高中生物学物质跨膜运输的方式教案

2024-08-04

高中生物学物质跨膜运输的方式教案（精选6篇）

1.高中生物学物质跨膜运输的方式教案篇一

第3节物质跨膜运输的方式

［教学目标］

一、知识与技能：

１、举例说明物质跨膜运输的类型及特点２、说出被动运输与主动运输的异同点３、阐述主动运输对细胞的意义４、正确解读坐标数据图标

二、过程与方法：

１、运用类比和对比地方法进行学习，抓住关键，掌握本质２、运用表格的方式进行总结，简洁明了

三、情感态度与价值观：

１、物质进出细胞的方式反映了细胞膜的功能，这是在细胞膜结构的基础上进一步的学习，树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点

２、参与课堂讨论与交流，同时培养积极思考的学习习惯。［教学重点］

１、小分子和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输２、大分子跨膜运输的方式：胞吞和胞吐［教学难点］主动运输［教学过程］［情境创设］

演示实验：向一杯清水中加入某种棕色液体，观察到什么实验现象学生：整杯清水颜色变成棕色教师：这是什么现象？学生：扩散

教师：扩散是物质从高浓度向低浓度移动的现象。通过扩散整杯清水中都有了棕色物质分子的存在。我们怎样判断出这是什么物质呢？

学生：可以闻气味，鉴定化学性质等。（前面同学已经闻到气味，请一位后排同学验证）教师：我们可以闻出这是醋的味道。说明醋分子除了在水中扩散，还进入了我们的肺泡，进入我们的嗅觉细胞。

那么这些分子是怎样进入我们的人体细胞的？会遇到什么障碍吗？学生：物质进出细胞需要通过细胞的边界—细胞膜。［回顾旧知］

复习：生物膜流动镶嵌模型:（磷脂双分子层）构成膜的基本支架；（蛋白质）分子

镶在磷脂双分子层表面，有的嵌入或横跨磷脂双分子层。

磷脂与蛋白质可以（运动），故膜的结构特点是具有（流动性）。

教师：生物学基本的观点是：结构与功能相适应，这节课我们要探究的问题就是：物质怎样进行跨膜运输来出入细胞？［师生互动］

教师：细胞一般用肉眼是看不到的，需要借助显微镜来观察。在实际的探究中，显微镜的操作比较复杂。所以我们可以尝试用模型来探究。

出示人工合成脂双层膜对不同的物质的通透性

学生活动：用人工合成的磷脂双层膜模拟生物膜,观察它对不同物质的通透性，讨论回答下列问题：

1.哪些分子可以通过脂双层膜，他们有什么特点？ 2.哪些分子不可以通过脂双层膜，他们有什么特点？

3.不能通过脂双层膜的物质，细胞需要吗？如果需要他怎样才能进入细胞呢？

学生回答：1.水、O2、CO2、甘油、尿素等物质可以通过脂双层膜；这是一些小分子和

气体物质等。

2.氨基酸、核苷酸、葡萄糖、各种离子不能通过脂双层膜。这些物质分子量

比较大，离子带有电荷。

3.不能通过脂双层膜的物质，细胞也需要。比如葡萄糖可以提供能量，缺钙

会容易骨折等。推测这些物质进入细胞可能与蛋白质有关。

一、被动运输

（一）自由扩散教师：能够通过脂双层膜的物质中，我们已知水进入细胞的方式是渗透作用，是顺相对浓度梯度的。其他物质也都是以这种简单的扩散作用进入细胞膜的，把这种方式叫做自由扩散。

出示动画，学生观察，总结自由扩散特点。

自由扩散中，物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输。物质运输的动力是浓度差。以自由扩散进出细胞的物质，通常是一些小分子物质，气体或是脂溶性物质。

教师：通过前面的分析，不能通过脂双层膜，但细胞又需要的物质，比如葡萄糖怎样进入细胞？

学生活动：根据前面的推测，设计实验探究葡萄糖等物质怎样进入细胞。

（二）协助扩散

出示资料：实验表明,葡萄糖不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入某种蛋白质，葡萄糖则可以通过膜从高浓度处向低浓度扩散。

