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視頻標(biāo)簽：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸,水的跨膜運(yùn)輸
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版高一年級(jí)必修一第4章第1節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例—水的跨膜運(yùn)輸》河北省優(yōu)課
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人教版高一年級(jí)必修一第4章第1節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例—水的跨膜運(yùn)輸》河北省優(yōu)課
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例
——水的跨膜運(yùn)輸
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本課時(shí)內(nèi)容包括滲透作用原理和動(dòng)植物細(xì)胞滲透吸水和失水的探究三部分內(nèi)容，其中滲透作用是基礎(chǔ)，植物細(xì)胞吸水和失水的探究活動(dòng)是難點(diǎn)。 二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)有一定的知識(shí)儲(chǔ)備，學(xué)習(xí)了體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法，所以對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水部分應(yīng)該可以自主解決，但是學(xué)生初次接觸探究活動(dòng)，對(duì)于如何提出問題、作出假設(shè)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)還缺乏訓(xùn)練。 三、設(shè)計(jì)思想
在教學(xué)過程中充分利用多媒體教學(xué)資源，對(duì)滲透現(xiàn)象進(jìn)行動(dòng)畫演示，對(duì)于比較難解決的滲透作用和探究植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)采取學(xué)生合作探究方式進(jìn)行教學(xué)，而對(duì)于比較簡(jiǎn)單的動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水情況則采用學(xué)生自主探究的形式，給學(xué)生以獨(dú)立思考的過程。 三、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)：
1.說出滲透作用的條件。 2.舉例說明細(xì)胞膜是半透膜。
能力目標(biāo)：
1.嘗試提出問題、作出假設(shè)。
2.能夠進(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。
情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：
參與小組合作與交流，體會(huì)團(tuán)隊(duì)力量的強(qiáng)大。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
舉例說明細(xì)胞膜是半透膜。 嘗試提出問題、作出假設(shè)。
五、課時(shí)安排：第一課時(shí)
六、教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)
七、教學(xué)過程
導(dǎo)入：生物體總是從環(huán)境中攝取各種物質(zhì)來組成自身，其中吸收最多的一種化合物是水，所以本節(jié)課就以水為例來研究物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。 新課學(xué)習(xí)：
一、滲透作用（合作探究學(xué)習(xí)）
過渡：那么水分子跨膜運(yùn)輸?shù)脑硎鞘裁茨兀浚◤默F(xiàn)象到原理，引入滲透裝置。） （一）教師展示滲透裝置的動(dòng)畫，介紹裝置的構(gòu)成和半透膜性質(zhì)，并且學(xué)生觀看動(dòng)畫。
（二）小組合作探究液面上升的原因，總結(jié)滲透作用發(fā)生的條件。 【討論一】
1.漏斗內(nèi)液面上升，說明____分子進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)。 2.信息：長(zhǎng)頸漏斗中的水也能從長(zhǎng)頸漏斗出來進(jìn)入燒杯。
3.根據(jù)前兩個(gè)問題請(qǐng)從水分子進(jìn)出多少的角度準(zhǔn)確描述漏斗內(nèi)液面上升的原因。 學(xué)生答案：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，__________________________________________導(dǎo)致漏斗內(nèi)液面上升。
4.漏斗內(nèi)液面會(huì)一直升高嗎？
5. 液面高度穩(wěn)定之后，半透膜的兩側(cè)有水分子出入嗎？ 學(xué)生答案：當(dāng)水分子進(jìn)出________時(shí)，液面穩(wěn)定。
6.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？說明發(fā)生滲透作用必須具備什么條件？
7.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？說明發(fā)生滲透作用必須具備什么條件？
