高一生物教案：《物质的跨膜运输》教学设计。

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高一生物教案：《物质的跨膜运输》教学设计

教学目标

本节课内容是普通高中课程标准实验教科书《必修1》第四章第三节内容。（物质跨膜运输的方式）课程标准中与本节内容相关的具体内容标准是：“说明物质进出细胞的方式”。我理解这项要求包括以下几方面的含义：

1、知识目标

（1）举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点；

（2）说出被动运输与主动运输方式的异同点；

（3）阐述主动运输对细胞生活的意义。

2、另外根据本节课的具体内容分析，本节课制定的技能方面的目标是：能够正确解读坐标数据图表。

3、情感态度与价值观

（1）强调积极思考，大胆提出问题、回答问题；

（2）参与讨论与交流，学会合作；

（3）培养科学的探究精神。

教材分析

1、教学内容在教材中的地位与作用

本模块的第2章和第3章的内容分别是细胞的物质组成和结构，本章和第5章的内容都属于细胞的功能。第3章介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜大致的功能，本章着重介绍细胞膜的控制物质进出这一重要功能，其中第一节主要说明细胞膜是选择透过性膜，而这种功能与膜的结构有关，这样进入本章的第二节内容，能进入膜的物质跨膜运输的方式是否相同，这正是本节课要探讨的问题。任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换，可见这节内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要意义。另外，本节内容又与本模块第五章的第2节《细胞的能量“通货”——ATP》以及前面所学的“分泌蛋白的合成和运输”有关联的地方，同时又是对生物膜具有流动性的一个很好的例证。

2、教学重点

（1）物质进出细胞膜的方式

（2）图表数据的解读

确定的依据：该重点是由本节所学内容的教学目标所决定的。本节课的内容就是围绕物质进出细胞膜的几种方式展开的，因此应该将其确定为教学的重点。另外根据《标准》所提倡的“落实对学生科学探究能力的培养，”和“利用数学方法处理、解释数据”的观点，本节内容在对坐标图表分析上有较好的教学价值，因此我将“图表数据的解读”也作为了本节课的一项重点内容。

3、教学难点：

（1）主动运输

（2）图表数据的解读

确定的依据：难点（1）主动运输与其他两种运输方式相比，较为复杂，为逆浓度梯度、消耗能量需要载体的跨膜运输，学生容易受“自由扩散”和“协助扩散”的浓度差与它们运输速率的关系的定向思维影响，认为也是成正比关系，故为难点；另外，“主动运输”是物质跨膜的主要方式，它涉及到能量和载体的利用。而影响能量的供应则与《第五章－第三节》影响呼吸作用的氧、温度、ATP等因素有关，载体则与蛋白质的种类和功能多样性有关。因此，主动运输是前后章节内容其中一个综合知识点的基点之一，而学生自主的将蛋白质的多样性、能量的供应等知识点迁入到此，有一定的难度。

难点（2）“解读图表”是学生第一次真正运用数学思维进行的“探究”，切切实实地让学生感受到生物科学习是需要理科性思维，生物学中的知识论点是建立在严谨的实验数据基础上的。“解读图表”实现了学生对相邻学科知识的迁移，这也是学生比较欠缺的能力。

说教学方法

1、学情分析：

学生已经具备了细胞膜的结构、水跨膜的实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为新知识的学习奠定了认知基础。教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展，使学生的探究能力得到进一步的提高。

2、教法设计：

《普通高中生物课程标准》倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维德能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。基于《标准》的这种的理念，本节课采用“探究—发现”教学模式并与讲授法、讨论法等方法相结合。并配以多媒体辅助教学，教师通过列举实例，帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困难，是学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。结合生物个体水平的知识、物理学和数学知识以及学生的生活经验，突破学习难点。