该实验说明什么? 学生分析资料，得出结论：说明葡萄糖可以借助载体通过脂双层。出示动画，学生观察，总结自由扩散概念及特点。

师生：进出细胞的物质借助载体的扩散，叫做协助扩散。物质的运输方向是从浓度高的向浓度低，需要载体协助。如葡萄糖进入红细胞。

教师：自由扩散与协助扩散都是物质从低浓度向高浓度运输，浓度差是运输动力，物质总是顺浓度梯度运输吗？

二、主动运输出示资料：

1、人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍，Na+的浓度却只有血浆的1/6，细胞却仍在“吸K+排Na+”。

2、人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的质量浓度为250mg/L，而甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20—25倍。

3、丽藻的细胞液与池水的多种离子浓度比(表格出示数据), 分析表中数据，可得出什么结论？由丽藻仍然可以从池水中获得各种离子的现象，有何疑问？

学生分析资料，提出问题

学生：物质并不总是顺浓度梯度进入细胞的，有时可以逆浓度运输，那么物质怎样逆浓度运输呢？学生活动：设计实验探究物质逆浓度梯度运输需要的条件（能量及载体）

出示资料：实验表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入少量的缬氨酸霉素(一种蛋白类抗生素)，以及可以提供能量的物质后，K+则可以通过膜从低浓度处向高浓度扩散.该实验说明什么? 学生分析资料，得出结论：物质逆浓度梯度运输需要载体及能量。出示动画，学生观察，总结主动运输概念及特点。

师生：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。如葡萄糖、氨基酸、核苷酸及各种离子出入细胞。

教师：主动运输的动力是细胞提供的能量，相对而言，自由扩散与协助扩散需要借助浓度差来运输，把它们叫做被动运输。

主动运输与被动运输哪种方式对细胞的生命活动意义更为重要？

学生：主动运输更有意义，因为它可以保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。体现了细胞膜的功能特点，即选择透过性。

技能训练：分析柱状图（即教材73页）

教师：以上我们探究了小分子物质进出细胞的方式，对于一些高分子物质，如蛋白质，怎样来进出细胞呢？

出示动画：变形虫摄取食物，排出代谢废物的方式。学生观察并总结特点。

三、大分子物质进出细胞的方式

教师：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。

细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫做胞吐。

四、课堂小结

小分子物质进出细胞的方式：自有扩散、协助扩散、主动运输的异同点。

物质跨膜运输的方式体现了生物膜选择透过性的特点，大分子物质进出细胞体现了细胞膜具有流动性的特点。可见，结构与功能总是相适应的。

2.高中生物学物质跨膜运输的方式教案篇二

【关键词】扩散实验物质跨膜运输方式教学设计

一、教学背景

人教版高中《生物》必修1中第四章第三节“物质跨膜运输的方式”是在学生了解了细胞膜的成分，以及细胞膜流动结构模型基础上对细胞膜功能的总结，是有关细胞膜知识的进一步延伸。本节着重介绍了细胞膜控制物质进出这一重要功能。内容包括小分子或离子进出细胞的方式，以及大分子物质进出细胞的方式。另外，本节内容又与下一章内容中的ATP一节以及前面所学的“分泌蛋白的合成和运输”有许多关联的地方，同时又是对生物膜具有一定的流动性和选择透过性的一个很好的例证。

学生在物理中已经学过关于扩散的知识，通过对前几章的学习，学生已经具备了细胞膜的成分和结构、水分跨膜运输实例的基础。另外高中学生对于显微镜下的细胞微观世界有着极强的好奇心，对于细胞中物质怎样完成运输也吸引着学生去探索。

二、教学目标

1.知识

①举例说明物质跨膜运输的方式及特点，理解主动运输对细胞生活的意义。

②列表比较被动运输与主动运输的区别。

③了解胞吞和胞吐的过程及特点。

2.能力：通过列表比较，让学生学会用类比和对比的方法进行学习。

3.情感态度价值观：

①动态展示物质跨膜运输的方式，提高学生学习生物的兴趣，培养学习的主动性。

②通过对膜结构与膜功能统一性的认识，了解生命的复杂性，使学生树立科学的自然观。

三、教学重难点

重点：物质跨膜运输的三种方式。

难点：主动运输的过程、特点及意义。

四、教学方法

①总体思路为：展示现象→提出问题→解决问题→解释原理→总结归纳，使学生综合运用到课程标准所提到的“观察，描述，比较，概括，分析，解读图表”等技能。

②可采用对比的方式进行物质出入方式的学习，通过观察讨论的方式让学生自己找出被动运输和主动运输的主要区别，突破教学的重难点。

五、教学过程

1.演示实验，导入新课

将事先准备的几朵牵牛花分别放入两个装有水的烧杯中，注意两个烧杯一个事先装冷水，另一烧杯事先装有开水。几秒钟后会出现：装开水的烧杯中有蓝色出现，装冷水的烧杯中无颜色出现。这时教师提问：①这些有颜色的是什么物质？②为什么在冷水中这些物质没有出现，而在热水中出现了呢？③颜色物质为什么会从细胞中出来？他又是以什么方式跨过细胞膜的呢？以此导入新课。通过演示实验吸引学生注意力，又以连续问题的形式将学生引导进入本节内容的学生中。