總結(jié)一：發(fā)生滲透作用必須具備兩個(gè)條件，即________________和________________。
二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水（獨(dú)立探究）
過渡語：如果將滲透裝置中的漏斗換成哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞,還會(huì)不會(huì)吸水？ （一）學(xué)生回憶利用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)，通過閱讀課本獨(dú)立完成導(dǎo)學(xué)案中動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水情況的探究
1.當(dāng)動(dòng)物細(xì)胞的___________與 ____________存在濃度差時(shí)，動(dòng)物細(xì)胞會(huì)發(fā)生滲透吸水和失水現(xiàn)象
2.根據(jù)已有知識(shí)和課本61頁的思考與討論題，舉例說明細(xì)胞膜是半透膜。 總結(jié)二：動(dòng)物細(xì)胞能發(fā)生滲透吸水和失水，其中____________充當(dāng)半透膜，__________ 和_______存在濃度差。
（二）說明其他的動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的原理和紅細(xì)胞相同。 三、植物細(xì)胞的吸水和失水（合作探究）
過渡：出示鮮花浸泡在清水中保持堅(jiān)挺，糖拌西紅柿有水滲出的圖片。兩張圖片說明植物細(xì)胞也可以滲透吸水和失水，那是否與動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水完全一致呢？
（一）植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
出示植物細(xì)胞模式圖，說出結(jié)構(gòu)名稱并且總結(jié)原生質(zhì)層的定義。 （二）科學(xué)探究
1.給出相關(guān)信息由學(xué)生針對(duì)植物細(xì)胞的滲透吸水和失水提出想要探究的問題。 信息1.成熟植物細(xì)胞有中央大液泡，占整個(gè)細(xì)胞比例很大，因此成熟的植物細(xì)胞內(nèi)的液體主要指細(xì)胞液。
信息2.細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成，分子孔隙很大，水分子和溶解在水里的物質(zhì)都能自由通過，具有全透性。
信息3.液泡膜和細(xì)胞膜都是生物膜，結(jié)構(gòu)基本相似，功能上都具有選擇透過性。 信息4.原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性。 信息5.糖拌西紅柿?xí)r會(huì)有好多水滲出。 信息6.鮮花插到水中可以保持植物堅(jiān)挺。
2.依據(jù)相關(guān)信息和原有知識(shí)對(duì)提出的問題進(jìn)行大膽假設(shè)。 3.與同學(xué)討論設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，來證明你的假設(shè)。 提示問題：選擇內(nèi)表皮還是外表皮？
選用什么溶液可以分別觀察到植物細(xì)胞的失水、吸水？ 如何讓細(xì)胞浸潤(rùn)到相應(yīng)的液體環(huán)境中？ 需不需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)以及有沒有對(duì)照環(huán)節(jié)？
需不需要觀察細(xì)胞的原有狀態(tài)？
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，準(zhǔn)確記錄 4.分析結(jié)果，得出結(jié)論。 本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是？
5.科學(xué)探究在得到結(jié)論后往往需要表達(dá)和交流和進(jìn)一步探究。
歸納：科學(xué)探究的一般方法和步驟：提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果得出結(jié)論、表達(dá)與交流
總結(jié)四：植物細(xì)胞能發(fā)生滲透吸水和失水，其中___________充當(dāng)半透膜，__________ 和___________存在濃度差。
四、課堂小結(jié)鞏固提高：概念圖的形式總結(jié)這節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容
水的跨膜運(yùn)輸
原理：滲透作用
其發(fā)生的條件
具有半透膜
半透膜兩側(cè)存在濃度差 動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水
細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜
細(xì)胞質(zhì)和外界溶液存在濃度差
植物細(xì)胞的吸水和失水
原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜
細(xì)胞液和外界溶液存在濃度差
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例課上探究案
——水的跨膜運(yùn)輸
探究點(diǎn)一 滲透作用
結(jié)合教材60頁“問題探討”的圖文以及觀看的動(dòng)畫，討論以下問題并完成總結(jié)一。
【討論一】
1.漏斗內(nèi)液面上升，說明____分子進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)。
2.長(zhǎng)頸漏斗中的水也能從長(zhǎng)頸漏斗出來進(jìn)入燒杯。
