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1、2022年人教版高中生物必修1 第4章第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
a. 說出細(xì)胞在什么情況下吸水和失水。
b. 舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。
2.能力目標(biāo)
進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。
3.情感目標(biāo)
體驗(yàn)科學(xué)探究過程,培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、求實(shí)、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)
a. 知道細(xì)胞與外界溶液一起可以構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)。?
b. 舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。
三、教學(xué)難點(diǎn)
a. 理解細(xì)胞膜不僅是半透膜,還是選擇透過性膜。構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是碳。
b. 進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。
四 教學(xué)
2、流程
教學(xué)流程
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
環(huán)節(jié)一:課程導(dǎo)入
多媒體動畫演示滲透作用實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生思考。
①燒杯中是清水,漏斗內(nèi)是30%的蔗糖溶液,兩種不同的溶液被一層玻璃紙(半透膜)隔開,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),漏斗內(nèi)外的液面在同一水平面上,靜置2 h后,漏斗內(nèi)的液面有何變化?
②用一層紗布代替半透膜,其它的均與①相同,漏斗內(nèi)的液面有何變化?
③用一層塑料布代替半透膜,其它的也與①相同,漏斗內(nèi)的液面會有什么變化?
④若漏斗內(nèi)外均是同濃度蔗糖溶液,情況又是怎樣的?若漏斗內(nèi)外都是清水呢?
思考、討論、回答。
導(dǎo)入滲透作用
環(huán)節(jié)二:講授新課
一、滲透作用
1.滲透作
3、用的概念
滲透作用:指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散。
2. 滲透系統(tǒng)的組成分析
⑴滲透系統(tǒng)的組成(如圖)及特點(diǎn):
①半透膜,可以是生物性的選擇透過性膜,如細(xì)胞膜,也可以是物理性的過濾膜,如玻璃紙。
②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。
3.滲透作用的發(fā)生
⑴若S1溶液濃度大于S2,則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2,外觀上表現(xiàn)為S1液面上升;若S1溶液濃度小于S2,則情況相反,外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。
⑵在達(dá)到滲透平衡后,若存在如圖所示的液面差Δh,則S1溶液濃度仍大于S2。
【典型例題】
下圖為一個(gè)滲透裝置,半透膜小袋內(nèi)充滿0.3 g/mL的蔗
4、糖溶液,用不同表面積的半透膜小袋做實(shí)驗(yàn),開始一段時(shí)間內(nèi)玻璃管內(nèi)液面高度變化速率的相關(guān)曲線最可能是(橫坐標(biāo)表示表面積)( )
【答案】B
二、動植物細(xì)胞的吸水和失水
1.動物細(xì)胞的吸水和失水
外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞吸水膨脹
外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞失水皺縮
外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡
2.植物細(xì)胞的吸水和失水
(1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
(2)原理和現(xiàn)象
①外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
②外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
(3)質(zhì)壁分離的原因
①外因:細(xì)胞液濃
5、度<外界溶液濃度,細(xì)胞通過滲透作用失水;
②內(nèi)因:細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。
【典型例題】
某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞、滴加了紅墨水的蔗糖溶液(質(zhì)量濃度為0.3g/mL)、蒸餾水等材料,制成觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的臨時(shí)裝片。下圖是該同學(xué)根據(jù)所觀察到的圖像繪制而成。下列分析中,不正確的是( )
A. 結(jié)構(gòu)①②③構(gòu)成原生質(zhì)層
B. ①內(nèi)液體為紅色,②內(nèi)液體為紫色
C. 該圖所示細(xì)胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離,也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
D. 若將該圖所示細(xì)胞放于清水中,可能會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
【答案】A
三、實(shí)驗(yàn):觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
1.實(shí)驗(yàn)
6、原理
2.實(shí)驗(yàn)流程
【典型例題】
(xx?新課標(biāo)Ⅱ卷.4)將某植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中,發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.0~4 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)
B.0~1 h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等
C.2~3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓
D.0~1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓
【答案】C
四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例
【知識點(diǎn)講解】
實(shí)例一:
結(jié)論:1.同種植物對不同離子的吸收不一樣
2.不同植物對同種
7、離子的吸收不一樣
3.植物吸收離子和吸收水是兩個(gè)相對獨(dú)立過程
實(shí)例二:人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝取碘的能力,能夠逆濃度梯度吸收碘。
結(jié)論:有些物質(zhì)(如碘)的跨膜運(yùn)輸是逆相對含量梯度(逆濃度梯度)運(yùn)輸?shù)摹?
實(shí)例三:不同微生物對不同礦物質(zhì)吸收表現(xiàn)出較大差異
結(jié)論:生物對于不同離子吸收經(jīng)驗(yàn)選擇性。
小結(jié):細(xì)胞膜不僅是半透膜,還是選擇透過性膜,水分子自由通過,一些離子和小分子可以通過,其他的離子、小分子、大分子不能通過,是活細(xì)胞的重要特征。
【典型例題】
科學(xué)家將水稻和番茄分別放在相同的含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培養(yǎng)液中培養(yǎng),相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,培養(yǎng)液中的離子濃
8、度變化情況如下圖所示。下列分析正確的是
A. 水稻吸收Ca2+、Mg2+的速度與吸水的速度相同
B. 番茄從培養(yǎng)液中吸收Ca2+,而從體內(nèi)排出SiO44-
C. 最可能水稻根細(xì)胞膜上運(yùn)輸SiO44-的載體數(shù)量明顯多于番茄的Ca2+和Mg2+的跨膜運(yùn)輸可以是逆相對含量梯度的
D. 水稻和番茄對Mg2+離子的吸收沒有體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性
【答案】C
閱讀、觀察、分析、討論、回答。
傾聽、呼應(yīng)。
回憶、討論、回答。
演練、回
9、
傾聽、呼應(yīng)。
分析、討論
理解發(fā)生是滲透作用的條件
說出構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是碳。
說出細(xì)胞在什么情況下吸水和失水。
進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。
知道植物細(xì)胞膜具有選擇透過性
環(huán)節(jié)三:課堂小結(jié)
共同回顧歸納本節(jié)主干知識:
呼應(yīng)。
回顧歸納本節(jié)主干知識。