设计意图：将抽象知识形象化，降低学生的学习难度，同时引起学生的好奇心，激发起学生的求知欲。

2.复习旧知，设疑过渡

教师引导：要解决色素分子是怎么跨过细胞膜的，我们首先要知道细胞膜的结构是怎样的。在激发了学生浓厚的学习兴趣之后，先让学生回忆细胞膜结构以及成分相关知识。然后让学生看教材70页人工合成脂双层通透性的图片并思考问题：我们知道生物膜是由磷脂和蛋白质这两种物质组成的，那么在色素进出细胞跨过细胞膜的时候，细胞膜的的磷脂和蛋白质在这过程中分别起着什么作用呢？

设计思路：引导学生对色素分子物质怎样通过细胞膜做出自己的猜测，另外提醒学生注意细胞膜中的蛋白质和物质跨膜运输有关。

3.墨水实验，解疑设问

将红墨水滴入烧杯中，让学生观察现象并提问：这叫什么现象？它和刚才的牵牛花实验有什么相似的地方吗？教师总结：这是扩散现象，这种现象是物质从相对浓度高的地方向相对浓度低的地方的运动。你会发现牵牛花色素实验也是一种扩散现象，只是牵牛花色素分子是从植物液泡中跨过细胞膜到细胞外的，这种跨过细胞膜的方式我们叫自由扩散，那么其它物质在跨过细胞膜时还有哪些其它方式吗？各种跨膜方式有何异同？学生阅读教材，并以小组形式讨论、分析总结。

设计思路：拓展学生思维，让学生通过看书自己从教材中找出物质跨膜运输的其它方式，交课堂于学生，学生自主探究学习新知，培养学生自主学习能力。

4.小组汇报，列表总结

各小组派人上台汇报讨论结果，教师点评并用多媒体播放自由扩散、协助扩散、主动运输三种跨膜运输方式，强调三种跨膜运输方式的区别。引导学生以列表比较的形式呈现三种跨膜方式，用类比方法加强对三种跨膜运输方式的理解，自由扩散：货物直接由高处到地处——不需载体和能量；协助扩散：货物通过汽车下坡——需载体不需能量；主动运输：货物通过汽车上坡——需载体需能量。并通过图片演示大分子物质进出细胞膜的方式，让学生总结出胞吞、胞吐的过程。

设计思路：通过多媒体展示，使抽象内容形象化，便于学生理解，通过教师总结和学生记忆，提高课堂教学的实效性。

5.知识巩固，课堂练习

教师引导：通过各小组发言我们知道了蛋白质在物质跨膜运输中起着重要的运输功能。今天我们知道了物质进出细胞的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输。小分子物质跨膜运输的方式体现了生物膜选择透过性的特点。大分子物质进出细胞没有穿过细胞膜，胞吞、胞吐过程体现了细胞膜具有流动性的特点。可见，结构与功能总是相适应的。最后通过几道简单的练习题来检查教学成果和学生的学习情况，帮助他们巩固知识，查漏补缺。

设计思路：联系前面提出的问题，答疑解惑。加深学生对本节知识印象，与书本前面知识相联系，构建知识的网络。

六、板书设计

第3课物质的跨膜运输

一、小分子、离子跨膜运输

1.自由扩散

被动运输特点：无载体、能量

2.协助扩散

特点：需载体、无能量

3.主动运输

特点：需载体、需能量

二、大分子物质进出细胞

1.胞吞

2.胞吐

七、教学反思

整个教学设计以学生感兴趣的实验入手，将知识内容融入对实验现象的分析过程中，在分析问题过程中学习和理解知识，充分体现以学生为主体，教师为主导的教学原则。教学过程中，教师对学生及时的督促和指导，并对学生的发现多给以鼓励和肯定。引导学生通过阅读、讨论、自主学习等学习方法培养了学生的自学能力、语言表达能力和归纳总结知识能力。另外，通过将知识生活化的类比，将抽象问题具体化，降低了学生的学习难度，提高了学生学习的积极性，培养学生积极向上，热爱学习的积极心态。

