物质跨膜运输的实例(黑龙江省哈尔滨市南岗区)

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《物质跨膜运输的实例》教学设计
教材分析
本节教材主要探讨了渗透作用发生的条件，细胞的吸水和失水与生活实际上联系，以及物质跨膜运输的其他实例。
教学目标：
（一）知识方面　
1、使学生了解细胞膜是选择透过性膜。
2、使学生理解渗透作用的原理。
3、尝试提出问题，作出假设。
4、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
（二）能力方面
1、 通过课前的研究性学习过程，培养学生收集、分析、处理信息的能力。
2、通过质壁分离实验，培养学生研究问题的能力，训练其科学思维的能力。
3 、培养学生运用所学的知识解决实际问题，知识迁移应用的能力。
（三）态度观念、价值观方面
1、通过实验设计、探究等活动，培养学生实事求是的科学态度和不断创新的精神。
[教学重点]：细胞吸水与失水的原，及细胞膜是选择透过性膜。
[教学难点]：渗透作用原理，尝试提出问题，作出假设。
[教学方法]：“自主学习和问题探究式”教学
[课时安排]：1课时
媒体手段及教具准备：
由于教时为1课时，有关的实验不可能在课上演示，可用多媒体辅助教学设计代替，同时切入有关资料、录像和图片。
教学过程：
课前学习：
1．当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 时，细胞吸水膨胀；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 时，细胞失水皱缩；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 时，水分进出细胞处于动态平衡。
2．活细胞吸水或失水的多少取决于 。
3.根据“水分进出哺乳动物红细胞”实验，请回答：
(1)红细胞内的血红蛋白等有机物 (能/不能)透过细胞膜。
(2)红细胞的细胞膜相当于一层 。
(3)当外界溶液的浓度低时，红细胞将会发生 。
(4)红细胞内外溶液浓度的差值较大时， 或 较多。
引言：将两棵完全相同草本植物分别放入清水中和蔗糖溶液中培养一天，清水中的依然直立挺拔，而蔗糖溶液中的则萎蔫，为什么会出现这样的现象呢？总结过渡引入新课的学习。
用课件展示渗透装置，动画演示水分子通过半透膜的微观过程。
蔗糖溶液 实验一
肠衣做的半透膜（注）
蔗糖分子 水密度小，水势低（溶液浓度大）
水分子 水 玻管液面升高
半透膜 水
水密度大，水势高（溶液浓度低）
教师提问：如果把半透膜改成全透膜（如换成纱布），情况又怎样呢？
如果把半透膜改成不透膜（不具半透膜的性质，如塑料纸），情况又怎样呢？
学生讨论：牛皮纸主要由纤维组成（细胞壁也是），蔗糖等大分子可以通过，两侧浓度相等，液面也没变化；塑料纸不具透性，水分子也无法通过。
教师提出问题让学生讨论：
设计一个实验：验证水分子可以以自由扩散的方式进出细胞膜，而淀粉分子、蔗糖分子等大分子不能通过半透膜。
知识引申：医学上用0.9%的生理盐水作为注射制剂，有什么生理意义？
学生讨论：红细胞虽然没有液泡，但也具细胞内液，也具一定的浓度（大约维持在0.9%），细胞膜也是半透膜。当处于一定外界溶液，也能构成一个渗透系统。现在膜两侧浓度相等，水分渗透达到平衡，维持了人体细胞的形态、功能。如果过稀会使组织细胞吸水而造成红细胞胀破或组织水肿。
课件展示红细胞在不同溶液中发生的情况。
那么一个植物细胞是怎样吸收水分的呢？
课件展示成熟植物细胞的结构。
细胞壁
细胞膜
细胞质 原生质层相当于半透膜
液泡膜
细胞核
学生讨论：它是否具备发生渗透作用的两个基本条件？（从细胞各部分结构和功能去思考）
给出一定的实验材料和用具让学生设计实验证明植物细胞可以吸水和失水。
展示质壁分离和复原的微观过程提出探究性问题：
由此得出：植物根毛区表皮细胞的吸水方式也如此。
通常情况下，根毛区表皮细胞的细胞液浓度总是大于土壤溶液的浓度，根细胞由于渗透作用而吸水。但在一次施肥过多或土壤盐碱质，其土壤溶液的浓度往往大于根毛区表皮细胞的细胞液浓度，因而植物细胞不但不吸水，反而失水，造成植物萎焉，也就是“烧苗”。
教师提问：1、若是死细胞还会发生这种现象吗？
2、当红细胞置于较高浓度的溶液中时，会发生质壁分离吗？为什么？
教师提问：除水处，其他物质是如何通过细胞膜的呢？
学生讨论：总结出细胞膜具有选择透过性。
教师引导学生进行归纳总结和反馈练习
思考题：1、如果把成熟植物细胞放在高浓度的尿素（硝酸钾)溶液中，会发生什么现象？
2、你能否利用已学的知识设计实验，测定洋葱表皮细胞的细胞液浓度？（溶液浓度梯度法）
布置作业：请设计一个实验：测定紫色洋葱表皮细胞的细胞液大致浓度。
提供的材料：紫色洋葱、30%的蔗糖溶液、清水、学生显微镜、解剖器、吸水纸、滴管、若干烧杯等用具。
注：几种半透膜：花生种皮、鸡卵的卵壳膜、鱼鳔、猪肠衣、猪膀胱膜、猪肾膜。
练习题：
1．决定红细胞吸水或失水多少的条件是 ( )
A．细胞内外溶液的浓度差 B．细胞膜两边酶的浓度
C．细胞膜两边分子运动的速度 D．细胞内外溶质分子的运动速度
2．当你连续嗑带盐的瓜子，你的口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉。其原因是 ( )
A．口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度，细胞失水
B．口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度，细胞失水
C．口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度，细胞吸水
D．口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度，细胞吸水
3．某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：在玻璃漏斗口处密封上一层猪的膀胱膜，往玻璃漏斗内注入清水，然后将其倒置浸在盛有10％的NaCl溶液的烧杯中。反复观察该装置，看不到烧杯中的水向漏斗中渗透而使漏斗液面升高的现象，应如何改进该实验( )
A．把猪的膀胱膜换成鸡的嗉囊
B．把NaCl溶液放在漏斗里，清水放在烧杯里
C．把10％的NaCl溶液换成10％的蔗糖溶液
D．把NaCl溶液的浓度增至30％
4．成熟的甜瓜遇到连续下雨时常会崩裂，原因是 ( )
A细胞壁伸缩性差 B．热胀冷缩
C．甜瓜细胞大量吸水膨胀而胀裂 D．雨水刺激细胞胀裂
5．在马铃薯上用打孔器打出两个圆柱体P和Q，P在蒸馏水中放l h，Q在与马铃薯细胞液等浓度的盐溶液中放l h。处理后的圆柱体是否与原来的孔刚好合适 ( )
A．P不合适，Q刚好合适 B．P和Q都不合适
C．P和Q都刚好合适 D．P刚好合适，Q不合适
6．下列各项中，能通过细胞膜的物质是 ( )
A．蔗糖 B．血红蛋白 C．大分子物质 D．水分子
7. 能证明植物细胞渗透吸水原理的最佳实例是 ( )
A．将萎蔫的青菜放入清水中会变得硬挺
B．将根尖细胞放人清水中会吸水
C．将土豆块放入盐水中会失水变软
D．细胞的呼吸作用
清水
水分流动的总趋势
具备渗透作用的两个条件，即：半透膜、膜两侧与一定溶液接触。
细胞液由于含一定的氨基酸、葡萄糖、无机盐等而具有一定的浓度
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