具体方法如下：

（1）演示法

本节课充分利用现代声像技术及多种媒体工具，借助多媒体动画 ，把跨膜运输的几种方式等直观的展示给学生，有利于学生由感性认识上升到理性认识。

（2）引导探究法

本节课把引导法自始自终贯穿于学生的探究活动中，同时帮助学生建构正确的知识结构，适时得当的引导有利于学生掌握正确的探究方法。

3、学法设计

（1）合作学习法：学生通过实验探究、观察、分析、互相讨论，发挥群体智慧以达到解决问题的目的。本节课学生将在老师的引导下通过设计实验观看动画、结合教材、设计实验等方式进行合作学习。

（2）探究学习法：通过对几种跨膜运输方式的探究，并运用数学坐标图来表达三种方式的规律和特征，可以培养学生对图表数据的解读能力，即信息解读和知识迁移转化的能力。

4、教学媒体设计：多媒体课件。

说教学程序

课前准备：多媒体课件，一杯清水及蓝墨水。

1、创设情境，导入课题

（教师）现场演示向清水中滴一滴蓝墨水；

（学生）说出这是物理上的扩散现象；

（教师）大屏幕展示教材P60”水分进出哺乳动物红细胞的状况图片”；

（学生）通过讨论比较二者的相同点与不同点。

（教师）对学生的回答进行评价，针对二者的不同点（是否通过膜）进行引导，除了水以外，很多种物质都可以做跨膜运输，进入本节课的“问题探讨”，屏幕展示教材P70“问题探讨”部分的图片，图示的物质是否都能进入细胞呢，如果能他们进入的方式是否相同呢？点出课题——物质跨膜运输的方式。

（学生）通过观察，完成问题探讨中的3个问题。

注意：教师注重引导，特别是第二题，一定要强调题干中的“无蛋白的脂双层”，引起学生注意该结构与细胞膜的区别，进而回答此题。另外“问题探讨”中第3道讨论题，应该充分重视。第1节“物质跨膜运输的其他实例”中已说明Ca2+、Mg2+能跨膜运输，而本节“问题探讨”中的实验结果显示这两种离子不能通过脂双层，学生可以就此提出问题。

