联系本站客服加+微信号15139388181 或QQ：983228566 |
视频标签：细胞吸水和失水,原理与条件
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：人教版高一年级必修一第4章第1节《细胞吸水和失水的原理与条件》陕西省优课
本视频配套资料的教学设计、课件 /课堂实录及教案下载可联本站系客服
人教版高一年级必修一第4章第1节《细胞吸水和失水的原理与条件》陕西省优课
《第一节 物质跨膜运输的实例》教学设计
第一课时 细胞吸水和失水的原理与条件
（一）、教材分析
本课题选自“模块一 分子与细胞”“第四章 细胞的物质输入和输出”第一节。教材利用一些具体例子和资料，介绍了两方面的内容：水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的，一些离子的跨膜运输并不是顺着离子的相对含量进行的，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。其中，“水分的跨膜运输”具有重要的教学价值，这是一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次真正全面接触探究实验，通过对植物细胞失水和吸水的探究，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤，从而为学习后面的探究活动奠定基础。
（二）、学情分析
通过初中阶段以及前几章节的学习，学生对于细胞的分子组成、基本结构和探究的基本步骤已有了一定的认识，能理解细胞膜是系统的边界，在此基础上进一步探究物质是怎样进出细胞的，有哪些方式等有关细胞功能方面的知识符合学生认知规律。本节的内容从知识上来看有一定的抽象性，但教学中可以多结合学生的知识基础和实践经验，注重与前面章节的联系，注重理论联系实际，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展，从而使学生在学习中做到融会贯通。
（三）、教学设计思路
由“问题探讨”引入，通过渗透现象的分析，学生自主构建渗透作用的概念及条件；将漏斗置换为红细胞，而引出 “水分进出红细胞的情况”，识到红细胞的细胞膜相当于半透膜，吸水或失水取决于细胞内外的浓度差；进而引导学生其他动物细胞与红细胞是相同的，在动物细胞的吸水和失水问题上，植物细胞和动物细胞相似吗？如果相似，植物细胞又有什么与动物细胞不同之处呢？引出探究活动。探究植物细胞的吸水和失水，重在做好引导，训练学生提出问题、作出假设和实验设计的能力，归纳出科学探究的一般步骤，进一步通过动手实验，锻炼学生的操作能力。
通过动植物细胞吸水和失水问题的分析，学生认识到水分子是可以自由进出细胞膜的，并且是顺相对含量的梯度进行的。
（四）、教学过程： 一、教学目标： 1、知识与技能：
(1)理解发生渗透作用的条件；
(2)掌握细胞吸水和失水的条件，提高运用生物学知识解释生活实际现象的能力。
(3)学会探究性实验“植物细胞吸水和失水”的实验设计并学会具体操作。 2、过程与方法：
(1)尝试从生活现象中提出问题，作出假设； (2)学习科学探究的一般方法和步骤。 3、情感态度与价值观：
(1)领悟科学探究的思想方法，培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神；
(2) 体验探究的一般过程，培养良好的探究性学习思维方法 二、教学重点和难点：
重点：细胞吸水和失水的原理；探究问题的一般方法和基本步骤
难点：细胞吸水和失水的原理；如何发现问题提出问题和设计实验的过程。 三、课前准备：
1、回顾动植物细胞结构的异同、植物细胞中央的大液泡有什么作用。 2、回顾制备细胞膜的方法。 3、回顾原生质的概念。
4、做一道凉菜（糖腌西红柿、凉调黄瓜、凉调白萝卜、凉调菠菜等），或腌制一种蔬菜，与家人共享，与此同时对做菜过程出现的现象尝试做出解释。 四、具体教学过程
【创设情境、导入新课】 引入：{出示荷花图片}
教师：同学们看，这是一池荷花，个个亭亭玉立，清净高雅，回忆一下，宋代有位哲学家周敦颐是如何赞美莲藕的？ 学生：“出淤泥而不染，濯青莲而不妖”。 教师：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，而莲藕不需要的物质则被拒之门外不能进入。
提问：到底是什么控制物质进出细胞？（细胞膜）细胞膜为什么能控制物质的进出细胞呢？它是怎样控制物质进出细胞呢？今天我们从细胞层次上来研究第四章 细胞的物质输入与输出。
[板书]第四章 细胞的物质输入和输出
提问：进出细胞的物质很多比如水等（问学生），不同的物质进出的方式一样吗？今天以水为例，来学习物质跨膜运输的奥秘。 [板书]第一节 物质跨膜运输的实例 【出示学习目标】
1、掌握细胞吸水和失水的条件，提高运用生物学知识解释生活实际现象的能力。
2、独立学习合作探究，学会从生活现象中提出问题，作出假设并进行探究的方法。
3、养成良好的发现问题探究问题的习惯，激情高效做学习的主人。 设计意图：
让学生明确本节课应学习的知识点及达到的目标。 【演示渗透现象、构建知识】
提问：一滴红墨水滴入到清水中，出现什么现象？ 学生回答：扩散
提出探究问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开,结果又会怎样？ 教师说明半透膜的特性。
在此基础上，由兴趣小组学生展示渗透作用实验成果，其中一位同学代表汇报实验装置及实验结果，其他同学边观看边听汇报：（实验装置）烧杯中是清水，漏斗内是饱和的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层鸡蛋壳膜（半透膜）隔
开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，静置几分钟后，漏斗内的液面上升。（实验改进）铁架台较沉重，可以用试管架夹住玻璃管，直接放在烧杯上，这样搬动非常方便。 提问：
（1）漏斗的液面会无限上升吗？为什么？
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（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，这种现象称为渗透作用。 (2)如果用一纱布代替半透膜，结果会怎样？原因？ (3)如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样？原因？ 启发学生自主构建渗透作用的概念和条件并总结：
