第二课时 水分及其他物质的跨膜运输
●教学过程
［课前准备］
老师准备——渗透作用的演示实验：剪取一 ( http: / / www.21cnjy.com )块平整、无裂痕的羊皮纸（或赛璐珞膜，俗称透明纸或玻璃纸，也可以选用动物的膀胱膜、肠衣，蛋壳内膜等材料）作为半透膜，包在长颈漏斗的口上，用橡皮筋扎紧，然后在漏斗颈上套一段乳胶管（约3～4 cm长），将漏斗口朝下平放在桌面上，用吸管吸取加有红墨水的蔗糖溶液，注满漏斗。取一支0.5 mL的移液管，插在乳胶管的另一端并且与漏斗颈相接。将乳胶管的两端用线扎紧。安装完毕，将漏斗移入盛有清水的烧杯中，并且用铁架台固定如图4－1－2所示：
图4－1－2
实验开始时，选一块色彩鲜艳的纸条贴 ( http: / / www.21cnjy.com )在移液管上，标明这时的液面位置。几分钟以后，便能够看到明显的实验效果。注意，移液管不能太细，否则液面上升太快。
学生准备——预习实验并写下详细实验方案，复习显微镜的使用方法。
［情境创设］
在上一节课中，我们学习了进行探究实验 ( http: / / www.21cnjy.com )的一般方法和基本步骤，并且一起分析了“细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水”的实验设计，那今天我们就来动手做这个探究实验，看我们的假设是否正确。
［师生互动］
1.学生实验，教师指导
大家课前已经做好了预习，实验器材已经发放到大家的桌面上了，下面可以开始动手实验了。注意以下几点：
（1）加蔗糖溶液时不要污染了显微镜。
（2）如果你从盖玻片左侧加蔗糖溶液，接下来加清水时应从右侧加入。
（3）如实记录实验结果，并完成实验评价表（见评价方案）。
（4）实验时间为25分钟，实验结束后要清洗和整理好实验用具。
学生进行实验，老师旁边指导，将实验效果特别好的装片拿到教师显微镜下并通过显微投影投放到大屏幕上展示出来。
2.分析实验结果，得出结论
下面我们看一组同学的实验结果记录，它能否证明我们最初的假设是正确的呢？
中央液泡的大小 原生质层的位置 细胞大小
0.3 g/mL蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来的大小 逐渐恢复原来的位置 基本不变
学生：可以，很明显细胞在0.3 g/mL蔗糖溶液下因失水发生了质壁分离，而在清水中因吸水发生了质壁分离的复原。
教师：大家想想，假如没有细胞壁，实验结果会有什么不同，你会联系到之前我们讲的一个什么实验？
学生：细胞会发生破裂，就像之前学的用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的实验，红细胞因没有细胞壁，吸水以后会发生破裂。
教师：很好，其实动物细胞也会发生失水和吸水。下面我们看看水分进出哺乳动物红细胞的图片：
图4－1－3 外界浓度与 图4－1－4 外界浓度小 图4－1－5 外界浓度
细胞质浓度相同， 于细胞质浓度， 大于细胞质浓度，
细胞形态正常 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩
那为什么细胞在高浓度的溶液中就会失水呢？原理是什么呢？我们接下来看下面的演示实验。
3.渗透作用
演示“渗透作用实验”——介绍实验装置，指导观察实验结果：
在这个装置中（图见［课前准备］），①倒 ( http: / / www.21cnjy.com )置漏斗内的是蔗糖溶液（为了便于观察，可加入少量红墨水），烧杯中的是清水。②漏斗口上扎的是玻璃纸（或肠系膜，或蛋壳膜，或鱼鳔），它的特点是一些小分子如水分子可以自由通过，而大分子如蔗糖分子则不能通过，我们把它叫半透膜。③实验之初，漏斗内液面位置我们用一个标志环标示出来了。
图4－1－6
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？
通过多媒体动画演示突破难点：
①蔗糖分子不能自由通过半 ( http: / / www.21cnjy.com )透膜而水分子可以。②两侧的水分子都在运动。③由于下侧（烧杯内）的水分子数量多（相对浓度大），所以由下侧进入上侧（漏斗内）的水分子比由上侧进入下侧的水分子多。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。
大家总结一下，渗透作用的发生必需的条件有哪些？
引导学生回答：①要有半透膜；②半透膜两侧的溶液浓度不同。
那漏斗内的液面会一直升高吗？
学生：不会，当两侧水分子的数量同时达到一种动态的平衡时，漏斗内液面不再上升。
教师：我们再回到细胞的失水与吸水，那一个细胞相当于一个渗透系统吗？它具备渗透作用的发生必需的条件吗？（展示植物细胞结构图P61图4－2）
从图中可以看出原生质层相当于半透膜 ( http: / / www.21cnjy.com )，一些分子可以自由通过，一些分子不能自由通过，但由于原生质是具有生命活性的物质，它又与物理意义的半透膜（如玻璃纸也是半透膜）是有区别的。下面我们看看物质跨膜运输的其他实例。
4.半透膜与选择透过性膜
学生阅读课本P63的“资料分析”，并进行讨论：
（1）水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？说明什么？
学生：水稻吸收水分和其他离子多，而吸收Ca2+和Mg2+较少。
（2）不同作物对无机盐的吸收有差异吗？
学生：有明显差异，水稻吸收大量的Si4+而番茄几乎不吸收。番茄吸收Ca2+和Mg2+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？
学生：不是的，比如水稻吸收Si4+，这是根据生物生命活动的需要。
（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？
学生：是有选择性的，因为不同生物吸收的离子的量是各不相同的；这种选择也是有普遍性的，如不同微生物对不同矿物的吸收表现出较大的差异。
教师：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。
［教师精讲］
典型的渗透装置必须具备两 ( http: / / www.21cnjy.com )个条件：一是具有半透膜；二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。细胞主要通过渗透作用从外界吸收水分，当水分进入细胞时，人必须通过细胞壁和原生质层，细胞壁是全透性的，原生质层由于细胞膜和液泡膜是选择透过性膜，因此可以看作一层选择透过性膜。这里，往往造成概念错误，把选择透过性膜当作半透膜。事实上，两者之间是有区别的。
