物质跨膜运输的实例教学设计

1、盐道街外语学校“四三五”有效教学框架教案设计比赛四个理念：（四“全”突出小班特色）1、关注全体学生2、教师全心投入3、学生全员参与4、教学全程互动三个意识：1、 学习目标意识2、 学生主体意识3、 思维训练意识五个环节：盐道街外语学校小班课堂五步式课题：物质跨膜运输的实例 设计者：刘洋 课时：2课时学习目标A类：说出植物细胞在什么情况下吸水和失水B类：(1)举例说出生物膜是选择透过性膜(2)熟练制作临时装片和操作显微观察C类：(1)尝试从生活现象中提出问题，作出假设(2)学习进行探究性问题的一般方法和步骤教学环节板块一：启中入（3分钟）反馈调控同学们回忆一下赞美莲藕的诗句“出淤泥而不染，濯青莲

2、而不妖”。 莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中获取莲藕细胞生命活动需要的营养物质，如水、氧气、矿物质等，而莲藕细胞不需要的物质分子则不能进入。到底是什么控制物质分子进出细胞？（细胞膜）物质分子是如何跨越细胞膜输入和输出细胞的？今天，我们先以水分为例，共同探究水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。（引出本节课题：物质跨膜运输的实例）课堂反馈：在学生回答中，有细胞，细胞膜课堂调控：引导学生联想莲藕的生活环境，以及细胞的结构，第二章中细胞膜的功能得出细胞膜控制物质的进出。板块二：读中思（15分钟）反馈调控1、渗透作用原理（1）演示实验：一滴红墨水滴入到清水中，会出现什么现象？学生观察并回答。（2）提出探究

3、问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开，结果又会怎样？演示：渗透作用的实验现象。教师和各实验小组代表课前做好该实验（3）提出讨论问题问题： 为什么漏斗内的液面会上升？多媒体动画演示，引导学生思考。 师生总结：水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧扩散，也就是说：水分子是顺着相对浓度梯度跨膜运输的，这种现象称为渗透作用。这个装置叫渗透装置。第2、3小组学生介绍演示实验、，展示实验现象。教师及时引导学生思考：比较组我们可以得出什么结论？第4小组学生介绍演示实验，展示实验现象。通过比较我们又可以得出什么结论？学生总结上面两个结论得出渗透作用发生的条件： a要有半透膜；b半透膜两侧的溶液存在浓度差

4、。2、 探究植物细胞的吸水和失水教师提出：植物细胞吸水和失水的情况又怎样呢？例如，在日常生活里，夏天家里做凉伴黄瓜时有水出现，腌萝卜条时洒上一些盐会出水；而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水，青菜变得硬挺，说明植物细胞也会吸水和失水。教师引导：我们要善于从生活中的现象发现新的问题，提出问题。许多科学家的发现并不都是从实验中得到，更多的是通过观察生活中的现象发现问题的。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。（1）提出问题教师：从生活中的现象，结合上面这些例子，你可以提出什么问题?提出了一个有价值的问题后,我们如何去研究它呢?（2）作出假设 （以下以“探究植物细胞中哪些结构相当于半透膜”

5、为例）作出假设：当一个问题提出后，我们必须结合已有的知识或经验（必要时还要查找资料）分析问题，并且作出尝试性的回答，这种尝试性的回答称为“作出假设”。教师图片展示：“成熟植物细胞结构图。” 提供信息：成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大比例，因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。教师引导，学生作出假设：假设原生质层相当于半透膜，也可以假设细胞壁相当于原生质层，或者假设原生质层、细胞壁两者都相当于半透膜。预测实验结果：当细胞液浓度 外界溶液浓度，细胞吸水；当细胞液浓度 外界溶液浓度，细胞失水。教师可以适当补充：细胞液中的水分

6、流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质就会与细胞壁分离开来，也就发生质壁分离。将发生质壁分离的细胞放入清水中时，会发生质壁分离复原。作出的假设是否正确呢？就需要通过设计实验来验证。（3）设计实验教师引导学生考虑实验设计上的一些细节问题，例如：实验材料、试剂、用具的选择材料的选择：有颜色的还是没有颜色的，细胞小的还是相对比较大的，为什么？试剂的选择：糖水、酒精、醋酸、盐水？实验用具的选择：植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程，必须通过什么工具来观察？教师提示：洋葱表皮细胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取获得。实验过程中细胞应处

7、于生活状态。实验步骤教师：实验材料、试剂、用具选好了，接下来要考虑整个实验具体的操作步骤。该如何具体操作? 是先把洋葱泡在蔗糖溶液中，10 min后取出做成装片，显微镜下观察；还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢?实验要点提示：第一步：用清水制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片，先用低倍镜观察。教师：如何使洋葱鳞片叶表皮细胞处于失水状态？第二步：尝试用不同浓度梯度的蔗糖溶液（质量分数为10、20、30、40%、50%）使洋葱表皮细胞发生质壁分离。教师：如何使它们复原？第三步：使洋葱表皮细胞浸润于清水中，观察质壁分离的复原。 设计结果记录表教师引导学生结合自己做出的预期，明确在实验中需要重点观察的内容

8、：细胞壁的位置、原生质层的位置、中央液泡的大小、细胞的大小、细胞液颜色的深浅变化。试剂中央液泡的大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水教师总结：根据实验结果得出实验结论，植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。课堂反馈：（1）学生对于半透膜不熟悉，会提出半透膜的概念。课堂调控：在此应该对半透膜进行解释课堂反馈（2）学生可能提出的疑问 漏斗内的液面会不断上升吗 水分子只能从烧杯内向漏斗中扩散吗课堂调控（2）水分子的进出方向是双向的，液面差产生了静水压，使进入漏斗中的水分子速率减慢，最终和出漏斗的水分子速率相等，这时候漏斗中的液面就不再上升了。充分发挥学生的主体地位，学生自己能做的事由学生自己完成，教