3.根據(jù)前兩個(gè)問題請(qǐng)從水分子進(jìn)出的角度準(zhǔn)確描述漏斗內(nèi)液面上升的原因。
4.漏斗內(nèi)液面會(huì)一直升高嗎？
5. 液面高度穩(wěn)定之后，半透膜的兩側(cè)有水分子出入嗎？
6.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？說明發(fā)生滲透作用必須具備什么條件？
7.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？說明發(fā)生滲透作用必須具備什么條件？
【總結(jié)一】
1.單位時(shí)間內(nèi)，________________________________________________導(dǎo)致漏斗內(nèi)液面上升，當(dāng)水分子進(jìn)出________時(shí)，液面穩(wěn)定。
2.發(fā)生滲透作用必須具備兩個(gè)條件，即________________和________________。
探究點(diǎn)二 動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水
1.當(dāng)動(dòng)物細(xì)胞的_____________與 __________________存在濃度差時(shí)動(dòng)物細(xì)胞會(huì)發(fā)生滲透吸水和失水現(xiàn)象，猜測(cè)________________是半透膜。
2.根據(jù)已有知識(shí)和課本61頁的思考與討論題，舉例說明細(xì)胞膜是半透膜。
【總結(jié)二】
動(dòng)物細(xì)胞能發(fā)生滲透吸水和失水，其中____________充當(dāng)半透膜，__________ 和_______存在濃度差。
探究點(diǎn)三 植物細(xì)胞的吸水和失水
【相關(guān)信息】
1.成熟的植物細(xì)胞有中央大液泡，占整個(gè)細(xì)胞比例很大，因此成熟的植物細(xì)胞內(nèi)的液體主要指細(xì)胞液。
2.細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成，分子孔隙較大，水分子和溶解在水里的物質(zhì)都能自由通過，具有全透性。
3.液泡膜和細(xì)胞膜都是生物膜，結(jié)構(gòu)基本相似，功能上都具有選擇透過性。
4.原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性。
5.糖拌西紅柿?xí)r會(huì)有好多水滲出。
6.鮮花插到水中可以保持植物堅(jiān)挺。
【科學(xué)探究】
1.根據(jù)上文并通過深入思考，針對(duì)植物細(xì)胞的滲透吸水和失水提出你想探究的問題，并大膽作出假設(shè)（假設(shè)需要依據(jù)現(xiàn)有知識(shí)和相關(guān)的信息，不是無端猜測(cè)）。
2.請(qǐng)與同學(xué)討論設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，來證明你的假設(shè)。需要充分考慮取材（內(nèi)表皮還是外表皮？），實(shí)驗(yàn)方案（需不需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)以及有沒有對(duì)照環(huán)節(jié)？需不需要觀察細(xì)胞的原有狀態(tài)？），操作細(xì)節(jié)（如何讓細(xì)胞浸潤(rùn)到相應(yīng)的液體環(huán)境中？）以及預(yù)期結(jié)果等。
材料用具：
紫色洋蔥鱗片葉。
刀片，鑷子，滴管，載玻片，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。
溫馨提示：撕取洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞時(shí)可以先用刀片在外表皮劃一＃字，再從＃字的一角小心撕下。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，準(zhǔn)確記錄
4.分析結(jié)果，得出結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：
5.科學(xué)探究在得到結(jié)論后往往需要表達(dá)和交流和進(jìn)一步探究。
【總結(jié)提升】
總結(jié)四：植物細(xì)胞能發(fā)生滲透吸水和失水，其中___________充當(dāng)半透膜，__________ 和_______
鞏固提高案
完成以下概念圖
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吸水發(fā)生___________現(xiàn)象
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______________充當(dāng)半透膜
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失水發(fā)生____________現(xiàn)象
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____________與____________存在濃度差
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物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例課前預(yù)習(xí)案
——水的跨膜運(yùn)輸
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.說出滲透作用的條件。
2.舉例說出細(xì)胞膜是半透膜。
3.說出植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的條件。