渗透作用原先是一种物理和化学现象。 ( http: / / www.21cnjy.com )化学中的半透膜是指只允许某种混合物中的一些物质透过，而不容许另外一些物质透过的薄膜，如膀胱膜、动植物细胞的细胞膜；物理中的半透膜是指只允许某种混合物（溶液、混合气体）中的一些物质透过，而不允许另一些物质透过的薄膜，例如动物的膀胱、动植物细胞膜；生物上的半透膜是指只让溶剂分子透过而不让溶质分子透过的薄膜，如膀胱膜等。从上述概念中可以看出，半透膜是指只允许某些分子（或离子）透过而不让别的分子（或离子）透过的膜。植物生理学中通过杜南氏平衡不消耗能量使某种离子在细胞内累积的现象是用半透膜理论来解释的。由于植物细胞的质膜是一个半透膜，细胞内含有一些大分子带电化合物（如蛋白质），这些蛋白质带负电而又不能向细胞外扩散，但它可与一些阳离子形成盐（如K+），当把这种细胞放于KCl溶液中，如果细胞内没有Cl－，则Cl－进入细胞内，同时K+也跟着进入细胞内以保持细胞内外一定的电位差，最后达平衡时细胞内的K+远远高于细胞外。细胞膜选择透性是由于膜上具有一些吸收与运输物质的载体。一般认为这种载体是蛋白质大分子，它有专门运送物质的功能。因不同植物细胞膜含有不同类型的载体，同一细胞膜上对不同物质的载体性质不同，数量也不同，甚至对同一种盐类的阳离子与阴离子的透过酶也不同，因而表现了细胞膜的高度选择性。细胞通过选择透性膜吸收物质时需要消耗能量，故称为主动吸收。细胞死亡时膜便失去选择透过性，成为全透性。由此可见半透性膜与选择透性膜是两个明显不同的概念。
［评价反馈］
1.实验过程性评价
实验名称 探究植物细胞在什么情况下失水和吸水 姓名
评价项目 自评 小组互评 老师评价
1.能熟练制作洋葱表皮临时装片
2.能熟练正确操作显微镜
3.整个实验进程有序紧凑
4.实验效果明显
说明：评价采用“A、B、C、D”四个等级
2.精选练习
（1）放在0.3 g/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.洋葱根尖分生区细胞 D.洋葱表皮细胞
（2）甜菜块根细胞的液泡中有花青 ( http: / / www.21cnjy.com )素，使块根为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化。但用盐酸处理这些块根后，则能使溶液变红。这是因为
A.细胞壁被盐酸破坏 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.花青素不溶于水而溶于盐酸
（3）当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间将
A.紧紧靠在一起 B.充满细胞液
C.充满蔗糖溶液 D.充满清水
（4）图4－1－7中a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞，它们的细胞液浓度为a>b>c，它们之间的水分渗透方向应是
图4－1－7
（5）将洋葱表皮浸泡在7%的尿素溶液中，表皮细胞发生质壁分离，随后又自发地发生质壁分离复原。你能解释其原因吗？
（6）将洋葱表皮细胞放入一定浓度的硝酸钾溶液中，其细胞便发生质壁分离，不久这些细胞又逐渐发生质壁分离复原，你能解释其原因吗？
参考答案：
（1）D〔动物细胞没有细胞壁不能发生质壁分离，干种子和根尖分生区细胞（没有形成大的中央液泡）主要以吸胀方式吸水〕
（2）C（盐酸破坏了原生质层，选择性功能丧失，液泡中的花青素渗出。B选项不全面）
（3）C（细胞壁是全通透的）
（4）C（根据水分由浓度低的溶液向浓度高的溶液渗透的原理来判断）
（5）因为尿素通过细胞膜的方式是自 ( http: / / www.21cnjy.com )由扩散，即尿素可在不需要载体、不需要能量的情况下，完全依靠膜两侧的尿素分子的浓度差过膜移动，所以，在洋葱表皮细胞失水而发生质壁分离的同时，尿素分子会顺着浓度差向细胞液内扩散，从而使得在尿素溶液中质壁分离的速率与在相同浓度的蔗糖液中相比要慢一些，当细胞液浓度由于尿素不断增多而与外界尿素溶液浓度一样时，由于细胞本身失水而使细胞液总的浓度高于外界尿素液浓度，从而自发地发生质壁分离复原现象。
（6）当硝酸钾溶液的浓度大 ( http: / / www.21cnjy.com )于洋葱表皮细胞的细胞液浓度时，细胞液中的水分会更多地向细胞外移动，表现为细胞失水，从而发生质壁分离现象；而后，由于植物细胞可主动运输硝酸根离子和钾离子，使这两种离子进入细胞，结果导致硝酸钾溶液的浓度降低，细胞液浓度升高，当细胞液的浓度大于硝酸钾溶液的浓度时，植物细胞会吸水，从而表现出质壁分离复原的现象。
［课堂小结］
本节课我们通过实验探究了植物细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞在什么情况下失水和吸水，并且学习了其失水和吸水的原理是渗透作用。细胞膜是一种半透膜，一些小分子可以自由通过，一些分子则不能自由通过，但细胞膜又不是纯物理意义上的半透膜，它是有生理活性的，能对一些离子和小分子进行选择性通过。所以细胞膜更是一种选择透过性膜。
那为什么会有选择性呢？细胞膜是靠什么机制来对不同的物质进行选择的呢？这就跟细胞膜的结构有密切的关系，下节课我们再来学习细胞膜的结构特点。
［布置作业］
课后探讨课本P64“与社会的联系”中的问题。
［课后拓展］
质壁分离法测定细胞的渗透势实验
实验原理
将植物组织置于对其无毒害的一系列不同浓度的溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液里处理一定时间，然后镜检发生质壁分离的细胞数，通常把视野中有50％的细胞发生质壁分离时定为初始质壁分离，细胞初始质壁分离时压力势为零，因而可把引起细胞初始质壁分离的外界溶液称之为等渗溶液，其溶液具有的渗透势即为细胞的渗透势。由于很难正好找到引起50％细胞发生质壁分离的浓度。因此通常用插值法求得等渗溶液浓度，代入公式即可计算渗透势。
器材与试剂
器材：显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，培养皿（或具塞试管），记号笔，滴管。
试剂：蔗糖。
方法与步骤
（1）配制质量浓度为0.2、0.3、 ( http: / / www.21cnjy.com )0.4、0.5、0.6、0.7 mol/L蔗糖溶液，放于6个试剂瓶中，必要时配制溶液浓度可相差≤0.05 mol。
（2）取6套干净清洁的小培养皿，用记号笔编号，将配制好的不同浓度的蔗糖溶液按顺序倒入各个培养皿中使之成一薄层，盖好培养皿盖。
（3）将带有色素的植物组 ( http: / / www.21cnjy.com )织或叶片（可选用有色素的洋葱鳞片的外表皮，紫鸭跖草，蚕豆，小麦，玉米等叶的表皮）撕取表皮分别迅速投入各种浓度的蔗糖溶液中，每个培养皿中放3块左右材料，使其完全浸没，浸泡20～40分钟。
