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视频标签：物质跨膜运输,水的跨膜运输
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视频课题：人教版高一年级必修一第4章第1节《物质跨膜运输的实例—水的跨膜运输》河北省优课
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人教版高一年级必修一第4章第1节《物质跨膜运输的实例—水的跨膜运输》河北省优课
物质跨膜运输的实例
——水的跨膜运输
一、教学内容分析
本课时内容包括渗透作用原理和动植物细胞渗透吸水和失水的探究三部分内容，其中渗透作用是基础，植物细胞吸水和失水的探究活动是难点。 二、学情分析
学生已经有一定的知识储备，学习了体验制备细胞膜的方法，所以对于动物细胞的吸水和失水部分应该可以自主解决，但是学生初次接触探究活动，对于如何提出问题、作出假设和设计实验等环节还缺乏训练。 三、设计思想
在教学过程中充分利用多媒体教学资源，对渗透现象进行动画演示，对于比较难解决的渗透作用和探究植物细胞吸水和失水的实验采取学生合作探究方式进行教学，而对于比较简单的动物细胞的吸水和失水情况则采用学生自主探究的形式，给学生以独立思考的过程。 三、教学目标 知识目标：
1.说出渗透作用的条件。 2.举例说明细胞膜是半透膜。
能力目标：
1.尝试提出问题、作出假设。
2.能够进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
情感态度价值观目标：
参与小组合作与交流，体会团队力量的强大。
四、教学重难点
举例说明细胞膜是半透膜。 尝试提出问题、作出假设。
五、课时安排：第一课时
六、教学方法：自主学习、小组合作学习
七、教学过程
导入：生物体总是从环境中摄取各种物质来组成自身，其中吸收最多的一种化合物是水，所以本节课就以水为例来研究物质的跨膜运输。 新课学习：
一、渗透作用（合作探究学习）
过渡：那么水分子跨膜运输的原理是什么呢？（从现象到原理，引入渗透装置。） （一）教师展示渗透装置的动画，介绍装置的构成和半透膜性质，并且学生观看动画。
（二）小组合作探究液面上升的原因，总结渗透作用发生的条件。 【讨论一】
1.漏斗内液面上升，说明____分子进入长颈漏斗内。 2.信息：长颈漏斗中的水也能从长颈漏斗出来进入烧杯。
3.根据前两个问题请从水分子进出多少的角度准确描述漏斗内液面上升的原因。 学生答案：单位时间内，__________________________________________导致漏斗内液面上升。
4.漏斗内液面会一直升高吗？
5. 液面高度稳定之后，半透膜的两侧有水分子出入吗？ 学生答案：当水分子进出________时，液面稳定。
6.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内液面还会升高吗？说明发生渗透作用必须具备什么条件？
7.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？说明发生渗透作用必须具备什么条件？
总结一：发生渗透作用必须具备两个条件，即________________和________________。
二、动物细胞的吸水和失水（独立探究）
过渡语：如果将渗透装置中的漏斗换成哺乳动物的红细胞,还会不会吸水？ （一）学生回忆利用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，通过阅读课本独立完成导学案中动物细胞吸水和失水情况的探究
1.当动物细胞的___________与 ____________存在浓度差时，动物细胞会发生渗透吸水和失水现象
2.根据已有知识和课本61页的思考与讨论题，举例说明细胞膜是半透膜。 总结二：动物细胞能发生渗透吸水和失水，其中____________充当半透膜，__________ 和_______存在浓度差。
（二）说明其他的动物细胞吸水和失水的原理和红细胞相同。 三、植物细胞的吸水和失水（合作探究）
过渡：出示鲜花浸泡在清水中保持坚挺，糖拌西红柿有水渗出的图片。两张图片说明植物细胞也可以渗透吸水和失水，那是否与动物细胞的吸水和失水完全一致呢？
（一）植物细胞的结构
出示植物细胞模式图，说出结构名称并且总结原生质层的定义。 （二）科学探究
1.给出相关信息由学生针对植物细胞的渗透吸水和失水提出想要探究的问题。 信息1.成熟植物细胞有中央大液泡，占整个细胞比例很大，因此成熟的植物细胞内的液体主要指细胞液。
信息2.细胞壁是由纤维素和果胶构成，分子孔隙很大，水分子和溶解在水里的物质都能自由通过，具有全透性。