4.解釋植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的原因。
【課前預(yù)習(xí)，知識(shí)鏈接】
一、滲透作用 （預(yù)習(xí)課本60頁問題探討部分，填空）
1.擴(kuò)散：指物質(zhì)分子從____濃度區(qū)域向____濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。（初中知識(shí)）
2.滲透作用實(shí)質(zhì)上是
溶劑分子跨過
半透膜的擴(kuò)散作用。
3.半透膜：一些分子能通過，一些分子不能通過的多孔性薄膜。
4.滲透作用定義：水或其它
溶劑分子通過半透膜從___（高/低）濃度的
溶液進(jìn)入___（高/低）濃度
溶液中的現(xiàn)象。
5．如果用一層紗布（蔗糖分子和水分子都可以自由通過，即具有全透性）液面則不會(huì)升高；如果燒杯內(nèi)不是清水，而是等濃度的蔗糖溶液，液面也不會(huì)升高。由此可知，發(fā)生滲透作用必須具備兩個(gè)條件：
(1) ____________________；(2)______________________。
二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水
1．哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的吸水和失水：
當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時(shí)，細(xì)胞__________________；
當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度______時(shí)，細(xì)胞__________________；
當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度______時(shí)，細(xì)胞_____________________。
2.其他動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水的原理與紅細(xì)胞是____________________。
三、成熟植物細(xì)胞的吸水和失水
1.植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
2.成熟的植物細(xì)胞由于_________占據(jù)了細(xì)胞的大部分空間，將細(xì)胞質(zhì)擠成一薄層，所以細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是_______。
3.水分子從細(xì)胞液中出來需要穿過的結(jié)構(gòu)有__________，__________，__________和__________。
4. 植物細(xì)胞膜外還有一層_________,它的化學(xué)成分主要是_________和_______________。細(xì)胞壁具有________性，水分子和溶解在水里的物質(zhì)都能自由通過。
5.細(xì)胞膜、_______以及兩層膜之間的__________，稱為原生質(zhì)層。
6.當(dāng)細(xì)胞液濃度____外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞液中的水分就透過______進(jìn)入外界溶液中，使________和______都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性_____，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí)會(huì)出現(xiàn)原生質(zhì)層和細(xì)胞壁逐漸分離的現(xiàn)象，也就是發(fā)生了___________。當(dāng)細(xì)胞液的濃度________外界溶液的濃度時(shí)，外界溶液中的水分子就透過______進(jìn)入細(xì)胞液中，整個(gè)原生質(zhì)層就會(huì)慢慢地_________________，使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生____________________。
7.科學(xué)探究的一般步驟：提出問題 → 作出________ → ________實(shí)驗(yàn) →________實(shí)驗(yàn)→分析_______，得出________ →表達(dá)和交流→進(jìn)一步探究。
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例課前預(yù)習(xí)案答案
——水的跨膜運(yùn)輸
一、滲透作用
1．高 低 2．多 少 3．
低 高 5．具有半透膜
半透膜兩側(cè)具有濃度差
二、動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水
1．吸水膨脹 高 失水皺縮 相同 水分進(jìn)出動(dòng)態(tài)平衡
2．一樣的
三、植物細(xì)胞的吸水和失水
2．中央液泡 液泡里面的細(xì)胞液 3．
液泡膜 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞膜 細(xì)胞壁
4．細(xì)胞壁 纖維素 果膠
全透 5．液泡膜 細(xì)胞質(zhì)
6．小于 原生質(zhì)層 細(xì)胞壁 原生質(zhì)層 大 質(zhì)壁分離 大于 原生質(zhì)層 恢復(fù)成原來狀態(tài) 質(zhì)壁分離的復(fù)原 7．假設(shè) 設(shè)計(jì) 進(jìn)行 結(jié)果 結(jié)論
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