（4）到时间后，取出表皮 ( http: / / www.21cnjy.com )，放在载玻片上，滴一滴相同浓度的蔗糖，盖上盖玻片，在显微镜下观察质壁分离的细胞数和细胞总数，找出引起50％细胞发生质壁分离的外界溶液浓度，即为细胞渗透浓度值。
●板书设计
第二课时 水分及其他物质的跨膜运输
一、渗透作用：水分子是顺着水分子的相对含量的梯度跨膜运输的
两个条件：1.要有半透膜 2.半透膜两侧的溶液浓度不同
二、离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的
细胞膜是一种选择透过性膜
●习题详解
一、练习（课本P64）
（一）基础题
1.√（此题考查对生物膜系统的理解，生物膜系统中各种膜的成分和结构很相似，也都是选择透过性膜）
2.√（此题考查对渗透作用的应用，水分子是通过渗透作用进出细胞的，渗透作用中水分子的运输方向取决于膜两侧的浓度差）
3.×（此题考查对选择透过性膜的理解 ( http: / / www.21cnjy.com )，并不是所有的小分子都能通过细胞膜；另一些大分子物质可以有选择地通过细胞膜，另一些大分子还可以以胞吞和胞吐的方式通过细胞膜）
（二）拓展题
农业生产上的轮作正是针对不同作物根系对 ( http: / / www.21cnjy.com )矿物质元素的选择性吸收而采取的生产措施。如果长期在同一块田里种植同种作物，地力就会下降（俗称伤地），即某些元素因被植物吸收过多而含量下降，这样就会影响往后种植的作物的产量。（此题考查细胞膜对矿质离子的选择透过性吸收在实际生产中的应用）
二、问题探讨（课本P60）
1.由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。
2.不会。因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。
3.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。
三、思考与讨论（课本P61）
1.血红蛋白不能通过细胞膜。
2.红细胞膜相当于半透膜。
3.当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而胀破。
4.红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。
四、与生活的联系（课本P61）
会感到口腔黏膜比较干。因为吃过盐的食物，口腔细胞失水过多。
五、与社会的联系（课本P64）
不能过于宣传高浓度饮料的解渴作用，因为过高浓度的饮料反而会导致细胞失水。
六、本节聚焦（课本P60）
1.细胞在外界浓度高于细胞内液体浓度时会失水，反之则细胞吸水。
2.植物细胞的质壁分离与复原说明了细胞的失水和吸水现象。
3.因为细胞膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过。而细胞不需要的小分子、离子和大分子则不能通过。第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1、三维目标
1.1 知识与技能
① 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容
② 举例说明生物膜具有的流动性特点
③ 通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律
1.2 过程与方法
① 分析科学家建立生物膜结构模型过程，尝试提出问题，大胆作出假设
② 发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构
1.3 情感、态度与价值观
① 使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点
② 培养学生严谨的推理和大胆想象能力
③ 认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学，树立辨证的科学观
2、教学重难点
2.1 教学重点
① 对生物膜结构的探索历程
② 生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容
2.2 教学难点
①探讨建立生物膜模型的过程，如何体现结构与功能相适应的观点
②生物膜的流动性特点；
3、教具准备
①与生物膜结构探索过程相关的科学家图片及实验图片
②生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件
4、教学策路
以学生“自主、探究、合作”的学习方 ( http: / / www.21cnjy.com )式来优化课堂学习与教学，实现课程教学目标。本节课采用“引导—观察分析实验现象—提出假设—实验验证再分析”的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学，尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉。本节安排1课时。
5、教学过程
教学过程 教师组织与引导 学生活动 目标达成
标题引入 写出本节课的重点，难点及教学 ( http: / / www.21cnjy.com )，德育目标①提供以下材料：塑料袋、报纸、普通布和弹力布，选一种在制做真核细胞三维结构模型中做为细胞膜，根据结构与功能相适应的观点分析那一种更能体现细胞膜的功能。②能否模仿弹力布结构来构建细胞膜等生物膜结构？③组织学生回忆细胞膜的功能，强调指出细胞膜的功能特点：选择透过性。 有意识记本节课的内容选弹力布的原因：①能将细胞与外界分隔开②能在一定程度上控制物质的进出③有一定弹性不能。弹力布只能根据孔径大小控制物质进出，而细胞膜对物质进出是有选择性的，两者存在差距叙述细胞膜三大功能。 调动学生的已有的知识经验，引发学生探究细胞膜结构的好奇心。对学生的思维进行“热身”作用。
