2024-2025学年新教材高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输教案 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第四章细胞的物质输入和输出第1节被动运输教案新人教版必修1主备人备课成员教学内容2024-2025学年新教材高中生物第四章《细胞的物质输入和输出》第1节“被动运输”教案，新人教版必修1。本节教学内容主要包括以下两部分：

1.被动运输的概念与分类：介绍被动运输的含义，以及其两种主要类型——扩散和渗透。

2.被动运输的过程与原理：

-扩散：讲解物质从高浓度区域向低浓度区域自发移动的过程，以及影响扩散速率的因素；

-渗透：阐述水分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液移动的现象，以及渗透压的概念和作用。

教学内容紧密结合教材，旨在帮助学生掌握被动运输的基本概念、过程和原理，为后续学习主动运输和物质跨膜运输打下坚实基础。核心素养目标本节课围绕高中生物学科核心素养，培养学生以下能力：

1.科学探究：通过分析被动运输现象，使学生掌握科学探究的基本方法，提高观察、思考、分析问题的能力。

2.生命观念：形成物质跨膜运输的基本观念，认识到生物体内外物质交换的重要性，加深对生命现象的理解。

3.科学思维：培养学生运用科学思维，从现象中提炼规律，理解被动运输的原理，提高逻辑思维和推理能力。

4.责任担当：通过学习被动运输在生物体中的应用，激发学生关爱生命、关注生态环境的责任担当。

本节课的核心素养目标与教材紧密关联，旨在提高学生的生物学科素养，为学生的全面发展奠定基础。教学难点与重点1.教学重点

（1）被动运输的概念与分类：要求学生掌握被动运输的含义，了解扩散和渗透两种类型的定义及特点。

举例：扩散是指物质从高浓度区域向低浓度区域自发移动的过程，如氧气在肺泡和血液之间的交换；渗透是指水分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液移动的现象，如植物根部吸水。

（2）被动运输的原理：要求学生理解被动运输中物质移动的原理，掌握浓度梯度、渗透压等概念。

举例：浓度梯度是物质自发移动的动力，渗透压是导致水分子跨膜移动的力量。

（3）被动运输在生物体内的应用：要求学生了解被动运输在生物体内的实际应用，如细胞吸水、营养物质吸收等。

2.教学难点

（1）扩散与渗透的区别与联系：学生容易混淆扩散和渗透的概念，需要通过实例讲解和对比分析，帮助学生明确两者之间的区别与联系。

举例：扩散是物质分子的自发移动，涉及所有类型的物质；渗透特指水分子的跨膜移动，与浓度梯度无关，取决于渗透压。

（2）渗透压的理解与应用：渗透压是学生理解的难点，需要通过实验、实例等方式，让学生深入理解渗透压的产生、作用及在生物体内的应用。

举例：植物细胞在土壤溶液浓度较高时，由于渗透压的作用，水分子会从细胞内向外部移动，导致细胞失水，影响植物生长。

（3）被动运输与生物体内外物质交换的关系：学生需要理解被动运输在生物体内外物质交换中的重要作用，以及其在生物体内的调控机制。

举例：细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白在被动运输过程中起到关键作用，如红细胞膜上的钠离子通道蛋白负责维持钠离子浓度梯度，进而影响细胞内外的物质交换。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：通过生动的语言和具体的实例，讲解被动运输的基本概念、原理和应用，帮助学生建立知识框架。