3.《物质跨膜运输的方式》说课稿篇三

各位老师，上午好。今天我说课的内容是《物质跨膜运输的方式》。对于本节课，我将从“说教材、说学生、说教学方法、说教学过程、说板书设计、说教学设计反思”六个方面进行阐释。

一、说教材

1.教材的地位和作用

《物质跨膜运输的方式》是人教版必修一第四章第三节的内容，本模块第3章已经介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜结构以及大致的功能，本节着重介绍细胞膜控制物质进出这一重要功能，包括小分子或离子进出细胞的方式和大分子物质进出细胞的方式，通过对几种跨膜运输方式的探究，并运用数学坐标图来表达三种方式的规律和特征，可以培养学生信息解读和知识迁移转化的能力。这部分内容和前面所学的“分泌蛋白的合成和运输”有关联的地方，同时又是对生物膜具有流动性的一个很好的佐证。对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义。

2.教学目标

根据教学大纲的要求和教材的具体内容，结合高一年级学生的认知结构、心理特征和现有的知识水平，拟定了下列几个教学目标：

1、知识目标：

（1）说明物质进入细胞的方式及特点

（2）明确主动运输与被动运输的区别及对细胞生活的意义

2、能力目标：

（1）学会根据现象提出问题，分析原理，归纳概念的方法；

（2）提高学生对图表数据的解读能力，探索使用图表描述生理活动的方法；

3、情感态度与价值观目标：

（1）积极参与讨论，学会合作，踊跃发言，在交流中建立自信心。

（2）培养学生善于动脑和严密分析的习惯，在发现过程中提高思维品质。3.教学重点、难点

本着高一新课程标准，在吃透教材基础上，确定了以下的教学重点和难点：教学重点：物质进出细胞的方式

教学难点：如何区别主动运输和协助扩散

二、说学生

本节的授课对象是高一的学生，在初中阶段，学生对物质交换有了很肤浅的了解，通过前几章的学习，学生已经具备了细胞膜的结构，水分子跨膜运输实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为新知识的学习奠定了认知基础。并且还具备了一定的认知能力，思维的目的性，连续性和逻辑性也已初步建立，能独立思考，对生活现象提出疑问，并通过多种途径找出解决的办法。同时经过前阶段的新课程学习，他们具备了群体讨论，并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的引导。

三、说教法学法

根据上述对教材和学生情况的分析，本节采用以下的教法和学法，使学生能够达到本节内容设定的教学目标，突破教学重难点：

教法：本节课的教学采用教师主导，学生自主，合作和交流讨论相结合的方法，总体思路为：展示现象→ 提出问题→ 解释原理 →总结概念，使学生综合运用到课程标准所提到的“观察，描述，比较，概括，分析，解读图表”等技能，并配以多媒体辅助教学。

学法：主动运输是本节课的教学难点，要掌握好这点，必须运用对比的方式进行学习，通过观察讨论的方式让学生自己找出被动运输和主动运输的主要区别来掌握该难点。

四、说教学过程

(一)创设情景导入新课

复习细胞膜的成分和结构，让学生对基础内容进行复习，为本节课内容的学习做好铺垫。

利用“问题探讨”，用多媒体展示，提出问题：什么样的分子能够通过？什么样的分子不能通过？葡萄糖不能通过该膜，但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，如何解释？观察图片，联系已有知识，引导学生观察，并归纳出答案。

教学说明：通过设立问题情景，创设物质跨膜运输的思维平台，为学生的有效发散思维提供背景，培养学生的主动思维能力，为进一步突破难点做铺垫，激发学生学习激情。(二)讲授新课：

1、小分子和离子的跨膜运输

(1)多媒体展示扩散现象，引出被动运输和主动运输的概念，让学生分析水分子进入细胞的原因和方式，总结出自由扩散的概念，多媒体动画展示自由扩散的过程，组织学生讨论，得出自由扩散的特点。