教师与学生一起来体验科学家探索生物膜结构的历程.1、欧文顿实验，脂溶性物质易通过，得出膜由脂质组成。2、膜化学分析，得出膜的主要成分是脂质和蛋白质。3、提起脂质，做铺展实验，得出膜必然为脂双层排列。4、电镜下观察，提出三层静态统一结构模型5、人鼠细胞融合实验，得出细胞膜具有流动性 膜结构到底是怎样的呢？科幻之旅 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构 教师课件展示动画早期对生物膜结构的探究是谁？做了什么实验？发现什么现象？得出什么结论？幻灯片投影小结像欧文顿用的这种根据实验现象及相关化学知识“相似相溶”原理，得出结论的方法就是科学家在探究时常用的方法之一称为“什么方法？”接下来科学家又做了什么探索？幻灯片投影知道细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，科学家接下来会如何探究？1925年荷兰两位科学家做了什么实验？观察到什么现象？得出什么结论？引导总结脂质以“磷脂双分子层”排列。蛋白质是怎样与之相结合的呢？1959年，罗伯特森在电镜下观察细胞膜，他看到了什么？然后大胆地提出磷脂双分子层与蛋白质是怎样结合的？1970年，科学家应用什么技术做了人细胞和小鼠细胞的融合实验？观察到什么现象？得出什么结论？在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出了一些关于生物膜的分子结构模型，其中1972年谁提出的流动镶嵌模型为大家所接受？ (1)早期对生物膜结构模的探究是从生理功能入手还是用显微镜观察生物膜，去想像它的结构入手？为什么？（2）最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取和鉴定？（3）在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴吗？归纳小结欧文顿的实验 ，从欧文顿的实验所得到的信息回答思考与讨论（1）、（2）题学生回答提出假说学生归纳小结回忆为什么从哺乳动物的红细胞提取细胞膜，而不从其它细胞中提取？根据这个实验回答思考与与讨论（3）学生活动：以小组为单位讨论磷脂分子在下列情况中的排列方式（从磷脂结构分析）1.平铺于水面上（空气—水界面）2.磷脂分子置于水中3.两个水槽玻璃隔板的孔隙讨论后分别说出答案学生思考与讨论画出磷脂分子排列成连续的两排：磷脂双分子层阅读66、67页，思考与讨论以下问题：（1）在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？（2）在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？暗—亮—暗三层结构蛋白质—脂质—蛋白质特点：静态的并描述为“三层静态统一结构”学生看课本，回答问题归纳小结桑格和尼克森 提出问题，引起思考，激发思维探究的欲望，引起学生学习的兴趣。培养学生主动获取知识的能力、归纳能力及与人交流信息的能力。对科学过程和方法的理解学生表达能力得到进一步提高领悟科学研究的方法“假说”是怎样提出来的。对科学过程和方法的理解培养学生问题意识，给予巩固知识，学生发散性思维启动已有知识的空间对科学过程和方法的理解掌握知识要点提出问题，引起思考，激发思维探究的欲望，引起学生学习的兴趣。培养学生主动获取知识的能力、归纳能力及与人交流信息的能力对科学过程和方法的理解利用多媒体增加教学的直观性，促进学生对知识的理解。让学生尝试提出问题对科学过程和方法的理解了解技术手段的进步对科学研究发展的推动作用；探究过程中体现结构与功能相适应等观点
归纳和描述流动镶嵌模型的基本内容 幻灯投影生物膜的流动镶嵌模型动态的部分示意图。 看，阅读68页，归纳出其基本内容，然后看图描述出生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。 学生通过归纳、总结，主动获得结构模型的基本内容。
教师与学生一起简述另一少量成分糖类与两主要成分怎样结合构成生物膜结构模型
组织学生归纳总结模型建构的基本方法。 引导 总结 领悟模型建构的方法
反馈练习 思考回答 巩固提高
6、课堂小结
7、练习巩固
附板书设计：
一、对生物膜结构的探索历程
时间 科学家 科学实验 假说
19世纪末 欧文顿 用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜 膜是由脂质组成的
20世纪初 从哺乳动物红细胞中分离细胞膜
1925年 两位荷兰科学家 从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的2倍 细胞膜中脂质为连续的两层
1959年 罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成 生物膜为三层静态统一结构
1970年 弗雷和埃迪登 分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀 细胞膜具有流动性
1972年 桑格和尼克森 在新的观察和实验证据基础上 提出流动镶嵌模型
二、流动镶嵌模型的基本内容
1.磷脂双分子层构成基本骨架
2.蛋白质覆盖、部分或全部镶嵌、横跨磷脂双分子层中间
3.磷脂、蛋白质大多可以运动
模型建构：
提出假说→实验验证→提出假说→实验验证→建构模型→修正模型第三节物质跨膜运输的方式 教案
一、课前准备：
本节课充分利用网络资源，从一 ( http: / / www.21cnjy.com )些教育的网站收集与本节课有关的文字和图片资料，制作出课件；引导学生回顾前两节课学习的相关知识，在前两节内容的基础上，对物质跨模运输方式有一个全面的了解，理解不同类型的运输方式各有其不同的特点。
二、教学理念和策略：
本节课教学采用教师主导，学生自主、合 ( http: / / www.21cnjy.com )作和交流讨论相结合的方法，最后通过概念图进行课堂小结。基本思路可以确定为：展示现象→提出问题→合作讨论→教师解释→总结概念→举例说明。
1.采用自主学习的方式，让学生自学课本P70-71内容，回答课件上展示的三个问题；
2.通过学生分工合作，交流讨论，对 ( http: / / www.21cnjy.com )比分析各种运输方式的异同点，学生寻找问题，教师进行解释，总结跨膜运输的类型、特点，举例说明主动运输的意义；
3.由生物膜和人工膜功能的比较，培养学生对结构和功能相适应的辨证观点的认识；
4.启发学生通过概念图的形式对本节内容进行课堂小结以及练习，达到加深印象，巩固知识点的目的。
三、学情分析：
学生已经具备了细胞膜的结构、水跨膜运 ( http: / / www.21cnjy.com )输的实例的基础，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。同时，高中学生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。但还很不完善，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，需要结合教师的正确引导
三、本节聚焦：要解决和完成的问题：
1、物质跨模运输的方式有几种；
2、两种被动运输方式有什么异同；
3、主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义
四、 教学目标
1. 知识与技能
举例说出物质跨膜运输的特例；
说明物质进出细胞的类型、概念；
说出被动运输与主动运输的异同点；
简述主动运输对细胞生活的意义；