信息3.液泡膜和细胞膜都是生物膜，结构基本相似，功能上都具有选择透过性。 信息4.原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 信息5.糖拌西红柿时会有好多水渗出。 信息6.鲜花插到水中可以保持植物坚挺。
2.依据相关信息和原有知识对提出的问题进行大胆假设。 3.与同学讨论设计一个实验方案，来证明你的假设。 提示问题：选择内表皮还是外表皮？
选用什么溶液可以分别观察到植物细胞的失水、吸水？ 如何让细胞浸润到相应的液体环境中？ 需不需要设置对照实验以及有没有对照环节？
需不需要观察细胞的原有状态？
3.进行实验 认真操作，仔细观察，准确记录 4.分析结果，得出结论。 本实验的结论是？
5.科学探究在得到结论后往往需要表达和交流和进一步探究。
归纳：科学探究的一般方法和步骤：提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果得出结论、表达与交流
总结四：植物细胞能发生渗透吸水和失水，其中___________充当半透膜，__________ 和___________存在浓度差。
四、课堂小结巩固提高：概念图的形式总结这节课学习的内容
水的跨膜运输
原理：渗透作用
其发生的条件
具有半透膜
半透膜两侧存在浓度差 动物细胞的吸水和失水
细胞膜相当于半透膜
细胞质和外界溶液存在浓度差
植物细胞的吸水和失水
原生质层相当于半透膜
细胞液和外界溶液存在浓度差
物质跨膜运输的实例课上探究案
——水的跨膜运输
探究点一 渗透作用
结合教材60页“问题探讨”的图文以及观看的动画，讨论以下问题并完成总结一。
【讨论一】
1.漏斗内液面上升，说明____分子进入长颈漏斗内。
2.长颈漏斗中的水也能从长颈漏斗出来进入烧杯。
3.根据前两个问题请从水分子进出的角度准确描述漏斗内液面上升的原因。
4.漏斗内液面会一直升高吗？
5. 液面高度稳定之后，半透膜的两侧有水分子出入吗？
6.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内液面还会升高吗？说明发生渗透作用必须具备什么条件？
7.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？说明发生渗透作用必须具备什么条件？
【总结一】
1.单位时间内，________________________________________________导致漏斗内液面上升，当水分子进出________时，液面稳定。
2.发生渗透作用必须具备两个条件，即________________和________________。
探究点二 动物细胞的吸水和失水
1.当动物细胞的_____________与 __________________存在浓度差时动物细胞会发生渗透吸水和失水现象，猜测________________是半透膜。
2.根据已有知识和课本61页的思考与讨论题，举例说明细胞膜是半透膜。
【总结二】
动物细胞能发生渗透吸水和失水，其中____________充当半透膜，__________ 和_______存在浓度差。
探究点三 植物细胞的吸水和失水
【相关信息】
1.成熟的植物细胞有中央大液泡，占整个细胞比例很大，因此成熟的植物细胞内的液体主要指细胞液。
2.细胞壁是由纤维素和果胶构成，分子孔隙较大，水分子和溶解在水里的物质都能自由通过，具有全透性。
3.液泡膜和细胞膜都是生物膜，结构基本相似，功能上都具有选择透过性。
4.原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
5.糖拌西红柿时会有好多水渗出。
6.鲜花插到水中可以保持植物坚挺。
【科学探究】
1.根据上文并通过深入思考，针对植物细胞的渗透吸水和失水提出你想探究的问题，并大胆作出假设（假设需要依据现有知识和相关的信息，不是无端猜测）。
2.请与同学讨论设计一个实验方案，来证明你的假设。需要充分考虑取材（内表皮还是外表皮？），实验方案（需不需要设置对照实验以及有没有对照环节？需不需要观察细胞的原有状态？），操作细节（如何让细胞浸润到相应的液体环境中？）以及预期结果等。
材料用具：
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0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。
温馨提示：撕取洋葱鳞片叶表皮细胞时可以先用刀片在外表皮划一＃字，再从＃字的一角小心撕下。
3.进行实验 认真操作，仔细观察，准确记录
4.分析结果，得出结论 本实验的结论是：
