2024-2025學(xué)年新教材高中生物第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸1教案新人教版必修1

PAGE10-第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸“被動(dòng)運(yùn)輸”是生物必修一第4章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”的第一節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，主要包括動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水、植物細(xì)胞的吸水和失水、質(zhì)壁分別及其復(fù)原試驗(yàn)、自由擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散等內(nèi)容，這有利于學(xué)生鞏固前面所學(xué)的學(xué)問，又能為學(xué)生學(xué)習(xí)后面的主動(dòng)運(yùn)輸作好鋪墊，在教材中起著承上啟下的橋梁作用。生命觀念：說出動(dòng)、植物細(xì)胞失水與吸水的相應(yīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)思維：理解滲透現(xiàn)象的原理及其發(fā)生的條件，并能用此現(xiàn)象說明動(dòng)植物細(xì)胞的失水與吸水?？茖W(xué)探究：通過探究試驗(yàn)，探究植物的原生質(zhì)是否為一層半透膜。社會(huì)責(zé)任：將植物細(xì)胞的失水與吸水的原理應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，做到合理施肥，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。1．理解動(dòng)植物細(xì)胞的失水與吸水；2．說明自由擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散的異同；3．嘗試提出問題，作出假設(shè)，并設(shè)計(jì)相關(guān)試驗(yàn)。PPT展示相關(guān)圖片，引出滲透現(xiàn)象：玻璃紙（半透膜）水分子可以通過，而蔗糖分子不行以。PPT播放滲透裝置的動(dòng)畫，思索下列問題：?jiǎn)栴}1：漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)上升？單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)多于進(jìn)入燒杯的水分子數(shù)。問題2：假如用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)上升嗎？不會(huì)，因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽?，蔗糖分子也可以自由透過。問題3：假如燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？不會(huì)，單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。問題4：為什么漏斗管內(nèi)的液面不會(huì)無(wú)限上升？玻璃紙（半透膜）的兩側(cè)由于存在濃度差，水分子就有從濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)滲透的趨勢(shì)。而漏斗內(nèi)的液面不斷上升，與清水的液面會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力，會(huì)使水分子從蔗糖溶液壓向清水側(cè)，這個(gè)壓力隨著液面不斷上升而不斷增大。壓向清水側(cè)的水分子會(huì)越來越多，會(huì)漸漸與因?yàn)闈舛炔疃鴿B透到漏斗的水分子的量保持平衡。這時(shí)漏斗的液面不會(huì)再變更。一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理1、滲透作用（1）概念：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，稱為滲透作用。（2）條件：①具有半透膜；②半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差。2、動(dòng)物細(xì)胞的失水與吸水（1）外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞吸水膨脹。（2）外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞失水皺縮。（3）外界溶液濃度＝細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞保持原狀。問題5：紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過細(xì)胞膜嗎？不能。問題6：紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？是。問題7：當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞肯定會(huì)由于吸水而漲破嗎？不肯定，濃度差很大時(shí)會(huì)漲破，濃度差不是很大時(shí)不會(huì)漲破。問題8：紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？濃度差，外界溶液濃度遠(yuǎn)大于細(xì)胞液濃度時(shí)，紅細(xì)胞失水多。細(xì)胞液濃度時(shí)遠(yuǎn)大于外界溶液濃度，紅細(xì)胞吸水多。濃度差越大細(xì)胞吸水或失水越多。問題9：想一想，臨床上輸液為什么要用生理鹽水。防止血細(xì)胞失水或吸水，影響細(xì)胞的功能。3、植物細(xì)胞的吸水和失水PPT展示植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：原生質(zhì)層：細(xì)胞膜、液泡膜，以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。探究試驗(yàn)：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜嗎？現(xiàn)象分析：1、將白菜剁碎做餡時(shí),經(jīng)常放一些鹽,一會(huì)兒后就可看到水分滲出。