进行图表数据的解读。
2.方法与过程:
运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。
运用表格的方式进行总结，简洁明了。
运用画概念图进行总结。
3.情感态度与价值观：
本节情感态度与价值观的教学价值方面不太明显，主要强调积极参与讨论，主动思考，
大胆回答问题，也可进行集体观念的教育等。
五、教学重点和难点
1. 教学重点：（1）物质进出细胞膜的方式
（2）图表数据的解读
2.教学难点 ：主动运输
重点,难点化解(探求新知,质疑导学,课堂反馈):
六 教学方法
探究法、讲述法、演示法。
七、教具准备
相关多媒体动画课件，如自由扩散、协助扩散、主动运输的Flash课件,还有自制的教具（用鸡蛋壳做的半透膜）
八、教学程序的实施
程序 教师组织引导 学生活动 设计意图
创设情景导入新课一 自由扩散 展示教具：用鸡蛋壳做的（蛋壳内盛满 ( http: / / www.21cnjy.com )蔗糖水溶液，加一个费旧矿泉水瓶，里面装上一定量的清水）。引导学生观察一段时间以后会出现什么现象。在此基础上，教师引入新课：今天我们一起来学习细胞膜控制物质进出细胞的几种方式。通过学习我们知道了细胞是 ( http: / / www.21cnjy.com )一个开放的系统，它每时每刻都在与外界环境进行物质和能量的交换。物质的进进出出都要经过细胞这个生命系统的边界——细胞膜。 那么是否所有的物质都能自由通过细胞膜呢？哪些可以出入？这些物质又是以何种方式出入的呢？探索新知展示一张人工的无蛋白质的磷脂双分子层膜对不同分子的通透性，由学生得出相关信息。1、“问题探讨”：（1）什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？（2）葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？（3）观察此图，联系已有知识，你还能提出其他的问题吗？能不能对所提出的问题作出尝试性的回答 学生观察。学生思考学生交流讨论，回答问题，提出自己的假设。 通过创设问题情境，激发学生 ( http: / / www.21cnjy.com )观察思考，导入新课。培养学生的观察、比较、分析的能力；同时，给学生适当的鼓励，有利于提高学生主动参与学习的积极性。通过问题的层层深入，激发起学生的学习兴趣。通过观察自由扩散的动画过程，培养学生的观察能力和语言表达的能力。
二 协助扩散21世纪教育网三 主动运输四、生物大分子跨膜运输的方式五、概括反馈 除了葡萄糖进入红细胞是通过协助扩散跨模运输，你还能举出其他例子吗？上面我们学习了自由扩散和协助扩散两种跨模运输的方式，那么它们有何异同呢？展示课件：“思考与讨论”以下几个问题：（教学策略：把教室的学生分为两大组，一组代表自由扩散、一组代表协助扩散，一组中的同学回答请另一组的同学点评）自由扩散和协助扩散有何异同？为什么自由扩散和协助扩散都称为被动运输？自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？（通过形象的动画，进行比喻和类比，学生更容易理解）自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的，不需要消耗能量；那么细胞能否主动的跨膜运输一些物质供生命活动的需要呢？下面我们通过资料来分析这个问题，课件展示几个资料：1、植物细胞液中的矿质元素，如Mg2+、Fe3+都要比土壤溶液高，但细胞还是不断从土壤溶液中吸收这些无机盐离子。2、人体红细胞中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“吸收K+排Na+”。3、课本表4-1引导学生合作交流（1）从上述资料中你能发现什么现象？（2）这些离子的跨膜运输的现象说明了什么？通过资料2引导学生观察细胞“吸K+排Na+”的动画，并提出问题：K+、Na+跨膜运输有什么特征？从学生的回答中总结出主动运输的概念：除了K+、Na+跨膜运输是主动运输，你还能举出其他的例子吗？生物体可以逆着浓度梯度主动的选择吸收或排出一些物质，说明它对生命活动有着非常重要的意义，引导学生结合课本回答主动运输的意义。技能训练大家已经学了主动运输的知识，我这里我有个坐标图，请大家帮我解决几个问题：哪种离子通过主动运输进入细胞？哪种离子通过主动运输排出细胞？引导学生完成三种跨膜运输方式的比较表（附图1）展示胞吞和胞吐的图片，简单讲解过程。葡萄糖、氨基酸不能通过没有蛋白质 ( http: / / www.21cnjy.com )的人工膜，而能通过有蛋白质的生物膜，这能说明什么呢？（引导学生回答生物学的重要观点：结构和功能相适应的观点。引导学生以概念图的形式小结物质跨膜运输的方式。 学生观察动画，思考并回答问题。 学生观察动画，思考并回答问题。学生分工合作，交流讨论，观察动画并回答问题学生分析资料，交流讨论回答问题 学生集体回答，并举出实例。 学生思考，解决导入时提出的问题。和老师一起回顾所学知识，加深理解和巩固。 通过观察协助扩散的动画过程，逐步培养学生观察和语言表达的能力。并且从动画上使学生更容易理解协助扩散过程。通过交流讨论，培养学生合作学习的精神，在愉快学习中突出学生学习的主体地位通过观察动画过程，培养学生的观察能 ( http: / / www.21cnjy.com )力和语言表达的能力。并且从动画上使学生更容易理解主动运输的过程，突出学生是学习的主体。（本节课的重点和难点）。锻炼学生进行图表数据的解读的能力 学生交流讨论，回答问题拓展视野的内容，不做详细介绍。通过比较学习，加深对所学知识的理解。用“和功能相适应的观点”点题，前后呼应。
九 课后作业：练习巩固(课堂作业)
1、解读图表
下图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题。
离子通过主动运输方式进入细胞；
离子通过主动运输方式排出细胞；
2、将萎蔫的菜叶放入清水中,菜叶细胞中的水分能够得到恢复的原因,水分进入细胞属于 :
A,主动吸水 B,主动运输
C,自由扩散和主动运输 D,自由扩散
3、海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍,但仍能吸收碘,原因是:
A,海带细胞能够通过自由扩散方式吸收碘
B,海带细胞膜上运输碘的载体多,通过主动运输方式吸收
C,海带细胞膜上运输碘的载体多,通过协助扩散方式吸收
D,海带细胞不断消耗碘,使细胞内碘浓度不断降低
4、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关
A,CO2通过细胞膜
B,人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖
