資源簡介

必修一 4.1《被動運輸》教案
教材分析：
《被動運輸》是高中必修一第四章《細胞的物質輸入和輸出》第一節的內容，本節課的教學內容是在學生學習了《細胞的基本結構》的基礎上進行的。本節課內容較多，主要包括動物細胞的吸水和失水、植物細胞的吸水和失水、質壁分離及其復原實驗、自由擴散、協助擴散等內容；其知識點緊湊且聯系緊密，這有利于學生在鞏固前面所學知識的同時，能夠更加具體的學習、掌握被動運輸的主要內容，并為學生后面學習《主動運輸與胞吞、胞吐》的內容作好鋪墊。
學情分析
處于高一階段的學生，對植物細胞的吸水和失水已經有了基本的認識，也都知道了植物細胞和動物細胞在結構上的差別；并且這一階段的學生好奇心強、并且已經具備一定的觀察和認知能力，這些已有的知識基礎和能力能夠幫助學生更好地理解被動運輸的具體機制；但是其探究能力有待提高，教師需要對學生有一定的指導。
教學目標與核心素養
【生命觀念】基于細胞膜的結構與功能，理解被動運輸的機制，認同生命的自主性，從而更加深刻地理解生命的本質。
【科學思維】理解滲透作用的原理及其發生的條件，結合此現象解釋動植物細胞吸水和失水；并嘗試結合細胞膜的結構與功能，推斷其他成分物質出入細胞的方式。
【科學探究】通過探究實驗，探究植物的原生質層是否為一層半透膜；培養學生的科學探究能力。
【社會責任】塑造學生形成造福人類的態度和價值觀，將物質運輸的知識應用到生活實踐中，用于分析和解釋諸如蔬菜腌制、合理施肥等實踐問題。
教學重難點
【重點】1.滲透作用的原理和特點；
探究植物細胞的吸水和失水；
被動運輸的原理和特點。
【難點】1.嘗試提出問題、作出假設并設計相關實驗；
探究植物細胞的吸水和失水；
轉運蛋白的作用和特點。
教學流程
教學環節 教師的組織和引導 學生活動 設計意圖
一、舊識回顧，溫故知新 （多媒體呈現） 液泡的功能 細胞膜的結構與特點 細胞膜的功能。 回顧舊知識。 回顧舊知識，為下面學習被動運輸的機制做鋪墊。
二、創設情境，導入新課 細胞是一個開放的系統，每時每刻都與外界環境進行物質和能量的交換，而物質的進進出出都必須要經過細胞的邊界——細胞膜。 提問：大膽猜測物質分子是如何通過細胞膜的？ 思考并回答問題。 通過問題的設計與學生的回答，聯系舊知識引出新知識，并使學生能夠主動參與到課堂中。
新課講授，交流討論 滲透作用 細胞的吸水和失水 1.動物細胞的吸水和失水 2.植物細胞的吸水和失水 被動運輸 一、教材P62問題探究： 裝置圖片展示與介紹； 播放動畫； 讓學生看完動畫后描述所觀察到的現象。 讓學生思考： （1）漏斗管內頁面為什么會升高？ （引導回答：①蔗糖分子不能自由通過半透膜，而水分子可以。②兩側的水分子都在運動。③由于燒杯內的水分子相對較多，所以單位時間內透過半透膜進入長頸漏斗的水分子數量要多于從長頸漏斗滲出的水分子數量。④整體表現為水分子由燒杯通過半透膜進入漏斗，因此漏斗液面升高。） 二、由此引出【滲透作用】。 概念：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散，成為滲透作用。 滲透作用的方向：水分子（或其他溶劑分子）從水的相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透。（即低濃度流向高濃度） 三、思考：發生滲透作用需要什么條件？ 問題1：如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗液面還會升高嗎？ 【條件一：要有半透膜】 問題2：如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？（半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子的進出達到動態平衡，漏斗液面不再升高。） 【條件二：半透膜兩側具有濃度差】 習題鞏固 水是活細胞中含量最多的物質，水是如何進出細胞的呢？我們一起來學習細胞的吸水和失水。 思考：當我們吃較咸的食物，比如吃咸菜、嗑瓜子時，你的口腔會有什么感覺？為什么？如果及時喝水會緩解這種感覺嗎？ （這種就是動物細胞的吸水和失水的現象。） 以哺乳動物的紅細胞為例，分析動物細胞吸水和失水的現象。 （圖片展示放置在不同濃度的氯化鈉溶液中的哺乳動物紅細胞） 提問： 1．