设计意图：联系生活实际并结合已有知识导入课题，激发学生学习兴趣，同时意识到生物学的各知识点之间有一定的联系，并自然的将所学知识形成系统，培养学生提出问题的能力。

2、教学内容及方法：

一、被动运输

1、自由扩散

（教师）列举实例，放映氧气和二氧化碳通过自由扩散进出细胞动画演示过程，引导学生注意物质运输的方向与细胞膜内外该物质的浓度关系。

（学生）观察并总结自由扩散的特点：由高浓度到低浓度（或顺浓度梯度）

（教师）举例补充，除了氧气和二氧化碳外，还有其他一些物质也可以通过自由扩散进出细胞。

（学生）学生归纳这些物质的特点：分子小，一些脂溶性的物质

（教师）进行引导：离子和一些较大的分子如葡萄糖，它们不能自由的通过细胞膜，那么他们是如何进出细胞的呢？导入

2、协助扩散

（教师）动画演示协助扩散的过程

（学生）学生通过观察，讨论并总结其特点。

（教师）大屏幕展示教材P71图4-7自由扩散和协助扩散示意图

（学生）学生通过比较，讨论，完成“思考与讨论”部分的三道题。

设计意图：

1、通过实例讲解自由扩散，让学生感受到生物学就在自己的生活中；

2、用动画演示自由扩散和协助扩散的过程，帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困难；

3、通过完成“思考与讨论”，强化学生对自由扩散和协助扩散两种物质运输方式特点的理解，增强比较学习法的认识；

4、通过分组讨论，增强了学生的团队意识。

过度：从物质运输是否需要能力入手，用比喻的方法以“逆水行舟”为例，给出被动运输的概念。同时大屏幕展示教材P71表4-1，导入本节课的第二部分“主动运输”。

二、主动运输

1、特点：

（教师）动画演示主动运输的过程,引导学生从浓度梯度、载体和能量三方面归纳特点；

（学生）仔细观察并同前面两种运输方式比较，归纳出主动运输的特点。

（教师）对学生的回答进行点评。

2、意义：

（教师）展示教材P63资料分析中的图片，并进行引导

（学生）通过讨论说出主动运输的意义。

设计意图：

1、培养学生的观察分析及归纳能力；

2、联系已有知识，形成知识系统；

3、通过完成技能训练，培养学生解读图标的能力，加强对主动运输的理解。

过渡：载体蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是，对于像蛋白质这样的大分子的运输却无能为力。那么人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这又是怎么进行的呢？

三、胞吞和胞吐

（教师）大屏幕放映胞吞和胞吐的过程动画，并作简单介绍。

（学生）仔细观察

（教师）引导学生思考：这个过程与细胞膜的什么特点有关？另外，对于基础较好的学生，可以进一步联系分泌蛋白的形成及生物膜系统。

设计意图：这部分知识虽然是教材中的小字部分，但是也教学中也不能忽略，联系生活实际结合动画，让学生了解胞吞和胞吐的过程及意义。

3、小结：根据本节课的内容，以表格的形式让学生归纳三种运输方式的异同，根据具体情况进行调整，如果时间允许，学生的基础比较好，可以将比较的项目由运输方向、载体、能量、实例等方面进一步延伸至曲线图。

4、目标测试题：www.jAB88.cOM

（1）教材P73基础题：

①下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是：

A． 相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内；

B．大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并且要消耗能量；

C．协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的载体蛋白；

D． 主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时，既要消耗细胞的能量，也需要依靠膜上的载体蛋白。

②下列说法中错误的是：

A． 果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果；

B．水分进出细胞是通过自由扩散；

C．葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的帮助，但不消耗能量，属于协助扩散；

D．大肠杆菌吸收钾离子属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白。

设计意图：这两道题设计的非常好，我认为应该引起师生的重视，其所考察的内容基本上已经辐射到了本节课的所有知识点：

① 自由扩散，协助扩散和主动运输三种物质跨膜运输方式的特点；

②自由扩散，协助扩散和主动运输三种物质跨膜运输方式的实例；

③ 大分子物质进入细胞的胞吞作用。

（2）下图示物质出入细胞的三种方式（黑点代表物质分子），请根据图回答下列问题：

①与甲相比，丙方式的不同之处是_________________________________;

②与丙相比，乙方式的不同之处是_________________________________;

③ 对于或细胞完成各项生命活动都非常重要的物质运输方式是_______________________.

⑥

设计意图：本题考查的知识点是物质跨膜运输的三种方式的比较，不仅考察学生对三种方式的理解，同时考查了学生的图文转换能力，因此是对本节课的重点的强化。

低温环境会影响物质的跨膜运输吗？为什么？

本题考查的知识点比较综合：

1、物质跨膜运输几种方式特点及所需条件；

2、细胞膜的结构特点；

3、呼吸作用中影响酶的活性的因素。

这道题在课上完成之后，我将它改成探究实验留给学生课后完成:

以小组为单位设计实验“探究温度对物质跨膜运输的影响”，如果有的小组设计的实验比较合理且有可行性，我们可以给学生提供实验材料和用具，让学生自己来操作实验。另外还要给学生留些常规的书面作业。