C,肾小管上皮细胞吸收原尿中Na+
D,小肠绒毛上皮细胞吸收甘油
5、,对细胞膜的选择性起主要作用的物质是
A,胆固醇 B,多糖 C,蛋白质 D,磷脂
D,能量,离子浓度
十、 课堂小结：这节课我们主要学习了物质的跨模运输方式，可以分成两大类：分别是被动运输和主动运输。其中被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都是顺浓度梯度运输的过程，都不需要消耗能量，但是协助扩散需要载体蛋白的协助。主动运输是逆浓度梯度运输的过程既需要载体蛋白的协助，还需要消耗能量。
作业布置:
课后作业:73页―――基础题
十一、教学反思
1.本节内容的整个教学过程设计为一种 ( http: / / www.21cnjy.com )“指导型探究”过程，倡导探究性学习。充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，把教材中的“现成结论”，通过多处“设障”、“布惑”，将教材进行活化和优化处理，使之真正成为学生的“学材”，潜移默化地把培养了学生的对数据分析、解释图标的能力。同时,学生在探究过程中体现出善于假设，多向思维，细心严谨的学习态度和学习科学精神。在自主探究的过程中对学生的能力提出了较高的要求，教师要及时帮助学生解决探究实验和探究性学习过程中遇到的问题。教师在课堂上要细致地关注学生的即时表现、学生的观点和发言，通过关注学生的兴奋和疑惑，再对自己何时参与指导、如何进行指导作出决策。
2.新课改背景下，教师应灵活运用教材，充分开发和利用课程资源，合理设计，创造性地解决教学任务重而课时有限的矛盾。
3.本节课设计了较多的学生探究活动，时间和效果较难把握。如条件允许用连堂的两个课时来完成效果更好。
本堂课通过典型的事例激发学生的学习兴趣.围绕专题实验题展开探究式学习活动;培养学生如何观察和分析实验现象,从中获取知识的能力.同时,联系实际应用,扩大学生的知识面.但课堂中也遇到了一些问题,如探究性的活动时间较长,无法按时完成教学任务;还有就是学生在探究式学习活动中兴趣教高,课堂纪律教差,这是需要注意的地方.
通过本节课的设计以及上课我感到新课 ( http: / / www.21cnjy.com )程有很多东西要去学习，要去思考，要去想办法，关键是要让学生参与其中并且要取得一定的效果，今后还要努力地学习。
100
150
离子浓度/mmol.L －1
50
0
Na＋
K＋
Mg2＋
Cl－
离子种类
细胞内
细胞外第4章 细胞的物质输入和输出
●章节规划
本章和第5章的内容都属于细胞的功能。任何 ( http: / / www.21cnjy.com )一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换，即物质的输入和输出。而物质进出的大门是细胞膜，所以本章与细胞膜有重要关系。前面第2章已经介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜在细胞识别和信息传递上的功能。本章着重介绍细胞膜作为细胞大门在控制物质进出中发挥的作用。第1节主要通过以水和无机盐的跨膜运输为实例，说明细胞膜是选择透过性膜。为什么能实现选择透过性？功能与结构有关，于是第2节内容着重介绍细胞膜的结构。那不同的物质是如何进出细胞膜的呢？在第3节则主要探讨了物质进出细胞的不同方式。三节内容之间存在内在的联系。
本章的知识结构体系：
1.物质的跨膜运输实例
（1）水分的输入和输出：质壁分离与复原的条件、现象、原理、结论
（2）无机盐等其他物质跨膜运输的特点
（3）选择透过性膜的概念
2.生物膜的流动镶嵌模型
（1）对生物膜结构的探索历程
（2）流动镶嵌模型的基本内容
3.物质跨膜运输的方式
（1）离子和小分子的跨膜运输方式：被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输
（2）大分子的跨膜运输方式：胞吞和胞吐
本章中所含的重要的教学价值：通过对植物细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )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；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来修正假说，其中方法和技术的进步起关键的作用；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。
本章中《物质跨膜运输的实例》可用2课时教学 ( http: / / www.21cnjy.com )，1个课时结合对植物细胞失水和吸水的实验的设计分析，突出教会学生探究问题的一般方法，1个课时用来完成实验并分析结论，突出实验操作的教学。《生物膜的流动镶嵌模型》可用1课时，突出生物学史的教学。《物质跨膜运输的方式》可用1课时，突出比较的方法和对坐标图表的分析。
分离开来的原生质层最外面的是细胞膜。
第1节 物质跨膜运输的实例
本节利用一些具体例子和资料，介绍了两方面的内容：
1.水分子是顺着相对含量的梯度跨膜运输的。
2.一些离子的跨膜运输并不 ( http: / / www.21cnjy.com )是顺着离子相对含量的梯度来进行的，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。实例主要突出的是水的跨膜运输方式——渗透。要让学生明确这几个问题：扩散与渗透的区别；原生质层与原生质的区别；细胞与渗透装置的共同之处（一个成熟的细胞就是一个渗透系统）；半透膜与选择透过性膜的区别和联系；细胞在什么情况下吸水和失水。
本节实验是一个“探究实验”，这也是学生 ( http: / / www.21cnjy.com )高中阶段第一次接触“探究实验”，要逐步教会学生进行探究的基本方法和步骤。虽然实验本身很简单，关键是要引导学生如何从生活现象中发现问题，提出有价值的问题，引导学生学会如何分析问题作出假设，并根据所做的假设来设计实验，考虑实验操作的具体细节（材料、用具、试剂的选择，操作步骤，结果预期，设计记录表格等），这才是最重要的。
本节可以分2课时进行，第一课时着重 ( http: / / www.21cnjy.com )介绍探究实验的一般方法和步骤，第二课时则进行实验，分析实验结果，得出结论。结合对实验的分析来介绍渗透装置和渗透作用，指出一个成熟的细胞就是一个渗透装置，最后通过书本中的资料分析得出：（1）离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的；（2）细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。
●三维目标
1.知识与技能
