物质跨膜运输的实例教案

【教学目标】

1、知识与技能目标

通过对渗透作用现象的观察，阐明渗透作用发生的条件，推导渗透作用的概念；说出水分子跨膜运输的特点；举例说明动物细胞膜和植物的原生质层相当于半透膜。

2、过程与方法目标

由“问题探讨”入手，从“扩散”迁移到“渗透”，理解动物细胞的吸水和失水；通过探究实验了解植物细胞的吸水和失水。

3、情感与价值观目标

尝试提出问题，作出假设，感受科学的严谨性；设计植物细胞吸水和失水的实验，体验探索的乐趣。

【教学重点】

细胞是一个渗透系统，动物细胞膜和植物的原生质层相当于半透膜。

解决方法：（1）通过渗透作用的演示实验，组织引导学生分析渗透现象。归纳总结渗透作用的概念、条件、原理、结果，指出半透膜的特性。（2）通过分析水分进出红细胞的状况，总结出细胞膜相当于半透膜。（3）通过相关探究实验的设计，理解植物的原生质层相当于半透膜。

【教学难点】

尝试提出问题，作出假设，进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计。

解决方法：（1）通过名人名言使学生认识到提出问题的重要性。爱因斯坦曾说过，“提出一个问题比解决一个问题更重要。”（2）充分利用学生已有的知识和生活经验，引导学生对有关知识现象深入思考，提出相关问题，开展合作学习，利用小组活动讨论确定有价值的问题。

【教具准备】

多媒体课件，包括渗透作用的相关flash动画、大宝SOD蜜广告视频、红细胞在显微镜下吸水与失水的实拍视频

【教学方法】学生观察、讨论、合作探究与教师讲述和启发引导相结合。

【教学过程】

课前分组：4人一组。

创设情境激趣，诱发探究心理：

视频播放：大宝SOD蜜广告。

过渡：看完广告后，大家有没有买大宝的冲动？SOD是什么呢？我利用百度搜索了一下，网络告诉我（投影展示）：

SOD（超氧化物歧化酶）是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。对人体不断地补充SOD具有抗衰老的特殊效果。

大宝SOD 蜜，内含丰富的SOD 活性物质，并加入人参、黄芪等天然植物的有效成分，它极易被皮肤吸收，并在皮肤表面形成一层保护膜，能不断地对皮肤补充SOD 活性物，并能有效地防止角质层水分的散失。经常使用大宝SOD蜜，能延缓皮肤衰老，快速渗透，深入滋润，全家适用，四季皆宜。令您皮肤白皙，容颜娇美，青春永驻。

引入新课：这段资料说明物质可以进入细胞。物质是如何进出细胞的？今天我们来学习第4章细胞的物质输入和输出（投影出题）第一节物质跨膜运输的实例（板书）细心观察动画，自主构建模型：

实验探究1：渗透作用的实验现象

（1）演示实验：一滴红墨水滴入到清水中，出现什么现象？学生观察并回答。（扩散），扩散是分子从浓度相对较高的区域向浓度相对较低的区域运动的现象。

（2）提出问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开，结果又会怎样?

投影播放渗透作用的flash动画，引导学生观察实验结果及微观上分子穿过半透膜的情况。

（介绍：烧杯中是清水，漏斗内是一定浓度的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层半透膜（多孔性薄膜）隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，一段时间后，漏斗内的液面上升。）

问题探讨，小组讨论：观察教材本节渗透现象示意图，讨论该实验：

（1）漏斗内的液面为什么上升？

（2）科学实验的一个重要原则是对照，你觉得本实验可以设置哪些对照实验？

小组代表发言。教师点评：给学生适当的鼓励。

总结：在本实验中，水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧通过半透膜扩散这种现象称为渗透作用。这个装置叫渗透装置。

由以上几个问题归纳，要想发生渗透作用，必须具备什么条件？

师生共同总结: 要有半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差。

投影展示阶段小结：

一、渗透作用

（1）渗透作用：指水分子通过半透膜，从相对含量高向相对含量低的方向扩散的现象，它是一种特殊方式的扩散。

（2）发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液有浓度差。

（3）原理：当溶液浓度A>B时，水分子就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度A

（4）渗透作用的结果：水分子可以通过半透膜进行双向扩散。从宏观观察，水分是由低浓度溶液流向高浓度溶液，直到达到动态平衡。

寻求生活体验，合作解决问题：

过渡：前面我们学习了渗透装置，细胞是否具备渗透装置的条件？细胞如何吸水和失水呢？我们以哺乳动物的红细胞为例来探究。

讨论动物细胞的吸水与失水：投影：扫描电镜下的红细胞。

视频：红细胞在显微镜下的吸水与失水。

讨论分析:

视频中的红细胞出现了哪些现象？

你认为红细胞在什么条件下吸水或失水？

你认为红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？

红细胞内的血红蛋白等有机物透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于什么膜？

红细胞的吸水膨胀和失水皱缩是渗透现象吗？其他动物细胞呢？

学生讨论总结，教师归纳讲述：

二、细胞的吸水与失水

1、动物细胞的吸水与失水

（1）动物细胞相当于一个渗透装置。

（2）动物细胞的吸水与失水原理：

动物细胞吸水：

动物细胞失水：

动物细胞不吸水也不失水：（举例：静脉注射生理盐水）

体验探究历程，提升思维品质：

2、植物细胞的吸水与失水

过渡：我们了解了动物细胞相当于一个渗透装置，细胞膜相当于半透膜。那么植物细胞能否吸水和失水，是不是和动物细胞的情况一样呢？

投影：成熟植物细胞模式图。介绍成熟的植物细胞的相关背景知识：（细胞壁、细胞液、原生质层）

积极思维：

生活中有哪些植物细胞吸水或失水的实例？（家里买菜放置时间长了，拌黄瓜、西红柿、腌菜）

你可以提出哪些问题来探究呢？（小组讨论）

引导学生：我们要善于从生活中的现象发现新的问题，提出问题。许多科学家的发现并不都是从实验中得到，更多的是通过观察生活中的现象发现问题的，例如，牛顿从苹果掉下来的现象中提出地球引力的问题；细菌学家弗莱明从一个长了青霉的细菌培养皿中出现的现象，提出青霉的分泌物是否具有抑制葡萄球菌生活的作用，从而提取出青霉素的；爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。可见，提出一个有价值的问题，是创造发明的良好开端。从这现象中能发现什么问题？并举例说明。从中选一个有究价值的进行研究。

（1）提出问题

学生可能提出的问题：

植物细胞内的吸水或失水主要是指哪一结构中水分的进出？

水分进出植物细胞要经过哪些结构？

植物细胞的最外层多了一层细胞壁，它对细胞的吸水或失水有影响吗？

植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？

植物细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢?

……（失的水是细胞内的水还是细胞间隙的水？是自由水还是结合水？）

筛选值得探究的问题。提出了一个有价值的问题后,我们如何去研究它呢?