设计意图：

1、培养学生的探究能力及实验操作的能力；

2、增强学生的合作意识及对生物学的兴趣。

3、巩固所学知识。

课后反思

在教学中应该给学生交待几个容易忽视或弄错的知识点：

1、 细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性，如运载钾离子的载体就不能运载其他物质；

2、 自由扩散和协助扩散的相同点都是顺浓度梯度跨膜运输，而主动运输既可以顺浓度梯度，也可以逆浓度梯度；

本节课我认为比较符合新课标的理念，改变了以往的填鸭式教学模式，主要的知识点在老师的引导下，基本上是通过讨论由学生自己归纳出来的，充分体现了学生的主体地位；另外在教学中也发现了一些不足，比如说本节课的讨论比较多，还有让学生提出问题并尝试性回答的形式，这样课堂的节奏就很难控制，很容易出现前紧后松或前松后紧的情况，这需要教师在备课精心设计好教学程序。学生在学习本节课的过程中觉得很轻松，因为这部分内容本身并不难，但是如果不把新旧知识进行整合的话，在做题时就会觉得不那么得心应手。比如在分析影响主动运输速率的因素时，如果不把这个过程所需的载体、能量与前面学过的相关知识进行迁移就很难做出来。另外，学生在做有关图标题或曲线题时还存在很多困难，毕竟这是高中生第一次真正运用数学思维进行的“探究”，所以这就要求教师在设计练习和作业时加强这方面的训练。

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高一生物《物质跨膜运输的实例》学案

高一生物《物质跨膜运输的实例》学案

一、教材
《物质跨膜运输的实例》是人教版普通高中新课程生物必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式展示了渗透作用的实验现象，学生通过分析现象认识半透膜的作用;然后通过分析“水分进出红细胞”的现象以及探究“植物细胞的失水和吸水”使学生认识到细胞膜和原生质层都相当于半透膜;最后通过离子运输的实例认识细胞膜是选择透过性膜。其中本节的“植物细胞的吸水和失水的探究”是全书的第一个“探究”活动，通过这项活动，学生可以在提出问题、作出假设、设计实验等环节得到一定的体验和感悟，将为学习后面的探究活动打下一定的基础。
二、学情
本节的授课对象是高一的学生，在初中阶段，学生对物质交换有了很肤浅的了解，通过前几章的学习，学生已经具备了细胞膜的结构，水分跨膜运输实例的基础，为新知识的学习奠定了认知基础，并且还具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已经初步建立，学生具备自主、合作和探究的基础，但往往对探究的目的性及过程、结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的引导。
三、教学目标
在动物细胞吸水和失水的研究基础上，继续进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
尝试从生活现象中提出问题，作出假设;学习科学探究的一般方法和步骤。
在探究活动的参与过程中，领悟科学探究的思想方法，提高运用知识解决实际问题的能力，养成与他人交流，取别人之长的品质;初步形成实事求是的科学态度和一定的探索精神与创新意识。
四、教学重难点
学会科学探究的一般过程
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和操作。
五、说教学方法
教法：问题导学法、分组讨论法、多媒体直观教学法、讲授法等;学法：以学习小组为单位通过分析、观察、讨论等方式，形成“自主、合作、探究”的学习模式。
六、说教学过程
(一)联系生活，导入新课
首先简单复习上一节课所学动物细胞吸水和失水的原理和规律，然后联系生活实际：在日常生活中，白菜放置时间长了，以及萝卜条放在盐水中，都会萎蔫;而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水，青菜变得坚挺……这些生活现象说明了什么生物学原理呢?
学生会类比动物细胞有吸水和失水的现象而很容易说出：这些现象说明了植物细胞也会吸水和失水。
(二)新课讲授
继续设疑：植物细胞的吸水和失水是否跟动物细胞的一样呢?若解决这个问题首先要分析动植物细胞的结构。顺势ppt展示植物细胞的结构图，引导学生说出二者结构最大的不同：(植物细胞最外层有细胞壁，成熟植物细胞还有中央大液泡)，同时引出“原生质层”这一概念。引导学生理解细胞液的概念及其与液泡的关系，为后面学生顺利作出合理科学的假设埋下伏笔。
接着，引导学生思考：若要研究植物细胞如何吸水和失水，最核心的问题是什么?启发学生提出问题：植物细胞中原生质层是否也相当于一层半透膜?
引导学生分析上述问题有探究价值，接着引导学生作出大胆推测，并给出科学依据。(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。)
作出假设：原生质层相当于一层半透膜。
依照课前分组，小组讨论实验基本思路，教师巡视，之后小组代表发言，引导其他小组顺着该组同学设计思路继续推测实验预期结果。
教师进一步引导小组进一步讨论该实验的具体实验方案，包括实验材料的选择、实验用具和基本步骤。教师巡视指导。
讨论完毕，小组代表发言;教师引导其他小组对该小组方案进行评价并提出意见。教师重点强调实验材料的选择：最好是有颜色的和有中央大液泡的材料，综合起来最佳的材料是紫色洋葱鳞片的外表皮;并强调前后对照实验更有利于观察细胞形态的动态变化。
引导学生参考教材中的操作步骤，结合实验方案，分组动手实验操作，观察实验现象并记录实验结果，完成下面表格。