（1）说出细胞在什么情况下吸水和失水。
（2）举例说明细胞膜是选择透过性膜。
（3）熟练制作临时装片和操作显微镜观察。
2.过程与方法
（1）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。
（2）学习进行探究问题的一般方法和步骤。
3.情感态度与价值观
（1）参与课堂讨论与交流。
（2）养成良好的实验习惯，如及时清洗和摆放实验用具，爱护实验室卫生等。
●教学重点
1.如何进行探究实验，其基本方法和一般过程。
2.渗透作用；细胞是一个渗透系统。
3.细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。
●教学难点
1.如何发现问题和提出问题。
2.如何设计实验过程（材料、实验用具、试剂的选择，实验结果的预测，操作的细节）。
3.细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。
●教具准备
1.渗透演示实验。
2.萝卜条吸水和失水的演示实验。
3.渗透原理的多媒体演示课件。
●课时安排
2课时
第一课时 探究细胞的吸水与失水
●教学过程
［课前准备］
课前老师准备好萝卜条吸水和失水的演 ( http: / / www.21cnjy.com )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就可以有明显的结果。
［情境创设］
今天我们开始学习第4章《细胞的物质输入和输出 ( http: / / www.21cnjy.com )》，无论是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，它要不断与外界发生物质和能量的交换，包括从外界摄入物质（如我们吸入氧气、吃饭等），同时也包括及时地把代谢产生的废物排出体外（如呼出二氧化碳，排尿，出汗等）。那么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。
首先我们来看这样几个生活中的例子：
（1）你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？
学生：会有干燥难受的感觉，因为口腔和唇的细胞失去水分，即水分的输出。
（2）当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？
学生：菜馅细胞失去的水分，即水分的输出。
（3）蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？
学生：菜叶又重新变得硬挺起来了，叶面伸展，即水分的输入。
（4）老师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？
学生：清水中的萝卜条吸水，即水分的输入；盐水中的萝卜条失水，即水分的输出。
（5）你还能想到哪些类似的例子呢？
……
［师生互动］
1.提出问题
教师：结合上面这些例子，特别是萝卜条吸水和失水的这个演示实验，如果深入思考的话，你可以提出什么问题？将问题写下来。
学生：①细胞会失水吗？（渗出的水是细胞内的水还是间隙的水）
②细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢？
③水分是如何进出细胞的？
……
教师：大家一起来讨论一下提的问题哪些是有价值的，值得探究的？
学生：②和③两个问题提得好，可以探究。
教师：我们要学会善于从生活 ( http: / / www.21cnjy.com )中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，例如牛顿就从苹果掉下来的现象中提出地球引力的问题；细菌学家弗莱明从一个长了青霉的细菌培养皿中提出青霉的分泌物是否具有抑制葡萄球菌生活的作用，从而提取出青霉素的。当然这要求我们要有敏锐的观察能力和敏捷的思维。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”可以说“提出问题的能力”是人们素质的一个重要组成部分,是创造发明的源泉之一。
好，提出了一个有价值的问题以后，我们如何去研究它呢？这节课我主要是告诉大家探究问题的一般方法和步骤。
2.作出假设
当一个问题提出来后，首先 ( http: / / www.21cnjy.com )我们要对现象进行分析，结合已有的知识（必要时还要查找一些资料）和生活经验，对提出的问题作出一个尝试性的回答。我们叫“作出假设”。
比如我们研究“细胞在什么情况下会失水， ( http: / / www.21cnjy.com )什么情况下会吸水呢”，综合分析以上几个例子——嗑瓜子引起口干，菜馅渗出水，还有盐水中的萝卜条失水，它们的共同点是细胞外有一定的盐分，所以可以推理“是不是当细胞外界溶液的浓度过大或者说大于细胞内的浓度时，细胞会失水呢？反之如果细胞外溶液低于细胞内溶液的浓度时细胞则会吸水”，作出了一个假设。
那作出的假设正确与否呢？就需要通过实验来验证，那么接下来我们就要设计一个实验，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。
3.设计实验
教师：那这个实验的设计上我们需要考虑哪些细节呢？
首先我们要考虑“选择怎样的细胞材料来进行实验”，脱开书本，假如你是第一次碰到这样的问题，你会考虑选择怎样的材料呢？
学生：树叶；菜叶；血细胞；花瓣。
……
教师：大家可以打开思维来想，刚才你们提 ( http: / / www.21cnjy.com )的材料很好，都可以用来尝试，或许这些材料都能成功，但也可能一些材料不能助你成功。同时你们也想一想这个实验要用到哪些工具，你如何判断细胞失水了还是没有失水？
学生：用显微镜观察。
教师：很好，当你选用了显微镜以后， ( http: / / www.21cnjy.com )你的选材就应注意要尽可能选容易做成装片的，在显微镜下容易观察到的（如细胞比较大，或细胞有颜色等，如果没有颜色，能不能染色？染色要注意什么）。比如洋葱表皮细胞有紫色，也很好撕取做成装片，就可以考虑，那大家还能不能想到其他什么好材料呢？
学生：水绵，水绵是绿色的，水绵是单层细胞。
那葫芦藓也可以，它的叶是一层细胞的。
美人蕉的花瓣表皮细胞中液泡颜色呈现鲜红色。
紫鸭跖草表皮容易撕取，紫色液泡大而明显，很容易找到。
……
教师：大家的思路开始打开了，想得很好，那究竟这些材料好不好，大家也可以做为一个课题来研究，多选几种材料都试试，进行比较。
好，那接下来我们还要考虑选用怎样的试剂好呢？
学生：盐水。
教师：还有没有其他的呢？
学生：糖水；
醋酸；
海水。
……