圖中所示的紅細胞出現了什么現象？ （①外界溶液溶質的濃度＜細胞質溶質的濃度時，細胞吸水膨脹。②外界溶液溶質的濃度＞細胞質溶質的濃度時，細胞失水皺縮。③外界溶液溶質的濃度＝細胞質溶質的濃度時，細胞形態不變。） 2．當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？ 3．紅細胞內的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？這說明紅細胞的細胞膜相當于“滲透裝置”中的什么裝置？ 4．你認為紅細胞的吸水和失水多少取決于什么條件？ 5.想一想臨床上為什么要用生理鹽水。 ↓ 引導學生得出： ①在動物細胞中細胞膜相當于一層半透膜； ②紅細胞吸水和失水的多少主要取決于紅細胞內外的濃度差值。 習題鞏固 思考：植物細胞的吸水和失水與動物細胞一樣嗎？它的什么結構充當半透膜？ （圖片展示植物細胞的結構） 思考： 一個成熟的植物細胞中液泡的體積占90%以上，那么這個細胞中的液體環境主要與誰有關？ 液泡中的水到達細胞外主要依次穿過什么結構？外界溶液中的水進入細胞液依次穿過的結構又是什么？ ↓ 引出原生質層的概念。 【探究植物細胞的吸水和失水】 探究實驗的一般步驟 提出問題→作出假設→設計實驗→進行試驗→分析結果，得出結論→表達和交流 引導學生閱讀P64內容，并進行實驗設計。 實驗過程 （視頻展示實驗過程，展示洋蔥鱗片葉外表皮質壁分離與質壁分離復原的圖片、模擬動畫） 讓學生填寫教材P64表格 提問：（教師引導回答） 要觀察細胞發生質壁分離和復原，對材料有什么要求？ 蔗糖濃度是不是越高越好？ 質壁分離與質壁分離復原的內因和外因是什么？ （內因：原生質層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大。 外因：原生質層內外溶液存在濃度差。） 植物細胞會不會像動物細胞那樣不斷的吸水最后漲破呢？ （不會，植物細胞因為有細胞壁的存在，其對整個細胞有一個機械支持和保護的作用。） 得出結論 在較高濃度溶液中細胞失水，液泡變小；在較低濃度溶液中細胞吸水，液泡變大。原生質層相當于半透膜，成熟的植物細胞靠滲透作用吸水或失水。 小結 科學探究的一般步驟 質壁分離的條件：①具有大液泡；②原生質層相當于半透膜；③具有細胞壁（全透性）；④原生質層與外界溶液具有濃度差；⑤活細胞。 拓展 利用植物細胞發生質壁分離和質壁分離復原現象不光能夠判斷植物的死活、測定植物細胞的細胞液濃度，還可以判斷其他未知溶液濃度的大小、觀察細胞膜的存在等等。 八、習題鞏固 被動運輸的概念 自由擴散和協助擴散 讓學生自主總結自由擴散與協助擴散的異同點 表格總結（結合動畫、圖片展示） 轉運蛋白：載體蛋白、通道蛋白 （圖片、動畫展示） 描述現象。 以小組為單位進行思考并回答問題。 思考并回答問題。 回答問題。 思考并回答問題。 小組討論、分析、歸納。 學生回答問題。 思考并回答問題。 學生通過觀看視頻、動畫、圖片，分析規律，得出實驗結論。 以小組為單位進行思考并回答問題。 知識總結。 學生回答問題。 閱讀教材P66-67思考并總結。 結合教材P66-67進行描述、總結其特點。 利用動畫、圖片生動演示，不僅能夠增加學生的學習興趣，還使學生能夠更加直觀的理解裝置反應現象。 通過問題的思考與回答，能夠激起學生的求知欲望。引導學生自主思考、探究合作，最終完成對知識的主動建構。 引出滲透作用。 由問題導向引出滲透作用發生的條件。 知識及時鞏固。 聯系實際，培養學生能夠運用課本知識解釋生活中的一些實際問題的能量。 培養學生觀察、比較和分析、總結，進而得出科學結論的能力。 知識點及時鞏固。 內容過渡，引出植物細胞的吸水和失水。 通過實驗設計、現象分析等一系列探討活動，讓學生真切體驗學以致用，提高學生的科學思維能力和探究能力。 及時鞏固知識。 培養學生自主思考、總結的能力。 利用圖片、動畫展示，使課本知識更加生動，加強學生的理解和掌握。
四、課堂總結 師生共同總結。（思維導圖展示各知識點） 鞏固本節課所講內容。
五、課后作業 布置課后作業。 完成課后作業。
六、板書設計

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