画、图片，分析规律，得出实验结论。 以小组为单位进行思考并回答问题。 知识总结。 学生回答问题。 阅读教材P66-67思考并总结。 结合教材P66-67进行描述、总结其特点。 利用动画、图片生动演示，不仅能够增加学生的学习兴趣，还使学生能够更加直观的理解装置反应现象。 通过问题的思考与回答，能够激起学生的求知欲望。引导学生自主思考、探究合作，最终完成对知识的主动建构。 引出渗透作用。 由问题导向引出渗透作用发生的条件。 知识及时巩固。 联系实际，培养学生能够运用课本知识解释生活中的一些实际问题的能量。 培养学生观察、比较和分析、总结，进而得出科学结论的能力。 知识点及时巩固。 内容过渡，引出植物细胞的吸水和失水。 通过实验设计、现象分析等一系列探讨活动，让学生真切体验学以致用，提高学生的科学思维能力和探究能力。 及时巩固知识。 培养学生自主思考、总结的能力。 利用图片、动画展示，使课本知识更加生动，加强学生的理解和掌握。
四、课堂总结 师生共同总结。（思维导图展示各知识点） 巩固本节课所讲内容。
五、课后作业 布置课后作业。 完成课后作业。
六、板书设计

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