2、對(duì)農(nóng)作物施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。①提出問題原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜嗎？②作出假設(shè)假設(shè)原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。③設(shè)計(jì)試驗(yàn)思路：將細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，視察其形態(tài)變更；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，視察其大小變更。預(yù)期結(jié)果：1.在高濃度溶液中植物細(xì)胞失水，中心液泡會(huì)變小，細(xì)胞皺縮。2.在清水中吸水后的植物細(xì)胞吸水，中心液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。④進(jìn)行試驗(yàn)材料用具：刀片，鑷子，滴管，蓋玻片，吸水紙，顯微鏡。質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液、清水。方法步驟：a、制作臨時(shí)裝片。b、用低倍鏡視察洋蔥鱗片葉處表皮細(xì)胞中。c、引流法，滴入蔗糖溶液，低倍鏡下視察。d、引流法，滴入清水，低倍鏡下視察。PPT展示試驗(yàn)的結(jié)果：⑤試驗(yàn)現(xiàn)象⑥分析結(jié)果，得出結(jié)論：植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度：細(xì)胞失水→原生質(zhì)層的伸縮性＞細(xì)胞壁→質(zhì)壁分別。外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度：細(xì)胞吸水→原生質(zhì)層漸漸復(fù)原→質(zhì)壁分別復(fù)原。結(jié)論：植物細(xì)胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分是順著相對(duì)含量梯度而進(jìn)出植物細(xì)胞的。問題10：假如把試驗(yàn)中0.3g/ml的蔗糖溶液換成0.5g/ml的蔗糖溶液，還會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分別和復(fù)原現(xiàn)象嗎？會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分別。但由于細(xì)胞過度失水死亡，無(wú)法發(fā)生復(fù)原。問題11：植物細(xì)胞會(huì)由于吸水過多而漲破嗎？細(xì)胞壁會(huì)限制細(xì)胞膨脹，對(duì)原生質(zhì)層起愛護(hù)和支持作用，細(xì)胞不會(huì)漲破。問題12：假如換成8％NaCl或者5％KNO3，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分別并自動(dòng)復(fù)原——一起先外界溶液濃度高，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分別；后來細(xì)胞膜因汲取鈉離子，氯離子而使外界溶液濃度降低出現(xiàn)自動(dòng)復(fù)原。二、自由擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散1、被動(dòng)運(yùn)輸像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不須要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。2、自由擴(kuò)散PPT展示自由擴(kuò)散的動(dòng)畫：特點(diǎn)：順濃度梯度運(yùn)輸；不須要載體；不須要消耗能量。舉例：水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等進(jìn)出細(xì)胞。3、幫助擴(kuò)散PPT展示幫助擴(kuò)散的動(dòng)畫：特點(diǎn)：順濃度梯度運(yùn)輸；須要載體；不須要消耗能量。舉例：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞。問題13：自由擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散須要消耗能量嗎？為什么？不須要。都是順濃度的梯度跨膜運(yùn)輸。問題14：自由擴(kuò)散與幫助擴(kuò)散有什么異同？相同點(diǎn)：都是順濃度的梯度跨膜運(yùn)輸，不須要消耗能量。不同點(diǎn)：自由擴(kuò)散不須要載體蛋白的參加；幫助擴(kuò)散須要載體蛋白的參加。問題15：為什么自由擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散被稱為被動(dòng)運(yùn)輸？都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的，不須要細(xì)胞消耗能量，所以被稱為被動(dòng)運(yùn)輸。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生目身構(gòu)象的變更；通道重日只谷許與自身通道的直徑和形態(tài)相適配、大小和電荷相相宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時(shí)，不須要與通道蛋白結(jié)合。過去人們普遍認(rèn)為，水分子都是通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的，但后來的探討表明，水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以幫助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的。本節(jié)課，充分發(fā)揮教材中蘊(yùn)含的創(chuàng)新、探究的素材，把教材中的“現(xiàn)成結(jié)論”，通過多處“設(shè)障”、“布惑”，將教材進(jìn)行活化和優(yōu)化處理，使之真正成為學(xué)生的“學(xué)材”，潛移默化地把培育了學(xué)生的對(duì)圖形描述、說明坐標(biāo)圖形的實(shí)力。詳細(xì)