教学说明：该部分内容简单，通过多媒体展示，使抽象内容形象化，便于学生理解。

(2)进一步提出问题：葡萄糖不能通过人工合成的脂质双分子层，但对于细胞来说，葡萄糖又是必需的，它是怎样通过细胞膜进入细胞的？激发学生的学习兴趣和探索激情，让学生尝试作出解释，再指出载体蛋白的作用，总结出协助扩散的概念，多媒体动画展示协助扩散的过程，组织学生讨论，得出协助扩散的特点。

提出问题进行小结：①自由扩散与协助扩散需要消耗能量吗？ ②自由扩散与协助扩散有什么相同点？有什么不同点？ ③自由扩散与协助扩散为什么被称为被动运输？组织学生思考和讨论，得出答案。

(3)多媒体展示物质逆浓度跨膜运输的现象，并组织学生分析讨论，提出问题：为什么这些物质可以逆浓度梯度运输？并利用举出生活例子上下坡运东西来解释主动运输需要能量，总结主动运输的概念，多媒体动画展示主动运输的过程，组织学生讨论，得出主动运输的特点。并提出问题：这些物质进出死细胞还能进行主动运输吗主动运输对于生命现象有什么重要意义？学生总结和讲述补充得出主动运输的意义。为了使抽象内容具体化，上述过程中模拟现实生活中的三个常见现象，通过三个动画的展示，运用类比的方法，使学生对三种运输方式的认识更加直观化。

教学说明：该部分为本节课的重点内容，通过图形展示引出问题，并层层深入，展示出物质运输的几种方式，动画展示更加具体和形象化，同时，组织学生针对问题进行探讨，既极大的调动了学生的学习激情，深入开发了学生比较，概括和分析能力，又增进师生互动，活跃了课堂气氛。

(4)引导学生画出细胞对某物质的自由扩散、协助扩散和主动运输速度随细胞外浓度的改变而变化的曲线图。然后组织学生分组讨论，并作图展示各组成果。

教学说明：本环节巩固理论知识是对课本知识扩展和对重点，难点内容的深入理解和总结，只有理解了三种运输方式的异同，才能完成本环节教学任务，既突显书本知识，又培养学生的团结协作的精神，提高学生解读图表的能力和抽象化思维能力的形成。

2、大分子的运输

引导学生回忆免疫系统吞噬大分子异物的过程，得出胞吞现象，提出问题：白细胞是如何吞噬病菌的？显示有关动画、图片。

提出问题：胞吞和胞吐体现了细胞膜结构的特点是什么？与书本前面知识相联系。

（三）课堂小结

我将使用多媒体展示脉络小结几种运输方式，特别是自由扩散，协助扩散和主动运输的特点，并指出重、难点。

（四）巩固练习

针对物质跨膜运输方式的特点和不同而设计，让学生思考完成具有针对性的练习，进行知识巩固和教学效果反馈，及时纠正错误的理解和片面的认识。

（五）布置作业

五、说板书设计

这节课的板书我将采用提纲式和表格式相结合板书形式，纲目清楚，重点突出，便于学生对教材内容分类管理，进行对比，加深对事物特征及其本质的认识。

六、说教学设计反思

4.物质跨膜运输的实例教案篇四

细胞的物质输入与输出第1节

物质跨膜运输的实例

【学习目标】

1、知识方面：描述半透膜的特征；理解水的跨膜运输是顺密度梯度。

举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜；

2、能力方面：尝试提出问题，作出假设；

进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

3、情感态度和价值观方面

体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神；

【学习重点】

探究水分进出细胞是顺相对浓度梯度的。

【学习难点】

细胞吸水和失水的原理；

探究“植物细胞的吸水和失水”，尝试提出问题。

【教学方法】直观教学法、讲述法、启示法、演示法、自学讨论法

【新课导入】

细胞是一个开放的系统，每时每刻与环境进行着物质的交换，物质的进进出出都要经过细胞的边界——细胞膜。这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。首先我们来探究渗透现象。

【教学过程】

一、细胞的吸水和失水

（一）、渗透现象

[问题探讨]：展示“渗透作用实验”——介绍实验装置，指导观察实验结果。在屏幕上打出渗透现象示意图提问： ⑴漏斗管内的液面为什么会升高？ ⑵如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？ ⑶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？学生讨论总结。教师归纳讲述：

⑴渗透作用概念：渗透作用指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。⑵发生渗透作用的条件：一是半透膜，二是半透膜两侧的溶液有浓度差。

