生物必修1《分子与细胞》被动运输教案设计

这是一份生物必修1《分子与细胞》被动运输教案设计，共16页。
教材分析
物质跨膜运输的方式有多种,教材首先从水分子出入细胞的方式说起,让学生理解扩散、渗透作用的原理,进而理解什么是被动运输,在此基础上区分自由扩散和协助扩散,并为进一步学习主动运输打下基础。蛋白质或其他有机大分子颗粒无法直接穿过细胞膜,但可以通过胞吞、胞吐的方式进出细胞。这样的安排符合知识由易到难的逻辑,符合学生的认知规律。
按照上述思路,本章安排了两节。第1节是被动运输,第2节是主动运输与胞吞、胞吐。之所以将主动运输与胞吞、胞吐放在一起,是因为从需要消耗细胞代谢产生能量的角度来看,也可以将胞吞、胞吐看成是一种特殊的主动运输,而且胞吞、胞吐的内容相对较少,不足以单独成节。
学情分析
在初中阶段的学习中,学生已经对植物的吸水和失水有了感性的认识:知道当细胞内溶液浓度小于细胞外溶液浓度时,细胞就会失水;当细胞内溶液浓度大于细胞外溶液浓度时,细胞就会吸水;知道一次施肥过多会导致植物“烧苗”;知道可以利用食盐进行食品腌制,等等。在物理的学习中,学生对物质分子的扩散现象也有基本的认知。这些已有的知识和经验可以作为教师创设教学情境的理想素材,帮助学生更好理解物质跨膜运输的具体机制。
本章内容安排在第3章“细胞的基本结构”之后,显然是考虑到细胞膜的结构是学习本章内容的基础。同时第3章第2节“细胞器——系统内的分工合作”中的有关蛋白质的合成与分泌过程,最终蛋白质的分泌就是借助胞吐的方式进行的,因此,这部分内容对于学生学习理解本章中胞吞、胞吐的过程及其意义是很好的铺垫。
重点难点
教学重点
(1)被动运输的原理和特点。
(2)探究植物细胞的吸水和失水。
(3)主动运输的过程和特点。
(4)胞吞、胞吐的过程。
教学难点
(1)探究植物细胞的吸水和失水。
(2)转运蛋白的种类和作用。
(3)主动运输的过程和特点。
(4)胞吞、胞吐的过程。
课时安排
本章2节内容建议3课时完成。
第1节用多媒体课件展示渗透作用的过程,让学生对这个抽象的过程有个直观的认识。学生对渗透作用的过程熟悉后,让学生通过小组讨论动植物细胞的吸水和失水过程。多媒体课件展示被动运输的过程,并区分转运蛋白,帮助学生理解被动运输的过程。通过实验探究植物细胞的吸水和失水过程。
第2节运用多媒体课件展示主动运输和胞吞、胞吐的过程,让学生能直观认识主动运输和胞吞、胞吐的过程。以表格的形式帮助学生理解被动运输、主动运输和胞吞、胞吐的异同。
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
教学分析
教学目标
1.科学探究:阐明细胞膜的选择透过性。
2.科学思维:阐明被动运输的原理和特点。
评价目标
让学生利用植物细胞的失水与吸水的原理解释农业生产方面的现象,明白为什么做到合理施肥,才能提高农作物的产量。
教学重难点
重点:1.被动运输的原理和特点。
2.探究植物细胞的吸水和失水。
难点:1.探究植物细胞的吸水和失水。
2.转运蛋白的种类和作用。
教学方法
1.这节课的知识点比较抽象,主要采取多媒体辅助教学,用动画的方式展示渗透作用过程、质壁分离和复原过程以及被动运输的过程,变抽象为直观。
2.学生通过实验,探究植物细胞吸水和失水过程,掌握发生质壁分离和复原的条件。
3.采用直观教学法、讲述法、启示法、讨论法等教学方法,准备PPT、实验材料等教学用具。
课时安排
2课时
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学设计
导入新课
PPT播放渗透装置的动画,思考下列问题:
【师】漏斗管内的液面为什么会升高?
【生】单位时间内进入漏斗的水分子数多于进入烧杯的水分子数。
【师】如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?
【生】不会,因为纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透过。
【师】如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会一样吗?