-结合教材内容，以图文并茂的形式讲解扩散和渗透的原理，如通过动画演示分子运动和渗透压的变化，使抽象知识形象化。

（2）讨论法：组织学生针对特定问题进行小组讨论，激发学生的思考和探究兴趣，提高课堂互动性。

-设定讨论话题，如“被动运输在实际生活中的应用”、“渗透压对细胞的影响”等，引导学生积极发表观点，相互交流。

（3）实验法：设计相关实验，让学生亲自动手操作，观察被动运输现象，加深对知识点的理解。

-安排实验课，让学生通过实验探究渗透压、扩散等现象，如“红细胞的吸水和失水实验”、“物质的扩散实验”等。

2.教学手段

（1）多媒体设备：运用PPT、视频、动画等多元化教学资源，直观展示被动运输的过程和原理。

-制作PPT课件，结合教材图片和动画，生动展示扩散、渗透等过程，便于学生理解。

（2）教学软件：利用生物学科相关的教学软件，如虚拟实验室、互动式学习平台等，提高学生的学习兴趣和参与度。

-引入虚拟实验室软件，让学生在线模拟实验过程，自主探究被动运输的原理。

（3）网络资源：充分利用互联网资源，提供拓展阅读和案例分析，帮助学生拓宽知识视野。

-推荐相关学术网站、在线课程等资源，鼓励学生自主学习，提高信息素养和独立思考能力。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《被动运输》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过植物根部吸水或盐水浓度过高导致细胞失水的情况？”这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索被动运输的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解被动运输的基本概念。被动运输是指物质在不需要消耗能量的情况下，沿着浓度梯度自发地从高浓度区域向低浓度区域移动的过程。它是生物体内外物质交换的重要途径。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了被动运输在植物根部吸水中的应用，以及它如何帮助植物细胞维持正常生理功能。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调扩散和渗透这两个重点。对于难点部分，如渗透压的理解，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与被动运输相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作，如红细胞的吸水和失水实验。这个操作将演示被动运输的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“被动运输在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了被动运输的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对被动运输的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。拓展与延伸1.拓展阅读材料

（1）《细胞膜的结构与功能》：了解细胞膜的组成和功能，进一步理解被动运输的原理。

（2）《生物体内的物质交换》：探讨生物体内物质交换的各种方式，对比被动运输与其他运输方式的异同。

（3）《渗透压在生物体内的作用》：深入了解渗透压在维持细胞正常生理功能中的作用，以及渗透压失调导致的生物现象。

（4）《植物根部吸水与失水》：研究植物根部吸水和失水的生理机制，探讨被动运输在植物生长中的作用。

2.课后自主学习和探究

（1）研究不同物质在细胞膜上的扩散速度，探讨影响扩散速度的因素。

（2）调查渗透压在生物体内的影响，如盐水浓度对细胞的影响、渗透压在植物体内的调节等。

（3）以植物为例，研究被动运输在生物体生长发育过程中的作用，了解不同植物品种对环境渗透压的适应性。

（4）分析生活中涉及被动运输的实际问题，如饮料中的糖分如何被细胞吸收、药物如何通过细胞膜等。重点题型整理1.解释被动运输的概念，并列举两种被动运输的类型。

答案：被动运输是指物质在不需要消耗能量的情况下，沿着浓度梯度自发地从高浓度区域向低浓度区域移动的过程。两种被动运输的类型包括扩散和渗透。

补充说明：扩散是指物质从高浓度区域向低浓度区域自发移动的过程，如氧气和二氧化碳在肺泡和血液之间的交换。渗透是指水分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液移动的现象，如植物根部吸水。

2.描述扩散的原理，并给出一个生活中的实例。

答案：扩散的原理是物质从高浓度区域向低浓度区域自发移动，直到达到浓度平衡。生活中的实例包括打开香水瓶后，香气分子通过空气扩散到整个房间。

补充说明：扩散过程中，物质分子的随机运动导致它们从高浓度区域向低浓度区域扩散。这种过程遵循菲克定律，即物质扩散速率与浓度梯度成正比。

3.解释渗透现象，并说明渗透压在生物体内的作用。

答案：渗透现象是指水分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液移动的过程。渗透压是溶液中的溶质粒子对水分子移动的影响力，它在生物体内维持细胞内外水分平衡和正常生理功能。

补充说明：渗透压的作用包括维持细胞内外的水分平衡，调节细胞体积，以及参与植物根部吸水等过程。例如，当植物细胞外部的土壤溶液浓度高于细胞内部时，渗透压会导致水分子从细胞内向外部移动，细胞发生失水。

