2024_2025学年新教材高中生物第四章细胞的物质输入和输出第1节被动运输1教案新人教版必修1.docx

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第1节被动运输

“被动运输”是生物必修一第4章“细胞的物质输入和输出”的第一节内容。本节课的教学内容是在学习了细胞结构的基础上进行的，主要包括动物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水、质壁分别及其复原试验、自由集中和帮忙集中等内容，这有利于学生巩固前面所学的学问，又能为学生学习后面的主动运输作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。

生命观念：说出动、植物细胞失水与吸水的相应细胞结构。

科学思维：理解渗透现象的原理及其发生的条件，并能用此现象解释动植物细胞的失水与吸水。

科学探究：通过探究试验，探究植物的原生质是否为一层半透膜。

社会责任：将植物细胞的失水与吸水的原理应用于农业生产方面，做到合理施肥，提高农作物的产量。

1．理解动植物细胞的失水与吸水；

2．说明自由集中和帮忙集中的异同；

3．尝试提出问题，作出假设，并设计相关试验。

PPT展现相关图片，引出渗透现象：

玻璃纸（半透膜）水分子可以通过，而蔗糖分子不行以。

PPT播放渗透装置的动画，思考下列问题：

问题1：漏斗管内的液面为什么会上升？

单位时间内进入漏斗的水分子数多于进入烧杯的水分子数。

问题2：假如用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会上升吗？

不会，由于纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由透过。

问题3：假如烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？

不会，单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量。

问题4：为什么漏斗管内的液面不会无限上升？

玻璃纸（半透膜）的两侧由于存在浓度差，水分子就有从浓度高的一侧向低的一侧渗透的趋势。而漏斗内的液面不断上升，与清水的液面会产生一个压力，会使水分子从蔗糖溶液压向清水侧，这个压力随着液面不断上升而不断增大。压向清水侧的水分子会越来越多，会渐渐与由于浓度差而渗透到漏斗的水分子的量保持平衡。这时漏斗的液面不会再变化。

一、水进出细胞的原理

1、渗透作用

（1）概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的集中，称为渗透作用。

（2）条件：①具有半透膜；②半透膜两侧溶液具有浓度差。

2、动物细胞的失水与吸水

（1）外界溶液浓度＜细胞质浓度，细胞吸水膨胀。

（2）外界溶液浓度＞细胞质浓度，细胞失水皱缩。

（3）外界溶液浓度＝细胞质浓度，细胞保持原状。

问题5：红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？

不能。

问题6：红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？

是。

问题7：当外界溶液的浓度低时，红细胞肯定会由于吸水而涨破吗？

不肯定，浓度差很大时会涨破，浓度差不是很大时不会涨破。

问题8：红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？

浓度差，外界溶液浓度远大于细胞液浓度时，红细胞失水多。细胞液浓度时远大于外界溶液浓度，红细胞吸水多。浓度差越大细胞吸水或失水越多。

问题9：想一想，临床上输液为什么要用生理盐水。

防止血细胞失水或吸水，影响细胞的功能。

3、植物细胞的吸水和失水

PPT展现植物细胞的结构：

原生质层：细胞膜、液泡膜，以及两层膜之间的细胞质。

探究试验：原生质层相当于一层半透膜吗？

现象分析：1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。

2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。

①提出问题

原生质层相当于一层半透膜吗？

②作出假设

假设原生质层相当于一层半透膜。

③设计试验

思路：将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观看其形态变化；再将细胞浸润在清水中，观看其大小变化。

预期结果：1.在高浓度溶液中植物细胞失水，中心液泡会变小，细胞皱缩。

2.在清水中吸水后的植物细胞吸水，中心液泡会变大，细胞膨胀。

④进行试验

材料用具：

刀片，镊子，滴管，盖玻片，吸水纸，显微镜。质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水。

方法步骤：

a、制作临时装片。

b、用低倍镜观看洋葱鳞片叶处表皮细胞中。

c、引流法，滴入蔗糖溶液，低倍镜下观看。

d、引流法，滴入清水，低倍镜下观看。

PPT展现试验的结果：

⑤试验现象

⑥分析结果，得出结论：

植物细胞的原生质层相当于半透膜。

外界溶液浓度＞细胞液浓度：细胞失水→原生质层的伸缩性＞细胞壁→质壁分别。

外界溶液浓度＜细胞液浓度：细胞吸水→原生质层渐渐恢复→质壁分别复原。

结论：植物细胞原生质层相当于一层半透膜，水分是顺着相对含量梯度而进出植物细胞的。

问题10：假如把试验中0.3g/ml的蔗糖溶液换成0.5g/ml的蔗糖溶液，还会发生质壁分别和复原现象吗？

会发生质壁分别。但由于细胞过度失水死亡，无法发生复原。

问题11：植物细胞会由于吸水过多而涨破吗？

细胞壁会限制细胞膨胀，对原生质层起爱护和支持作用，细胞不会