4.1被动运输 教学设计
课题
4.1被动运输
单元
必修1
学科
生物
年级
高中
学习
目标
一、教学目标
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.被动运输的方式
重点
1.举例说明细胞膜是选择透过性膜
2.被动运输的方式
难点
说出细胞在什么情况下吸水和失水
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
同学们生活中我们会观察到：盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；而用清水泡过的青菜却很硬挺，这是为什么呢？
m
根据生活中常见现象，认真思考相关问题
根据生活中常见现象，认真思考相关问题，引发学生的学习兴趣。
展示
学习目标
温故而知新
新授内容
【基础测评】
1.渗透作用发生的原理
2.生物膜的功能（生理）特性
3.探究细胞的失水和吸水
利用图片回顾细胞膜的结构
一、渗透作用
组织阅读“问题探讨”关于渗透现象的演示图；投影演示渗透作用的动态过程
（一）观察渗透现象
?1.蔗糖分子和半透膜两侧的水分子是否都通过半透膜？
?
（二）问题探讨
1.半透膜两侧水分子的通过数量一样吗？为什么？
2..漏斗中液面上升的原因是什么？会无限上升吗？为什么？
3.如果用一纱布代替半透膜，结果会怎样？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？
（三）小结：渗透作用
1.渗透作用的定义： 水分子或其他溶剂分子 通过 半透膜 的扩散
本质：顺着相对浓度梯度的运动
2.渗透作用的条件：①具有半透膜 ②半透膜两侧有浓度差
（两侧的浓度是指摩尔浓度而非质量浓度）
典例：现有浓度分别是10%和20%的蔗糖溶液，但是浓度标签已摘除，现标为A、B溶液。请探讨如何利用渗透作用装置设计实验鉴别A、B溶液的浓度。
（四）知识拓展
二、水进出细胞的原理
1.认真观察扩散现象并总结扩散概念
一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域的过程，称为扩散
动物细胞的吸水和失水：
a.认真观察：水进出哺乳动物红细胞的原理，利用红细胞吸水和失水的现象理解动物细胞吸水和失水
b.思考讨论
.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？
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？
c.走进生活
吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？
植物细胞的吸水和失水：
a.观察思考并思考讨论
1.原生质层是不是相当于一层半透膜呢？
2.植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢？
三.被动运输
1.利用动画理解被动运输概念
被动运输的两种方式
自由扩散：物质通过简单扩散作用进出细胞。
b.协助扩散
进出细胞的物质借助载体蛋白质的扩散。
c.比较两种方式
d.学以致用
1.某同学设计的实验如图所示，实验开始时，U 形管两侧液
面相等，图中半透膜允许单糖通过。据图分析，下列说法错误（ ）
A.若 U 形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧溶液浓度一定是相等的
B.若 U 形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，则实验现象为高浓度一侧的液面上升
C.若 U 形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，则实验现象为高浓度一侧液面先上升，随后另一侧液面上升，最后两侧液面持平
D.若 U 形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态
2. 下列关于物质跨膜运输的说法，错误的是 （ ）
A .温度会影响物质跨膜运输的速率
B .甘油进入小肠绒毛上皮细胞不需要消耗ATP
C .细胞膜对离子的吸收具有选择透过性
D .红细胞中能贮存大量氧气分子，故氧气分子进入红细胞为主动运输
物质跨膜运输方式图解
①填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称：
甲：__________；乙：____________； a：____________。
②填写以下有关跨膜运输方式的影响因素：
甲图：__________；乙图：______________________；
丙图：________________。
明确学习目的
通过图片回顾细胞膜的结构
仔细观察渗透现象现象，认真理解，积极讨论，回答问题。掌握渗透作用的现象，条件，实质。
仔细观察动植物细胞吸水和失水现象，认真理解，积极讨论，回答问题。的现象，条件，实质。
仔细观察细胞被动运输方式，认真理解，积极讨论，回答问题。掌握自由扩散和协助扩散的异同点。
认真思考，仔细作答，巩固所学。
明确学习目的，带着目的听课，效果更好
本节与细胞膜结构密切相关，所以先回顾细胞膜的结构。
通过观察渗透现象现象，引导学生认真理解，积极讨论，回答问题。掌握渗透作用的现象，条件，实质。
仔细观察动植物细胞吸水和失水现象，认真理解，积极讨论，回答问题。的现象，条件，
引导学生仔细观察细胞被动运输方式，认真理解，积极讨论，回答问题。掌握自由扩散和协助扩散的异同点。
利用习题练习，巩固所学
课堂小结
1.渗透作用发生的原理
2.生物膜的功能（生理）特性
3.探究细胞的失水和吸水
总结回顾本节课。
总结回顾
板书
1.渗透作用发生的原理
2.生物膜的功能（生理）特性
3.探究细胞的失水和吸水
课件35张PPT。同学们生活中我们会观察到：盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；而用清水泡过的青菜却很硬挺，这是为什么呢？清水泡过的青菜盐腌制过的黄瓜人教版高中生物必修一第四章 第一节 被动运输渗透作用发生的原理
生物膜的功能（生理）特性
探究细胞的失水和吸水学习目标 糖蛋白蛋白质磷脂双
分子层温故知新细胞膜的结构 认真观察:渗透现象半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
其中的玻璃纸是半透膜渗透作用 问题探讨:渗透现象1.漏斗管内的液面为什么会升高？
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？
3.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？半透膜内外溶液密度不同时会发生渗透现象,水从低浓度溶液流向高浓度溶液,所以液面上升纱布不是半透膜,无法产生渗透现象没有浓度差,水分子进出平衡,液面也不会升高. 归纳总结:渗透作用原理 (1)渗透作用的产生条件