教师：想得很好，这里我们同样也考虑这些问 ( http: / / www.21cnjy.com )题，我们选的试剂会不会对细胞有伤害？能否保证细胞是活的？如醋酸就可能对细胞产生伤害；试剂的浓度我们最好是能控制的，海水的浓度我们不好控制。还有试剂要是容易获得的。所以这里大家提的盐水和糖水是比较好的。
材料、用具、试剂都选好了，接下来我们 ( http: / / www.21cnjy.com )要考虑整个实验具体的操作步骤该如何。是先把洋葱泡在盐水中，10分钟后取出做成装片，显微镜下检测；还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢？
学生：先做装片再加试剂好，这样可以在显微镜下监控细胞失水的变化过程。
教师：很好，现在我们还有一个重要的问题，那就是要预期一下实验结果，加了高浓度糖水后细胞会发生怎样的变化呢？
学生：细胞会缩小。
图4－1－1
1.正常细胞 2、3.发生了质壁分离的细胞
教师：对，细胞液中的水分流失，使细胞壁 ( http: / / www.21cnjy.com )和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层（包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质。注意：原生质层和原生质两个概念是不同的，原生质则指细胞内的生命物质，整个动物细胞都是一团原生质，而植物细胞除细胞壁外的其他所有物质是一团原生质）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。所以观察到质壁分离可以作为细胞失水的表现。
预测了实验结果后，我们可以设计一个表格来记录实验结果。这个实验中的表格就比较简单了。
中央液泡的大小 原生质层的位置 细胞大小
0.3 g/mL蔗糖溶液
清水
4.开展实验
好，当所有这些实验的细节都考虑清楚了以后，我们就可以开始实验了，下节课我们就到实验室完成这个探究实验。
5.记录结果
6.分析结果，得出结论
做完实验后，我们要对实验结果进行分析，实验结果是否与预期相吻合？是否支持了我们最初的假设？
当实验结果与预期不符时，我们要 ( http: / / www.21cnjy.com )多思考，也不要急于认定假设不成立，要考虑会不会是因为实验操作的不正确导致不能达到预期结果的？会不会有什么干扰因素呢？
例如这个实验中，如果开始使用了0.8 ( http: / / www.21cnjy.com )g/mL的蔗糖溶液，很快就观察到了质壁分离，但后来加清水怎么也不能使细胞发生质壁分离复原，能否断定当外界浓度低的时候细胞不能吸水呢？
学生：不能。
教师：那为什么会出现与预期不符的结果呢？就要多思考了，有没有谁能想到呢？
学生：会不会因为蔗糖浓度过高了，导致细胞失水过快而死亡了。
教师：很好，回答得很正确。所以无论实验成功也好，失败也好，都要认真分析。
如果确实找不到实验设计上的原因也找不到实验 ( http: / / www.21cnjy.com )操作上的原因，始终也未能得到预期的结果，这就要认定假设是错的了。这时又要重新回头做新的假设，然后设计别的实验了。失败不要紧，很多伟大的发现都不可能一次就成功的，都是要经过多次，有的甚至千百次的失败后才成功的。失败是成功之母嘛。
［教师精讲］
进行科学探究的方式是多种多样 ( http: / / www.21cnjy.com )的。一般来说，其基本过程具有六个要素：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，获取事实与证据；检验与评价；表达与交流。某些探究过程只包含其中的几个要素，而且也不一定按上面呈现的顺序进行。我们进行科学探究主要是领悟科学探究的思想，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。
［评价反馈］
1.精选练习
（1）酵母菌培养基中，常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抵制了微生物的生长，原因是
A.改变了酵母菌的pH
B.碳源太丰富
C.细胞失水影响其生活
D.葡萄糖不是酵母菌的原料
（2）当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间将
A.紧紧靠在一起
B.充满细胞液
C.充满蔗糖溶液
D.充满清水
答案：（1）C （2）C
［课堂小结］
我们这节课就到这里，主要是告诉大家探究 ( http: / / www.21cnjy.com )的一般方法和基本的步骤：提出问题→作出假设→设计实验→开展实验→记录结果→分析结果，得出结论→表达与交流。下节课我们就到实验室来完成这个实验。
［布置作业］
课后完善本实验的设计，理顺操作步骤，预期实验结果并思考：
1.假如细胞壁相当于一层半透膜，实验结果会有什么不同？
2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？
［课后拓展］
请根据下述条件设计一个实验，鉴别两种不 ( http: / / www.21cnjy.com )同浓度的蔗糖溶液，写出实验步骤并分析结果：一瓶10%的蔗糖溶液、一瓶30%的蔗糖溶液、250 mL烧杯1只、半透膜制成的透析袋子只、有刻度玻璃管1支、细线1根、支架1个。
提示：此题主要考查设计实验的能力。设计实 ( http: / / www.21cnjy.com )验的目的（提出问题）：鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液。设计实验依据的原理：渗透作用原理。实验材料和用品的选择：制作一个渗透装置和进行渗透作用测量的材料、用品。合理安排实验步骤参见下面的答案。对实验结果的预测和分析参见下面答案。得出科学的结论：明确实验目的→实验依据的原理→实验材料和用品的选择→合理安排实验的步骤→对实验结果的预测和分析→得出科学的结论，这是设计实验的基本思路和程序。
（1）实验步骤
①将一瓶中的蔗糖溶液倒入烧杯中。②将另一瓶中 ( http: / / www.21cnjy.com )的蔗糖溶液装满透析袋，将刻度玻璃管插入袋内溶液中，用线将袋口和玻璃管扎紧。③将插有刻度玻璃管的透析袋放入盛有溶液的烧杯中，垂直固定于支架上，记录刻度玻璃管液面刻度。④一段时间后，观察玻璃管液面刻度，确定液面是升还是降。
（2）结果分析
如液面升高，则透析袋中的溶液是0.3 ( http: / / www.21cnjy.com ) g/mL的蔗糖溶液，烧杯中的溶液为0.1 g/mL的蔗糖溶液。反之，可推测透析袋中是0.1 g/mL的蔗糖溶液，烧杯中的溶液为0.3 g/mL的蔗糖溶液。
●板书设计
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
第一课时 探究细胞的吸水与失水