4.分析被动运输在生物体内的应用，并给出至少两个具体例子。

答案：被动运输在生物体内的应用广泛，具体例子包括：

（1）细胞吸收营养物质：如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等营养物质；

（2）气体交换：如肺泡和血液之间的氧气和二氧化碳交换。

补充说明：被动运输在生物体内起着关键作用，使细胞能够有效地获取营养物质和排放代谢产物。这些过程通常涉及细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白，它们有助于物质的跨膜运输。

5.阐述被动运输与生物体内外物质交换的关系，并举例说明。

答案：被动运输是生物体内外物质交换的重要途径，它使得物质能够沿着浓度梯度自发地跨过细胞膜。例如，红细胞通过被动运输将氧气从肺部运输到组织细胞，同时将二氧化碳从组织细胞运输到肺部。

补充说明：被动运输与生物体内外物质交换的关系体现在以下几个方面：

（1）维持生物体内环境稳定：被动运输有助于维持细胞内外浓度平衡，保证生物体内环境的稳定；

（2）适应环境变化：生物体通过调节被动运输过程，适应环境渗透压的变化，如植物根系对土壤盐度的适应性；

（3）节省能量消耗：被动运输不需要消耗能量，有利于生物体在能量有限的情况下，高效地进行物质交换。作业布置与反馈1.作业布置：

（1）阅读拓展阅读材料，并总结扩散和渗透的概念及其在生物体内的应用。

（2）选择一个生活中的实例，分析其中涉及的被动运输过程。

（3）设计一个简单的实验，验证渗透压对细胞体积的影响。

（4）讨论被动运输在生物体内的作用，并举例说明。

2.作业反馈：

（1）对于阅读拓展阅读材料的作业，检查学生是否准确理解了扩散和渗透的概念，以及它们在生物体内的应用。对于理解不准确的地方，给出具体的解释和指导。

（2）对于分析生活中实例的作业，检查学生是否能够准确识别并描述实例中的被动运输过程。对于描述不准确的地方，给出具体的指导和修正。

（3）对于设计实验的作业，检查学生的实验设计是否合理，是否能够有效验证渗透压对细胞体积的影响。对于实验设计不合理的地方，给出具体的建议和指导。

（4）对于讨论被动运输在生物体内的作用的作业，检查学生是否能够准确阐述被动运输的作用，并给出具体的例子。对于阐述不准确的地方，给出具体的指导和修正。教学反思与改进在教授了被动运输这一章节后，我对教学效果进行了反思，并识别出了一些需要改进的地方。首先，我发现学生在理解渗透压的概念上存在一定的困难。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中，通过更多的实例和实验来帮助学生更好地理解渗透压的作用和重要性。例如，我可以用一个简单的实验来演示渗透压对细胞体积的影响，让学生更直观地理解这一概念。

其次，我注意到学生在分析生活中的实例时，往往难以准确识别和描述其中的被动运输过程。为了提高学生的这一能力，我计划在未来的教学中，提供更多的实例，并引导学生通过观察和思考来识别和描述其中的被动运输过程。例如，我可以提供一些生活中的实例，让学生观察并描述其中的物质如何通过被动运输在细胞内外之间移动。

此外，我还发现学生在设计实验时，往往缺乏有效的实验设计和操作能力。为了提高学生的这一能力，我计划在未来的教学中，提供更多的实验指导和实践机会。例如，我可以与学生一起进行实验，指导他们如何设计实验，如何进行实验操作，并如何分析实验结果。这样，学生不仅能够更好地理解被动运输的原理，还能够提高他们的实验设计和操作能力。内容逻辑关系①被动运输的概念：物质在不需要消耗能量的情况下，沿着浓度梯度自发地从高浓度区域向低浓度区域移动的过程。

②被动运输的分类：扩散和渗透。

2.被动运输的原理

①扩散的原理：物质从高浓度区域向低浓度区域自发移动，直到达到浓度平衡。

②渗透的原理：水分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液移动，受渗透压的影响。

3.被动运输在生物体内的应用

①植物根部吸水：通过渗透作用，水分子从土壤溶液向植物细胞内部移动。

②细胞吸