高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输教学设计

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输教学设计，共3页。教案主要包含了导入，自由扩散，协助扩散，联系生活等内容，欢迎下载使用。

核心素养目标：
1.生命观念：通过分析细胞膜结构和物质通过膜的方式的关系，深化结构功能观。
2.科学思维：归纳比较两种被动运输方式的异同，对其他成分物质出入细胞的方式进行推理和判断。
3.科学探究：通过动画演示，培养学生观察能力、分析问题和解决问题等科学探究能力。
4.社会责任：利用物质跨膜运输的原理，在日常生产生活实践在服务于人类，如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题的分析与解决。
教学重难点
1.掌握自由扩散和协助扩散的特点和实例。
2.辨析转运蛋白的种类和作用。
3.正确分析判断相关曲线图。
教学过程
一、导入
教师：以喷香水的方式引出扩散的概念。
提问：物质是如何进出细胞的？膜上的主要成分磷脂和蛋白质在物质运输过程中分别起什么作用？如何研究？（此处用图片展示细胞膜的流动镶嵌模型模式图，旨在引导学生思考结构与功能的关系。）
二、自由扩散
资料1：曲线图生物膜和人工膜对多种物质的通透性，
教师：从图中能发现什么？这说明什么？
师生归纳：生物膜和人工膜(无蛋白质)对甘油、CO2、O2的通透性相同，甘油和CO2、O2可直接从磷脂双分子层进入细胞，不需蛋白质的参与。（此处通过资料分析，培养学生观察能力、分析问题的科学探究能力。）
教师：图示人工脂双层膜(无蛋白质)上不同物质跨膜运输的情况，图中哪些物质可以通过人工膜，哪些物质不能通过？气体、脂溶性小分子是如何通过人工膜的呢？
学生归纳：通过观察得出，水、气体、脂溶性小分子可以通过，葡萄糖、氨基酸、离子不能通过人工膜。
归纳共同点：物质可通过简单的扩散作用进出细胞。举例：肺部的气体交换。
师生归纳：自由扩散的运输方向、是否需要转运蛋白、是否耗能、实例、影响因素和曲线图。（此处的课件用分子的运动路径演示自由扩散的特点，让学生直观的感受分子顺浓度扩散的过程，有助于学生接受抽象的知识点。）
三、协助扩散
资料2：阿格雷的水通道验证试验，1988年，美国科学家阿格雷在分离纯化多种红细胞膜上的蛋白质时，发现了个疏水性跨膜蛋白（命名为 “AQP1”），他将含有AQP1蛋白和不含有此蛋白的细胞进行了对比实验，将这2种细胞放在同一水溶液中，结果如图。发现了什么？说明水分子在细胞的运输还存在怎样的方式？
学生：还存在有AQP1蛋白质对水分子运输的协助。
资料3：正常成年人每天产生的原尿约为180L，最终只有约1.5L的尿液排出。其他的水去哪了？
学生：被肾小管细胞吸收进入血液了。该过程需要水分子大量、快速通过细胞膜进入肾脏细胞，自由扩散的运输速率远不能满足生命活动的需要。
资料4：人胱氨酸尿症病理分析
正常人尿液形成的过程中，肾小管上皮细胞能从原尿中重新吸收胱氨酸而使之进入血液。胱氨酸尿症患者的肾脏细胞不能将胱氨酸和半胱氨酸转运到血液，从而导致这些氨基酸在肾脏中积累并形成结石。研究发现，患者的肾脏细胞中有一种蛋白质发生了遗传性缺陷。
教师：为什么患者不能吸收胱氨酸？由此可知胱氨酸进入肾脏细胞需要什么条件？
学生：胱氨酸进入肾脏细胞需要一种特殊的蛋白质才能进行。
（此处通过资料2到资料4的分析，一步步引导学生发现部分小分子的跨膜运输还需要特定蛋白质的协助，进一步培养学生观察能力、分析和解决问题的科学探究能力。）
教师：展示协助扩散的表格、动画及图片，引导学生分析比较协助扩散中两种转运蛋白的区别和联系。
师生归纳：归纳协助扩散的运输方向、是否需要转运蛋白、是否耗能、实例、影响因素和曲线图。（此处结合图片、动画、视频多种形式展示两种转运蛋白的作用过程，深化结构功能观。）
教师：小结被动运输的概念。
四、表格总结自由扩散和协助扩散的异同
五、联系生活：
教师：展示盐碱地图片，指导学生分析盐碱地不利于植物生长的原因，并提出改良的方法和措施。
师生：盐碱地中溶液浓度过高，植物的根会大量失水，不利于生存。可以从两方面做出改良，一方面改善土壤，另一方面筛选适应盐碱地的植物。
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