9、师不要包办。课堂反馈：学生可能提出的问题植物细胞能吸水和失水吗？植物细胞在什么情况下会吸水和失水？植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？课堂调控：对学生的问题都给予正面的肯定，紧扣本节重点内容植物细胞的渗透装置，引导学生筛选出最值得探究的问题植物细胞中哪些结构相当于半透膜。课堂反馈：各个小组可能会提出不同的假设，假设原生质层相当于半透膜，也可以假设细胞壁相当于原生质层，或者假设原生质层、细胞壁两者都相当于半透膜。课堂调控：应引导学生讲述理由，然后一一排除，最后确定一个较合理的假设：原生质层相当于半透膜。课堂反馈：学生可能提出的疑问（1） 细胞的颜色、大小与该实验有什么关系（2） 怎

10、样选择试剂，有什么具体要求（3）先把洋葱泡在蔗糖溶液中，10 min后取出做成装片，显微镜下观察；还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢?课堂调控：细胞的颜色，主要是细胞液中色素的颜色，可根据颜色范围大小判断细胞的失水和吸水；试剂的浓度必须是好控制的，试剂是容易获得的，对细胞是没有伤害的；先做装片再加试剂好，这样可以在显微镜下观察细胞失水的变化过程。课堂反馈：学生可能提出的重点观察的内容，中央液泡的大小、细胞的大小等，但还不能说全。课堂调控：教师通过回忆植物细胞的渗透装置，以及在选择材料时，细胞液颜色的选择，从而对重点观察的内容加以补充，还应有细胞壁的位置、原生质层的位置、细胞液颜色的深浅变化

11、。板块三：练中知（15分钟）反馈调控典例精析导悟例1. 甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根变为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化。但用盐酸处理这些根后，则能使水变红。其原因是（ ）A花青素不溶于水而溶于盐酸B盐酸破坏了细胞膜的选择透过性C盐酸破坏了原生质层的选择透过性D细胞壁被盐酸破坏例2.食醋中的醋酸分子是活细胞所不选择的小分子物质，蔗糖是被选择的大分子物质。用食醋和蔗糖可将鲜蒜腌制成糖醋蒜。这是因为（ ）A、 醋酸和蔗糖分子均存在于活细胞间隙中B、 醋酸和蔗糖分解后被细胞吸收C、 腌制时间长，两种物质缓慢地渗入细胞内部D、 醋酸杀死细胞，使细胞膜失去选择透过性的功能例3

12、、下列现象中属于渗透作用的是 （ ）A、水分子通过细胞壁 B、葡萄糖分子通过细胞膜C、K+离子通过原生质层D、水分子通过原生质层例4、放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，会发生质壁分离的细胞是 （ ）A、人的口腔上皮细胞B、干种子细胞 C、洋葱分生区的细胞D、洋葱表皮细胞例5、下列四项中除了（ ）外，其余都是一个植物细胞组成的渗透系统的理由。A、纤维素和果胶构成的细胞壁是全透性的B、由细胞膜、细胞质、液泡膜构成的原生质层是选择透过膜C、液泡中具有一定浓度的细胞液 D、细胞液的浓度大于（或小于）外界溶液的浓度例1和例2主要考查学生对原生质层性质的理解。课堂反馈：对于例1学生选择B和C答案的较多，主要

13、是没有理解原生质层的具体内容。课堂调控：引导学生审题，注意红色是液泡中花青素的颜色，原生质层包括细胞膜、液泡膜、以及两层膜之间的细胞质，故盐酸破坏的不仅仅是细胞膜，应该是原生质层。例2是对例1的知识巩固。例3主要考查渗透作用的概念课堂反馈：学生选择C、D答案较多。课堂调控：注意引导学生理解渗透作用的概念，特别是溶剂分子的理解，避免错选C例4考查质壁分离的概念以及发生的条件。课堂反馈: 多数学生选D，少数学生选了A、C。课堂调节：对于选项A，要注意引导学生理解质壁分离中质是原生质层，壁是细胞壁，动物细胞可以发生渗透作用，但不能发生质壁分离；对于选项C，要注意质壁分离发生的条件，必须是具有中央大液

14、泡的成熟的植物细胞，这样就可以获得正确答案D例5主要考查渗透装置的条件课堂反馈：学生容易误选A,说明对渗透装置的条件还不是很清楚课堂调控：通过类比，动物细胞也可以发生渗透作用，但没有细胞壁，所以细胞壁的有无不是渗透作用发生的必要条件，板块四：拓中悟（5分钟）反馈调控拓展延伸请尝试把实验药剂改为： 0.3g/mL的KNO3溶液，结果会怎样？（通过拓展延伸训练，让学生对渗透作用的原理加深理解，也提醒学生对于常见的题型更要认真深入的思考，避免习惯性思维导致过失性失分）课堂反馈：类比0.3g/ml的蔗糖溶液中，植物细胞会发生质壁分离，学生很容易得出“0.3g/mL的KNO3溶液中，植物细胞发生质壁分离”。课堂调节：引导学生将KNO3与蔗糖分子进行比较，蔗糖分子不能通过细胞膜，但KNO3以主动运输的方式被吸收进入细胞