高一生物教案：《物质跨膜运输的实例──水分运输》教学设计(2)

教学环节

师生互动

设计意图

设置问题情景，复习旧知，激发探索欲望

教师提问：细胞作为最基本的生命系统其边界边界是什么？有什么功能？

设疑：

1． 物质进出细胞是否受到细胞膜的控制？

2．活细胞中有哪些化合物，含量最多的是？

3．不同的物质是如何进出细胞的？

学生活动：

思考讨论相关问题，明确物质的进出必须要受细胞膜的控制

引导学生寻找新旧知识的结合点，引起认知冲突，激发探索新知的欲望。

渗透作用

教师活动：

组织学生阅读“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，引导学生思考：

1．蔗糖分子和半透膜两侧的水分子是否都通过半透膜？

2．半透膜两侧水分子的通过数量一样吗？为什么？

3．漏斗的液面会无限上升吗？为什么？

4．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？原因？

5．如果用一纱布代替半透膜，结果会怎样？原因？

学生活动：

观察渗透作用的发生过程，小组讨论分析原因、思考回答相关问题。

结合问题自主构建渗透作用的概念及条件。

师生共同归纳总结：

1．渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）经过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液的扩散过程。

本质：顺着相对浓度梯度的运动。

2．条件： 具有半透膜；半透膜两侧的溶液浓度不同

利用动画演示，增强直观感；设计“问题串”是为了以问题驱动学习,引导学生自主、探究、合作,最终完成对知识的主动建构。 

动物细胞的吸水和失水

教师活动：

引导学生回忆利用红细胞制备细胞膜的实验，组织学生讨论分析：

1．图中所示的红细胞出现了什么现象？为什么？

2．当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？

3．红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于“渗透装置”中的什么装置？

4．你认为红细胞的吸水和失水多少取决于什么条件？

学生活动：

小组讨论分析红细胞吸水和失水的原因，进而归纳出：红细胞吸水和失水的条件，红细胞的细胞膜相当于半透膜，动物细胞相当于一个渗透装置。

培养学生观察、比较和分析、总结，进而得出科学结论的能力。

探究植物细胞的失水和吸水

教师活动：

实物演示 “萝卜条的吸水和失水现象”，引导学生思考萝卜条变软变硬的原因是什么？

学生活动：

观察现象，思考教师所提出的问题，交流与动、植物细胞吸水和失水相关的实例并分析原因。尝试从生活实例中提出问题、作出假设。

提出问题：植物细胞在什么情况下失水和吸水？失水和吸水的条件是什么？水分子是如何进出细胞的？

教师引导分析：这些问题那些是有价值的值得探究的？

因为细胞膜和液泡膜都属于生物膜，与红细胞的细胞膜在组成上和结构上都非常相象，所以由细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质组成的原生质层也应该是半透性的，相当于半透膜。所以植物细胞的失水和吸水应该和动物细胞一样，也是通过渗透作用吸水和失水的。那么如何作出假设呢？

学生活动：

思考交流讨论，表达自己的观点。

作出假设：植物细胞在高浓度溶液中失水，在低浓度溶液中吸水。

教师：怎样才能够知道我们的假设是否正确呢？

学生：做实验。

教师：怎么去做实验，做实验之前我们要做哪些准备工作呢？

学生：先应该设计实验方案。

教师：引导学生设计实验方案，组织学生具体实施实验。

学生活动：实施实验，及时记录和观察实验现象完成下面表格：

思考与讨论：

1．植物细胞的结构特点是什么？它会由于过多的吸水而涨破吗？若液泡是无色的，容易观察到吸水和失水的现象吗？这与选材有关吗？

2．什么情况下植物细胞会失水，现象如何？什么情况下植物细胞会吸水，现象如何？

3．成熟的植物细胞能看作一个渗透装置吗？如果能，那什么结构可看成半透膜？

4．你的实验结果是什么？与预期相吻合吗？如果不符合，你认为应当作何解释？

结合生活实际，有利于提高学生对生物学知识运用的能力和生物科学养素，同时引导学生善于从生活的实例中发现问题、提出问题、作出假设。

在教师设置问题的引导下，逐渐掌握新知识。

逐步掌握探究实验的具体步骤，培养学生的科学探究能力。

培养学生的实验操作技能。

通过问题的具体讨论，加深学生对知识的理解和应用，培养求实、质疑、探索的精神。

师生共同归纳总结：植物细胞吸水和失水的原因：

1．原生质层可看作半透膜。

2．当外界溶液的浓度>细胞液的浓度时，细胞失水，出现质壁分离；

当外界溶液的浓度<细胞液的浓度时，细胞吸水，出现质壁分离复原。

所以：植物细胞是一个渗透装置。

及时归纳总结，帮助学生巩固所学知识。

 
拓展应用

1、请尝试把实验药剂改为：0．1g/mL、0．8g/mL的蔗糖溶液或0．3g/mL的KNO3溶液，结果会怎样？

2、实验设计：

（1）你能否用普通光学显微镜判断植物叶肉细胞是否为活细胞？

（2）你能否通过实验估测出植物细胞细胞液的浓度？

请你根据今天学习的知识设计一种实验方案并预期实验结果及结论。

培养学生发散思维和设计实验的能力，拓展视野，巩固知识，进一步培养学生求实、质疑、探索的精神。