高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输第二课时教案

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教学基本信息课题第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 第2课时学科生物学段： 高中 石涛年级高一教材分析课标要求：概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖  2.1 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。2.1.2举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。教材内容： 探究植物细胞的吸水和失水； 物质通过简单的扩散作用进出细胞的案例（氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子） 物质通过转运蛋白进出细胞的扩散案例（离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等） 水可以自由扩散，也通过水通道蛋白协助扩散。 被动运输速率和浓度差以及转运蛋白数量有关。 学情分析学生已经学习过细胞中的有机物和无机物，了解这些物质在细胞中的重要作用。在初中的学习中，学生已经了解到水的输入和输出对于植物来说非常重要。因此可以从物质运输对细胞的生物学意义出发，解释被动运输为什么不需要消耗能量。设计思路：构建一个生活中与被动运输有关的问题情境，形成任务驱动的教学设计。 学习目标(内容框架) 设计实验观察植物细胞吸水失水，总结水分子进出细胞的特点（科学探究）。 根据细胞膜的结构，推理哪些物质可以自由扩散经过细胞膜，哪些物质需要协助扩散通过细细胞膜。（科学思维） 根据被动运输的特点，尝试设计方案解决盐碱地改良问题。（情感态度与价值观） 重难点：重点：1.被动运输是以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应能量的运输过程。  被动运输分为不需要转运蛋白的自由扩散和需要转运蛋白的协助扩散。  浓度差和温度会影响细胞膜的运输效率。难点：转运蛋白中载体蛋白和通道蛋白的区别在于载体蛋白构象发生改变，通道蛋白构象不发生改变。教学活动    教学阶段教师活动学生活动设置意图引入介绍我国的盐碱地分布状况和盐碱地改良的重要意义。展示盐碱地的农作物生长状况。问题：为什么农作物在盐碱地的生长状况不如在正常土壤中的生长状况呢？讨论盐碱地中的农作物为什么生长状况不太好设置情景“改良盐碱地”，以此作为被动运输学习的总任务，下设几个驱动任务。激发学生的兴趣。一．盐碱地损害植物细胞的原理资料展示：盐碱地的土壤成分与正常土壤成分的区别。布置学习任务：分小组设计实验探究盐碱地对植物细胞的危害。提供实验材料：洋葱鳞片叶、氯化钠溶液、清水。实验用具：光学显微镜、镊子、滴管、盖玻片、载玻片。问题： 盐水中的植物细胞发生了什么样的变化？ 联系渗透作用的相关知识，你觉得这种现象形成的原因是什么？    设计一个实验探究盐分对植物细胞的影响。     引导学生观察水进出植物细胞的现象特点。找出盐胁迫对于植物细胞造成的影响。从而提出盐碱地改良的方案。二、水分子和其他小分子物质可通过被动运输进出细胞问题： 刚才的实验中，水的流动方向是怎么样的？ 这个过程是不是自发的？需要细胞提供能量吗？教师总结水分子跨膜运输的特点。 其他的物质是否也是这样进出细胞膜的？布置任务：探究甘油中植物细胞的变化。（质壁分离后自动复原）问题：为什么质壁分离后自动复原了？这说明除了水之外，还有什么物质也可以通过被动运输进入细胞？ 根据细胞生活所需的物质种类，你认为哪些物质还能够通过被动运输进入细胞？根据实验现象回答问题。总结水分子进出细胞的特点，构建被动运输的概念。  使用甘油溶液代替氯化钠溶液，重复实验操作。观察实验现象      讨论、回答问题。简单的逻辑逻辑推理能力培养。     通过实验现象判断除了水之外，甘油也可以通过被动运输进入细胞。      跨膜运输的生物学意义。三．协助扩散和自由扩散的区别展示细胞膜的流动镶嵌模型，磷脂双分子层中间为疏水层。问题：水分子可以通过中间为疏水层的磷脂双分子层吗？ 展示人工合成的磷脂双分子层和真正的细胞膜在运输水效率上的不同。以上材料说明水分子是如何通过细胞膜的？ 展示细胞膜的带电荷特性。问题：离子又是如何通过细胞膜的呢？ 播放动画：细胞膜的自由扩散和协助扩散（通道蛋白与载体蛋白）问题： 自由扩散和协助扩散有什么不同？ 水和离子通过细胞膜的方式与小分子有机物通过细胞的方式有什么不同？结合所给材料回答问题：水分子可能是经由特殊的蛋白质通道进出细胞。    离子也是通过通道蛋白协助扩散进行跨膜运输。    总结自由扩散和协助扩散的区别、通道蛋白和载体蛋白的区别从结构与功能相统一的观念出发，推理水分子透过细胞膜的方式：绝大部分水是协助扩散透过细胞膜的。因此水通道蛋白具有重要的意义。  引出离子的扩散也是通过通道蛋白的协助扩散。盐碱地的改良方法（知识概念的迁移）展示图片：盐碱地上的作物生长。问题：你现在能够设计一种方案改善盐碱地上的农作物生长状况吗？写出实践中你可能遇到的问题。并且根据问题写出方案提示学生可以从改良土地和改良植物两个方面着手。 不同小组之间互评，写出评价理由。分小组讨论应该如何改良盐碱地，给出一个可行的方案并且相互评价方案如何。当堂评选优秀的方案。将课堂上所学知识运用到实践当中，考察学生对本堂课概念的掌握程度并且形成评价。焦裕禄和袁隆平的事迹展示焦裕禄和袁隆平工作的照片，介绍焦裕禄和袁隆平为了攻克盐碱地问题所做的措施。布置课后任务要求学生深入了解他们的事迹。将所学知识与社会实际联系起来。认识到生物学的应用价值。使学生开拓视野，关注生物学知识与社会的联系