人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第1节 物质跨膜运输的实例教学设计

这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第1节 物质跨膜运输的实例教学设计，共4页。教案主要包含了学习目标，学习重难点，典例分析等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】
1.说出细胞在什么情况下吸水，什么情况下失水，并能根据具体情况判断细胞在某一浓度溶液中细胞的形态。
2.举例说明细胞膜是选择透过性膜，并指出被选择的对象。
3.尝试从日常生活现象中提出问题、作出假设、验证假设。
4.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
【学习重难点】
1. 学习重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜
2.学习难点：细胞吸水和失水的原理；尝试提出问题，作出假设
【预习案】
一、动物细胞的吸水与失水
回忆细胞膜的制备实验，动物细胞在什么情况下吸水或失水？
当外界溶液浓度 细胞质的浓度，细胞吸水膨胀，浓度差异大时，会因吸水而涨破；当外界溶液浓度 细胞质的浓度，细胞失水皱缩，浓度差异大时，会因失水而死亡；当外界溶液浓度 细胞质的浓度，水分进出细胞处于动态平衡状态。
二、扩散与渗透
补充：扩散是指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动，可以通过半透膜，也可以不通过半透膜。例如氧气通过肺泡和毛细血管壁进入血液；甘油和脂肪酸被小肠上皮吸收等过程，习惯上一般相对于溶质而言。感受生活中的实例:花香的飘散,蔗糖的溶解等。
水分进出细胞与上述实例有何不同？
1．模拟生物学实验——渗透作用：分析教材P60渗透装置示意图，填出方框内液体名称：
①什么是半透膜？

②漏斗内的液面为什么会升高？液面会持续上升吗？
③如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？
④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？
2．对比观察、讨论、总结：
①渗透作用是指水分子等溶剂分子透过__________，从相对含量___的地方向相对含量___的地方（低浓度溶液向高浓度溶液）的扩散。如成熟植物细胞的吸水与失水；动物细胞的吸水与失水等。
②渗透作用发生的条件：具有__________；______________________________。
三、植物细胞的吸水与失水
1．植物细胞结构上与动物细胞的明显区别是：
①植物细胞的细胞膜外面有 结构，而动物细胞没有。
②成熟的植物细胞由于 占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指 。
2．原生质层： 、 和这两层膜之间的细胞质。
请写出数字所对应的结构：
1_______________ 2________________
3________________ 4_______________
5________________ 6________________
3．原生质：（1）原生质指细胞内的生命物质，包括细胞膜、细胞质、细胞核；
（2）原生质相对原生质层多了 和 两部分结构。
4．植物细胞的吸水和失水
①凉拌西红柿时，常常要放一些糖，过一段时间后就可见有水分渗出；或当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出。
②蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？为什么？
根据以上现象进行探究实验。（参照P62实验设计参考案例）
（1）探究实验的一般步骤：提出问题→ → → → → 。
（2）植物细胞的质壁分离与复原实验可以得出结论：
①成熟植物细胞是一个严格的渗透系统：植物细胞的原生质层相当于一层 ，液泡内的液体主要指细胞液。当 浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水，（细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为 ）；当 浓度大于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用吸水，（细胞壁和原生质层慢慢地恢复成原来的状态，此现象称为 。）
②植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于 两侧溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺__________进行跨膜运输的过程。同时也证明细胞膜是____________膜，因为，蔗糖分子并未像水分子那样进出细胞膜。从而也可以此判断植物细胞的死活
四、物质跨膜运输的其他实例
参照插图阅读教材P63文字，进行资料分析，回答下列问题：
1、水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？(提示：从溶液浓度角度思考培养液里的Ca2+和Mg2+浓度增高的可能性有哪些？)
2、不同作物对无机盐的吸收有差异吗？
3、水分子跨膜运输是顺顺相对含量的梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样吗？
4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？（微生物实例）
归纳与总结：
（1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有_________梯度的，也有_________梯度的，这取决于细胞生命活动的需要，即细胞对于物质的输入和输出有_________。由此可见 。
（2）选择透过性膜的涵义： 可以自由通过； 也可以通过，而细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质 。
【探究案】
1.动物细胞是一个渗透系统吗？植物细胞呢？
在观察植物细胞质壁分离实验中：
①我们已学的实验中也有以洋葱鳞片叶作为实验材料的，你还记得吗？同样用到洋葱的鳞片叶，在这个实验中取材有什么不同？为什么？如何制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片？
②为什么将其先放入特定浓度蔗糖液中，再放入清水中？第3步骤和第5步骤中用吸水纸吸引的目的是什么？为什么要重复几次？
③实验用显微镜观察时，用到高倍镜了吗？观察的是什么的变化。
④预期实验结果
⑤某同学用了质量浓度为0.8g/ml的蔗糖溶液进行实验，结果没有观察到质壁分离复原现象，为什么？
⑥假如细胞壁相当于一层半透膜，实验结果会有什么不同？如果没有细胞壁，实验结果又会有什么不同？
⑦若是将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，会怎样？（提示：KNO3可以进入细胞）
4.选择透过性膜与半透膜有什么区别和联系？
【典例分析】
例1.若向日葵的某种细胞间隙的液体浓度为A，细胞液浓度为B，细胞质基质的浓度为C，则当它因缺水而萎蔫时，三者之间的浓度关系为（ ）
A．A＞B＞C B．B＞A＞C C．B＞C＞A D． A＞C＞B
答案：D
【练习案】
1.一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括 ( )
A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质 B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质 D．细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
2．将一种动物细胞浸没于质量分数为 5% 的蔗糖溶液中，它会膨胀破裂，则它的细胞液的浓度（ ）。
A. 小于 5% B. 等于 5% C. 大于 5% D. 不能确定
3．将胡萝卜的块根切成小块放入清水中，清水颜色没有变化。若把胡萝卜的块根切成小块放人沸水中，水变成红色。其原因是 ( )
A．沸水破坏细胞壁结构 B沸水使细胞失活
C．水温升高，色素溶解度增大 D．沸水使反应加快
4．利用高浓度的盐水杀菌的原理是（ ）。
A. 盐水中的氯离子有杀菌的作用 B. 高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长
C. 细菌由于脱水而死亡 D. 钠离子有杀菌作用
5.将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图4－3。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（ ）。
A．甲＞乙＞丙＞丁B．丁＞甲＞乙＞丙C．丙＞丁＞甲＞乙 D．丙＞乙＞丁＞甲
6．在植物细胞质壁分离过程中，水分子通过细胞结构的顺序是 ( )
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④液泡膜 ⑤液泡
A．①②③④⑤ B．①②④⑤③ C．⑤④②③① D．⑤④③②①
7.在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是（ ）
A 人的口腔上皮细胞 B 蛙的红细胞
C 皮肤的角质层细胞 D 洋葱的表皮细胞
8．将马铃薯块挖个凹穴，放在内外两种液体中间。已知一种是清水，一种是30%的蔗糖溶液，开始时，两个液面是平的，过了一段时间后液面如下图所示：据图回答：
（1）液体A是 ，B是 。
（2）在图甲中，C处细胞 水，D处细胞 水。（吸/失）
（3）在图乙中，C处细胞 水，D处细胞 水。（吸/失）
中央液泡大小
原生质层的位置
细胞大小
现象名称
蔗糖溶液
清水