【生】不会,单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量,液面不变。
【师】为什么漏斗管内的液面不会无限升高?
【生】玻璃纸(半透膜)的两侧由于存在浓度差,水分子就有从浓度低的一侧向高的一侧渗透的趋势。而漏斗内的液面不断升高,与清水的液面间会产生一个压力,使水分子从蔗糖溶液压向清水侧,这个压力随着液面不断升高而不断增大。压向清水侧的水分子会越来越多,会逐渐与因为浓度差而渗透到漏斗内的水分子的数量保持平衡。这时漏斗的液面不会再变化。
(设计意图:通过播放视频,创设真实课堂情境,教师有目的地启发引导学生进行观察、思考,提供学习线索,调动学生思维的活跃性,激发学生的学习动机和求知欲,使学生快速进入本节课的各个环节。)
探究一、水进出细胞的原理
1.渗透作用
【师】什么是渗透作用?
【生】水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,称为渗透作用。
【师】发生渗透作用的条件有哪些?
【生】①具有半透膜;②半透膜两侧溶液具有浓度差。
【师】渗透作用时水分子的移动方向是什么?
【生】水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
【师】板书:渗透作用
条件:半透膜、浓度差
2.动物细胞的失水与吸水
【师】请同学们看课本P63“图4-1水进出哺乳动物红细胞的示意图”。
【师】第一组发生了什么现象?发生的条件是什么?
【生】细胞吸水膨胀,细胞外界溶液浓度细胞质浓度。
【师】第三组发生了什么现象?发生的条件是什么?
【生】细胞保持原状,细胞外界溶液浓度=细胞质浓度。
【师】红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗?
【生】不能。
【师】红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?
【生】是。
【师】当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?
【生】不一定,浓度差很大时会涨破,浓度差较小时不会涨破。
【师】红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?
【生】浓度差,细胞外界溶液浓度远大于细胞液浓度时,红细胞失水多。细胞液浓度时远大于细胞外界溶液浓度,红细胞吸水多。浓度差越大细胞吸水或失水越多。
【师】想一想,临床上输液为什么要用生理盐水。
【生】维持渗透压平衡,防止血细胞失水或吸水,影响细胞的功能。
(设计意图:问题驱动教学,既提高了学生的学习兴趣,又巩固了学生对知识的理解。)
3.植物细胞的吸水和失水
【师】PPT展示植物细胞的结构:
【师】成熟的植物细胞中的中央液泡占据了细胞的大部分空间,所以同学们想一下植物细胞内的液体环境主要指的是什么?
【生】液泡里的细胞液。
【师】原生质层指的是什么?
【生】细胞膜、液泡膜,以及两层膜之间的细胞质。
【师】大家在平时生活中应该见到过下面的一些现象,将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中,不久,菜叶就会变得硬挺。将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。对农作物施肥过多,会造成“烧苗”现象。
【师】刚才所讲的几个现象说明植物细胞可以吸水和失水,那么植物细胞中的原生质层相当于一层半透膜吗?我们来实验探究一下。
【师】我们假设原生质层相当于一层半透膜。
将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中,观察其形态变化;再将细胞浸润在清水中,观察其大小变化。
【师】大家先预测一下,会有什么样的现象?
【生】在高浓度溶液中植物细胞失水,中央液泡会变小,细胞皱缩。在清水中失水后的植物细胞吸水,中央液泡会变大,细胞膨胀。
【师】我们就动手来探究下会不会有这样的现象。
我们用到的材料用具有:紫色洋葱鳞片叶、刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜、质量浓度为0.3 g/ mL的蔗糖溶液、清水。
具体的方法步骤如下:
a.制作临时装片。
b.用低倍镜观察洋葱鳞片叶处表皮细胞中央液泡的大小。
c.引流法,从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流,低倍镜下观察。
d.引流法,从盖玻片一侧滴入清水,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流,低倍镜下观察。
【师】PPT展示实验的结果:
【生】完成实验,填写实验现象。
【师】通过分析结果,你能得出什么结论?
【生】植物细胞的原生质层相当于半透膜。
外界溶液浓度>细胞液浓度:细胞失水→原生质层的伸缩性>细胞壁→质壁分离。
外界溶液浓度