（二）、动物细胞的吸水和失水

1、请同学们回忆细胞膜制备的实验。分析“水分进出哺乳动物红细胞”的实验现象。屏幕上展示“水分进出哺乳动物红细胞的状况”示意图。

2、请同学们完成P61思考与讨论，并总结

3、教师归纳讲述

⑴动物的细胞膜相当于半透膜 ⑵动物细胞的吸水：外界溶液浓度小于细胞的浓度。动物细胞的失水：外界溶液浓度大于细胞的浓度。动物细胞既不吸水也不失水：外界溶液浓度等于细胞的浓度。

（三）、植物细胞的吸水和失水

1、请学生观察图P61成熟细胞模式图，并阅读图左有关内容概括出：

⑴成熟植物细胞中央有大液泡。细胞内液体环境主要指液泡中的细胞液

⑵原生质层：细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质。

2、教师归纳讲述

植物细胞的吸水和失水：细胞液浓度＜外界溶液浓度，失水，发生质壁分离现象。（2）细胞液浓度＞外界溶液浓度，吸水，发生质壁分离复原现象

3、探究一般方法和基本步骤是：观察现象，提出问题→做出假设→设计实验→开展实验→分析结果，得出结论→表达与交流（下节课具体探究）

二、物质跨膜运输的其他实例

1、[资料分析]看P63——P64相关内容讨论有关问题，并回答：

2、教师归纳讲述（1）从以上实例可以看出，物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。

【板书设计】

第1节

物质跨膜运输的实例

一细胞的吸水和失水

1.渗透作用

2.动物细胞的吸水和失水 3.植物细胞的吸水和失水二物质跨膜运输的其他实例

【课堂小结】本节以细胞的吸水和失水为例讲述了物质的跨膜运输。主要理解吸水失水的条件，能够举例描述半透膜。

5.高中生物学物质跨膜运输的方式教案篇五

本章中所含的重要教学价值：

1）通过对植物细胞失水和吸水的实验，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。

2）通过对生物膜的探索历程的分析，让学生体验人们认识自然世界的一般规律，人们在实验的基础上提出假说又通过进一步的实验修正假说，其中方法和技术的进步起关键的作用。3）通过数学坐标图来表达3种跨膜运输方式的一些规律和特征，培养学生对图表数据的解读能力。

第一节物质跨膜运输的实例

一教学目标

1）知识性目标：观察植物细胞吸水和失水现象，阐明其原理

2）技能性目标：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设

3）情感态度价值观：体验探究的一般过程，培养良好的探究性学习思维方法 2教学重点、难点

1）重点：阐明植物细胞吸水和失水原理

《探究植物细胞的吸水和失水》内容涉及到原生质层、质壁分离、质壁分离复原等概念，涵盖了本章节的所有知识点。学生理解其原理，就能掌握本节课的核心内容。因此它是本节教学内容的重点。

2）难点：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设

由于知识结构以及思维方法的限制，学生对生活现象的观察、思考，以及进一步提出问题、作出假设、设计实验等方面会有一定的难度。因而我将其列为本节教学内容的难点二教学过程： 1课前准备：

准备好萝卜条吸水和失水的演示实验。取三块形状、大小相同的萝卜条，一块置于盛有清水的烧杯中，一块置于盛有盐水的烧杯中，一块用培养皿盛放以作对照。（此实验一般需要半小时才有明显效果，建议做两套，课前半小时做一套，以作演示。）2教学过程：

1）导入新课：（情景导入）

今天我们开始学习第四章《细胞的物质输入和输出》，无论从个体层次还是细胞层次来看，生命系统并不是一个孤立封闭的系统，它需要不断地与外界发生物质和能量的交换，包括从外界摄入物质，如我们吃饭，吸入氧气，同时也包括及时地不代谢产生的废物排出体外，如呼出二氧化碳，排尿、出汗等，这些是个体层次上的，这一章我们着重探讨在细胞层次上物质是如何输入和输出的。