5.科学探究在得到结论后往往需要表达和交流和进一步探究。
【总结提升】
总结四：植物细胞能发生渗透吸水和失水，其中___________充当半透膜，__________ 和_______
巩固提高案
完成以下概念图
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____________与____________存在浓度差
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物质跨膜运输的实例课前预习案
——水的跨膜运输
【学习目标】
1.说出渗透作用的条件。
2.举例说出细胞膜是半透膜。
3.说出植物细胞发生质壁分离和质壁分离复原的条件。
4.解释植物细胞发生质壁分离现象的原因。
【课前预习，知识链接】
一、渗透作用 （预习课本60页问题探讨部分，填空）
1.扩散：指物质分子从____浓度区域向____浓度区域转移，直到均匀分布的现象。（初中知识）
2.渗透作用实质上是
溶剂分子跨过
半透膜的扩散作用。
3.半透膜：一些分子能通过，一些分子不能通过的多孔性薄膜。
4.渗透作用定义：水或其它
溶剂分子通过半透膜从___（高/低）浓度的
溶液进入___（高/低）浓度
溶液中的现象。
5．如果用一层纱布（蔗糖分子和水分子都可以自由通过，即具有全透性）液面则不会升高；如果烧杯内不是清水，而是等浓度的蔗糖溶液，液面也不会升高。由此可知，发生渗透作用必须具备两个条件：
(1) ____________________；(2)______________________。
二、动物细胞的吸水和失水
1．哺乳动物红细胞的吸水和失水：
当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞__________________；
当外界溶液的浓度比细胞质的浓度______时，细胞__________________；
当外界溶液的浓度与细胞质的浓度______时，细胞_____________________。
2.其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是____________________。
三、成熟植物细胞的吸水和失水
1.植物细胞的结构
2.成熟的植物细胞由于_________占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是_______。
3.水分子从细胞液中出来需要穿过的结构有__________，__________，__________和__________。
4. 植物细胞膜外还有一层_________,它的化学成分主要是_________和_______________。细胞壁具有________性，水分子和溶解在水里的物质都能自由通过。
5.细胞膜、_______以及两层膜之间的__________，称为原生质层。
6.当细胞液浓度____外界溶液浓度时，细胞液中的水分就透过______进入外界溶液中，使________和______都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性_____，当细胞不断失水时会出现原生质层和细胞壁逐渐分离的现象，也就是发生了___________。当细胞液的浓度________外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就透过______进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地_________________，使植物细胞逐渐发生____________________。
7.科学探究的一般步骤：提出问题 → 作出________ → ________实验 →________实验→分析_______，得出________ →表达和交流→进一步探究。
物质跨膜运输的实例课前预习案答案
——水的跨膜运输
一、渗透作用
1．高 低 2．多 少 3．
低 高 5．具有半透膜
半透膜两侧具有浓度差
二、动物细胞吸水和失水
1．吸水膨胀 高 失水皱缩 相同 水分进出动态平衡
2．一样的
三、植物细胞的吸水和失水
2．中央液泡 液泡里面的细胞液 3．
液泡膜 细胞质 细胞膜 细胞壁
4．细胞壁 纤维素 果胶
全透 5．液泡膜 细胞质
6．小于 原生质层 细胞壁 原生质层 大 质壁分离 大于 原生质层 恢复成原来状态 质壁分离的复原 7．假设 设计 进行 结果 结论
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