①具有___________。
②半透膜两侧的溶液具有____________。
(2)渗透作用的实质：单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水
分子________由蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液
液面________。半透膜浓度差多于升高 (1)两侧溶液的物质的量浓度，大的一侧渗透压高，小的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧→高浓度一侧。(2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面相平。
(3)在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等。
水进出细胞的原理认真观察:扩散作用 水进出哺乳动物红细胞的原理动物细胞的吸水和失水： 认真观察:失水后皱缩的红细胞正常形态的红细胞吸水后胀破的红细胞思考与讨论1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？
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？血红蛋白属于大分子，不能透过细胞膜红细胞的细胞膜有选择透过性，相当于半透膜不一定，红细胞吸水后，细胞质浓度也降低，当与外界溶液浓度相等时就不吸水了，如果细胞质浓度还没降到与外界溶液浓度相等就涨破了，那么红细胞就因吸水而涨破。决于细胞内外液体的浓度差 吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？ 干燥口渴，外界浓度度高，口腔和唇粘膜失水走进生活回到最初：盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；而用清水泡过的青菜却很硬挺，这是为什么呢？植物细胞与动物细胞的区别(细胞壁是全透性的)细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层植物细胞的吸水和失水：成熟的植物细胞植物细胞的吸水和失水：讨论：
1.原生质层是不是相当于一层半透膜呢？
观察思考 2.植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢？相当于一层半透膜植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水无影响。外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水植物细胞——质壁分离 质壁分离:植物细胞因为失水收缩，细胞膜与细胞壁 发生分离的现象。外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水植物细胞——质壁分离复原 质壁分离:植物细胞因为失水收缩，细胞膜与细胞壁 发生分离的现象。归纳：细胞的吸水和失水细胞膜液泡膜细胞质半透膜像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。分为协助扩散和自由扩散被动运输被动运输1.自由扩散：物质通过简单扩散作用进出细胞。2.协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白质的扩散。不需要消耗能量自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？需要消耗能量不需要。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。 自由扩散与协助扩散有什么异同？
思考与讨论 相同：顺浓度梯度，不消耗能量。
不同：协助扩散需要载体蛋白，自由扩散不需要。两种被动运输方式的比较不需要需要不消耗不消耗O2、H2O、CO2、尿素、甘油、乙醇等葡萄糖通过红细胞膜 (1)发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平
衡状态，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度
相等。 (2)溶液浓度高，单位体积溶液中溶质微粒多，水分子浓度
低；溶液浓度低，单位体积溶液中溶质微粒少，水分子浓度高，
故渗透作用中水由低浓度溶液流向高浓度溶液，与自由扩散中
水从高浓度一侧运输到低浓度一侧并不矛盾。20世纪80年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了钠离子和氯离子的跨膜运输。1996年，研究人员发现，肺部细胞外侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。学以致用
1.某同学设计的实验如图所示，实验开始时，U 形管两侧液
面相等，图中半透膜允许单糖通过。据图分析，下列说法错误的是( )[ 基础测评 ]AA.若 U 形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧
溶液浓度一定是相等的B.若 U 形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，则实验现象为高浓度一侧的液面
上升
C.若 U 形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，则实验现象为高浓度一侧液面
先上升，随后另一侧液面上升，最后两侧液面持平D.若 U 形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两
侧水分子移动达到平衡状态
2. 下列关于物质跨膜运输的说法，错误的是 （ ）
A .温度会影响物质跨膜运输的速率
B .甘油进入小肠绒毛上皮细胞不需要消耗ATP
C .细胞膜对离子的吸收具有选择透过性
D .红细胞中能贮存大量氧气分子，故氧气分子进入红细胞为主动运输D 3.物质跨膜运输方式图解
①填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称：
甲：__________；乙：____________； a：____________。
②填写以下有关跨膜运输方式的影响因素：
甲图：__________；乙图：______________________；
丙图：________________。自由扩散协助扩散载体蛋白浓度差浓度差和载体蛋白载体蛋白和能量课堂总结渗透作用发生的原理
生物膜的功能（生理）特性
探究细胞的失水和吸水第一节 被动运输板书设计渗透作用发生的原理
生物膜的功能（生理）特性
探究细胞的失水和吸水第一节 被动运输作业布置课本
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