1．1首先我们来看生活中的例子：

①连续嗑带盐的瓜子，口腔和唇会有什么感觉？为什么？

干燥难受，因为很咸，口腔和唇的细胞失去水分，口干即水分的输出。

②做酸萝卜的时候，把萝卜切块，放一些盐，过段时间可以见到有水渗出，这些水从哪里来？萝卜细胞失去的水分，即水分的输出。

③蔫了的青菜叶放入清水中浸泡异端时间，会有什么变化？菜叶又重新变得硬挺起来，叶面伸展，即水分的输入。

④展示课前准备好的萝卜条失水和吸水的实验（介绍实验过程展示实验结果），问两个烧杯中的萝卜条为什么会出现明显的不同呢？一提出问题：

结合刚才提的例子，特别是萝卜条吸水和失水的这个演示实验结果深入思考：你可以提出什

么问题？将问题记录在练习本上。

（教师启发、鼓励学生提出问题：我们要学会善于从生活的现象中发现新的问题，提出问题，许多科学家发现也就是在平时看似习以为常的现象或者一些偶然巧合的现象中提出来的，爱因斯坦曾经说过：提出一个问题比解决一个问题更重要）。比如：细胞会失水吗？渗出的水是自由水还是结合水？是细胞内的水还是间隙的水？细胞在什么条件下回失水，什么情况下会吸水分？水分是如何进出细胞的？

大家讨论一下提的问题哪些有意义，值得探究。

根据萝卜条的演示实验，第三第四两个问题提得有价值，可以探究，提出有价值的问题以后怎样去研究/这节课我们体验一下探究问题的一般方法和步骤 3探究问题的一般方法和步骤：一提出问题二作出假设

三设计实验；包括材料的选择、实验用具的选择、试剂的选择、实验操作步骤、预期结果、设计记录表格。四展开实验五记录结果

六分析结果、得出结论七表达和交流

探究问题的一般方法和步骤是如今高考的热点，怎样从生活现象中提出问题，并作出假设，用实验验证自己的假设是否正确，因此，我们要从现在开始熟悉并掌握探究问题的一般方法和步骤。

作出假设（假设就是结合已有的知识和生活经验，对提出的问题作出一个尝试性的回答）例如现在我们选第2个问题作探究：细胞什么情况下会失去水，什么情况下会吸水？

首先分析现象：嗑瓜子引起口干，萝卜条渗水，盐水中的萝卜条失水体积变小，他们的共同点是细胞外有一定的盐分，所以我们尝试推理，是不是外界溶液的浓度过大，或者说大于细胞内的浓度是，细胞会失水呢，反之如果细胞外溶液浓度低于细胞内溶液的浓度时细胞则会吸水。（作这样一个假设）

那么我们尝试作出的回答正确与否呢？我们作的假设正确吗？需要通过实验验证，接下来我们要设计实验、创造我们假设中所提出的条件，来检测细胞是否发生失水或吸水。4．1设计实验

我们先回忆设计实验应遵循哪些原则？

科学性：符合生物学的基本原理。

简便性：材料易得、药品试剂便宜、装置简单、操作简便、步骤简短。

严谨性：原理正确、现象明显、结果准确、设置对照原则、单因子变量原则、平衡等量原则。

4．2我们要考虑选择怎样的细胞材料来进行实验，即容易得到，又容易操作、现象明显，你会选择什么样的材料，为什么？

洋葱表皮细胞，因为洋葱表皮细胞容易撕取，做成装片，液泡呈紫色，不需染色。4．3试剂选择：同理选择盐溶液或蔗糖溶液来做实验。

材料、用具、试剂都选好了，接下来我们要考虑整个实验具体的操作步骤如何？你认为是先把洋葱泡在盐水中，10分钟后取出做成装片，然后显微镜下检测，还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢？

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动态变化过程。（自身对照）

接下来我们先预期一下实验结果，加了高浓度盐水后，细胞会发生怎样的变化呢？（细胞

会缩小）

现在我们一起看课本P62的方法步骤：（阅读完P62的方法步骤，教师播放细胞质壁分离与质壁分离复原的动画），讲解：细胞液：原生质层：

4．3细胞处于高浓度的溶液环境中，细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，细胞逐渐缩小。

4．4由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当稀薄不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离开来，也就发生了质壁分离，所以可以用质壁分离作为细胞失水的表现。

4．5将处于质壁分离的细胞置于清水环境中，细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，植物细胞逐渐发生质壁分离复原。填写课本P62的表格

我们考虑了实验的细节后，就可以开始实验了，下节课大家到实验室

做完实验记录结果，我们还要分析实验结果，得出结论，也就是回答我们的假设：细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水？