【板书】(1)渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 (2)条件：①要有半透膜；②半透膜两侧的溶液存在浓度差。
(3)方向：低浓度 低浓度
【针对训练】：
1、如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变化？原因？ 2．有两瓶蔗糖溶液，一瓶10%，一瓶20%，可是标签掉了，请用上述装置，
设计实验将它们区分？ 设计意图：
1、培养学生的实验能力，激发学生的学习兴趣。
2、利用动画演示，增强直观感；设计“问题串”是为了以问题驱动学习,引导学生自主、探究、合作,最终完成对知识的主动建构,为进一步学习“细胞的吸水和失水”打下基础。
3、通过试题训练，使学生进一步理解渗透现象，训练学生的思维能力。 【演示、讨论、分析动物细胞的吸水和失水】
提问：同学们设想一下：若把漏斗换成活的红细胞，将会出现什么结果呢？在我们的日常的生活及所学的知识中，有类似的情景吗？ 把红细胞放在浓盐水、清水或生理盐水中，会怎样？
学生：外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞皱缩；外界溶液浓度小于细胞质浓度，细胞吸水膨胀：外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞保持原状态。
[课件演示]：“水分进出哺乳动物红细胞的状况”图， 创设问题，组织讨论分析：
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？
2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？ 3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸 水而涨破吗？ 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 5、由此得出什么结论？
6:当船员在海上遇到海难时,常常会因为缺失淡水而危及生命,在这种情况下,海员能通过饮用海水来补充水分吗？为什么？ 7、能举出类似的例子吗？
学生:吃瓜子、喝饮料。其他答案略 提问：其他动物细胞和红细胞一样吗？
[总结并展示板书]:1、其他的动物细胞吸水和失水的原理和红细胞相同。
2、[外界溶液]>[细胞质],细胞失水
[外界溶液]<[细胞质],细胞吸水
3、动物细胞发生了渗透作用，会通过渗透作用吸水和失水。
设计意图：
1、 引导学生怎样把无生命的物理装置与有生命的动细胞联系在一起， 并利用新旧知识的结合点，培养学生知识的迁移能力，学会大胆猜想，同时培养学生观察、比较和分析、总结，进而得出科学结论的能力。
2、通过试题训练，使学生进一步巩固所学知识，培养学生的解决问题的能力。
【植物细胞的失水和吸水】
教师：课前要求同学们每人做一道凉菜（糖腌西红柿、凉调黄瓜、凉调白萝卜、凉调菠菜等），或腌制一种蔬菜，与家人共享，与此同时对做菜过程出现的现象尝试做出解释。发现同学们几乎都做了，谁能谈一下自己做的情况。 学生：展示自己做的凉菜，并解释菠菜出水的现象及与家人品尝时家人的感受。
【演示图片】
（1）番茄在蔗糖溶液中渗出水分的现象 （2）洒水后的菠菜。
提问：生活中还有这样的例子吗？这些实例都说明了什么？ 设计意图：
1、培养学生搜索资料、结合生活实际，运用生物学知识解决实际问题的科学素养，同时引导学生善于从生活的实例中发现问题、提出问题、作出假设。
2、要求学生每人做一道凉菜，一方面培养学生善于观察善于思考的良好品质，另一方面理解渗透作用。
提问：根据这些实例，你能进一步提出你想探究的问题，并作出对应的假设吗？你能通过实验进一步验证你的假设吗？现在请四人一组进行讨论，并陈述你组的观点。
学生活动：四人一组进行讨论。（5分钟）
学生展示本组提出的问题，做出的假设，以及设计的实验。 【演示图片】成熟植物细胞结构图 学生通过动植物细胞结构的不同。 得出结论：
1、植物细胞有大液泡、细胞壁。 2、原生质层相当于半透膜
预测实验结果：细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，反之失水。
提问，细胞失水时，细胞壁与原生质层都出现一定程度的收缩，它们的收缩程度一样吗？为什么？
学生：原生质层的伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁发生分离 【演示图片】质壁分离及复原现象。
结论：成熟的植物细胞可通过渗透作用吸收水分。
提问：如果要观察到这样的现象，应该选择什么材料？你想到什么材料了？
学生：成熟的(有中央大液泡)；
活细胞（原生质层相当于半透膜）植物细胞(有细胞壁），用洋葱 提问：1、只有洋葱吗？还有没有别的材料？
2、应选择什么试剂？标准是什么？
教师提示：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
【图片展示】质壁分离及复原现象实验操作过程。 学生活动：实验 设计意图：
1、通过探究案例的亲身设计、成果交流、师生点评、案例展示、自我修正，以引导学生逐步领悟探究过程的一般方法与基本思想，培养学生实验设计、语言表达、分析归纳的能力；
2、通过问题的具体讨论，引导学生发散思维，加深对知识的理解和应用，培养学生的求实、质疑、探索的精神
3、通过小组合作，培养学生的合作意识。 4、 培养学生实验操作能力。 教师巡视，了解学生实验情况。 学生总结实验。
师生总结：1、渗透作用的概念
2、科学探究的一般步骤 3、细胞吸水失水的原理 [巩固练习]
1、以下可以发生渗透作用的是____. A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软 2、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（ ） A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输
D、根系被肥料分解释放的热能烧毁 3、原生质层是指（ ）
A、细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质 B、细胞膜和液泡膜以及液泡中的细胞液 C、液泡膜和细胞壁之间的细胞质 D、由液泡的细胞液构成的液体环境 设计意图：
1、回顾总结，使知识系统化，及时引导自我反馈与评价，促进学生积极主动地参与探究活动。
2、检测学生对本节课掌握情况。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