外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离现象

外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水发生质壁分离复原现象。

假如这个实验我们换用0。8g/ml的蔗糖溶液，现象如何？换用0.3g/ml的硝酸钾溶液，现象又如何？

大家回去思考一下，下节实验课在实验室检验你的假设。

小结：进行科学探究的方式是多种多样的，一般来说，基本过程具有6个要素，提出科学问题，进行猜想和假设，制定计划，设计实验，观察与实验，表达与交流，我们进行科学探究主要是领悟科学家探究的思想，培养自己进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究方法与过程的理解，科学探究能力是通过完成部分探究活动和完整的探究活动而形成和发展的。

第二课时

一课前准备：渗透作用的演示实验

二1导入新课：复习导入：

在上一节课中，我们学习了进行探究实验的一般方法和基本步骤，一起分析了细胞在什么情况下会失水，什么情况下会失水，请一个同学来回答：细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水。

学生回答：

现在问大家一个问题，如果我用的材料没有细胞壁，实验结果会有什么不同？联想我们前面学的用红细胞制备细胞膜的实验，红细胞因为没有细胞壁在清水中吸水以后发生破裂，在高浓度溶液中失水皱缩，也就是说动物细胞与植物细胞一样，也会发生失水和吸水，2大家看课本P61图4-1。

为什么细胞在高浓度的溶液中就会失水呢？原理是什么？现在我们一起来看一个演示实验：渗透作用实验

① 介绍实验装置，在这个装置中（图见课前准备）② 倒置漏斗内的是蔗糖溶液，为了便于观察，加入了少量红墨水，烧杯中的是清水。③ 漏斗口上扎的是玻璃纸，它的特点是一些小分子可以自由通过，比如水分子，大分

子不能通过如蔗糖分子，我们把它叫做半透膜。

④ 实验初，漏斗内液面位置我们用一个标记标示出来，大家看现在液面发生了什么变化，为什么会发生这种变化呢？（教师通过媒体动画演示突破难点）① 蔗糖分子不能通过半透膜而水分子可以自由通过。

② 两侧的水分子都在运动。③ 由于烧杯内的水分子数量多，相对浓度大，所以烧杯内进入漏斗内的水分子要比有漏斗内进入烧杯内的水分子多。④ 整体表现为水分子由烧杯通过半透膜进入了漏斗。这种水分子透过半透膜的运动叫渗透作用，这个装置叫渗透装置。3回答课本P60问题探讨的题目： ① 漏斗管内的液面为什么会升高？

由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗内的水分子数量多于从漏斗内渗出的水分子数量，使得管内液面升高。

② 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？不会，因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。③ 如果烧杯内不是清水而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？

液面不会上升，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。④ 漏斗内的液面会一直升高吗？不会，当两侧水分子的数量同时达到一种动态平衡时，漏斗内液面不再上升。

4从以上问题我们可以得出渗透作用发生必需的条件有：

① 要有半透膜。② 半透膜两侧的溶液浓度不同（即存在浓度差）③ 水分子透过半透膜是顺相对浓度梯度进行的。

我们再回到细胞吸水和失水，哪一种细胞相当于一个渗透系统呢？它具备渗透作用发生的那些条件？

大家看课本P61图4-2植物细胞结构图

从图中我们看到哪一部分相当于半透膜，原生质层原生质层内的细胞液具有一定的浓度，也就是半透膜两侧具有浓度差。所以一个成熟的植物细胞是一个渗透系统，原生质层相当于半透膜，由于原生质层是具有生命活性的物质，它与物理意义的半透膜（玻璃纸）是有区别的。5下面我们一起看物质跨膜运输的其他实例半透膜与选择透过性膜

请同学们阅读课本P63的资料分析：并讨论后面的问题：

① 水稻培养液里的钙和镁浓度为什么会增高？说明什么？

水稻吸收水分和其他离子多，而吸收钙和镁较少。② 不同作物对无机盐的吸收有差异吗？

有明显差异，水稻吸收大量的硅而番茄几乎不吸收，番茄吸收钙和镁较多。

③ 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质也是这样的吗？不是的，比如水稻吸收硅，这是根据生命活动的需要。④ 细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择有普遍性吗？

具有选择性的，因为不同生物吸收的离子的量是各不相同的，这种选择也是具有普遍性的，如不同的生物对不同矿物质表现出较大的差异。

所以，细胞膜并不是单纯物理意义的半透膜，它是有生理活性的能对一些物质进行选择性通过，这叫选择透过性膜。

半透膜：

选择透过性膜：

细胞死亡时，膜便失去选择透过性，成为全透性。