教师巡视指导。
小组代表叙述实验结果。
教师引导学生分析实验结果，并得出最终实验结论：原生质层相当于一层半透膜，并且植物细胞和动物细胞吸水和失水原理一样，水分都是顺相对含量梯度流动。
(三)巩固提高
回到课前所提的生活实际的问题，学生运用本节所学作出进一步的解释。这样培养学生善于用生物学理论解释生活现象的良好习惯。
(四)小结作业
本节经历了科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果，得出结论、表达交流等。
课后完成实验报告，并设疑：我们知道了水分子是顺着相对含量梯度进出细胞的，那其他分子呢?比如无机盐，他们是通过什么方式进出细胞的呢?请课后查阅相关资料，也可以设计实验进行探究。探究其他分子比如无机盐进出细胞是通过什么方式的。
七、说板书设计
物质跨膜运输的实例
一、提出问题
二、作出假设
三、设计实验(实验思路、实验预期、具体步骤)
四、进行实验
五、分析结果、得出结论

高一生物教案：《物质跨膜运输的实例》教案一

每个老师上课需要准备的东西是教案课件，规划教案课件的时刻悄悄来临了。此时就可以对教案课件的工作做个简单的计划，才能规范的完成工作！有没有出色的范文是关于教案课件的？下面是由小编为大家整理的“高一生物教案：《物质跨膜运输的实例》教案一”，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

高一生物教案：《物质跨膜运输的实例》教案一

一、教材分析

本实验选自人教版高中生物必修一第四章第1节《物质跨膜运输的实例》。本节课是在教材实验的基础上结合学生提出的新问题，进行的进一步探究，培养学生科学探究、理性思维等生物学科的核心素养。

二、学情分析

由于我校为省级示范性高中，学生有较强的动手能力，学生在验证教材实验现象的同时，也会发现和提出一些新的问题，学生对这些问题作进一步探究的强烈兴趣为本课奠定了良好的心理基础和能力基础。

基于新课程标准，我对教学目标和教学重难点的确定如下：

三、实验教学目标

知识目标：观察植物细胞的失水和吸水，阐明其原理

能力目标：尝试提出问题、做出假设并设计实验

情感、态度和价值观目标：培养探索和团队合作精神，提升创新意识

四、实验教学重难点

重点：学会植物细胞失水与吸水实验的操作，观察并得出实验结论

难点：提升学生的实验创新能力

五、教学方法

为突破教学目标及教学重难点，制定了相应的教学方法：

实现新课标倡导的“主动、探究、合作”的理念，采用层层提问、分组讨论、自主探究的教学方法

六、实验改进

同时结合我校实验教学现状，尝试在以下几方面对实验进行改进：

1.增加实验材料和实验试剂，完成创新实验，培养探索和创新精神

2.借助电子设备及APP软件达到更好的实验效果

七、实验创新

为此，我进行了以下三点创新：

1.增加实验材料——紫色洋葱鳞片叶内表皮

在实验过程中，如何依据本实验探究植物细胞壁具有全透性的这个问题把课堂引入了高潮，学生采用了紫色洋葱鳞片叶的内表皮作为实验材料，采用加有红墨水的蔗糖溶液为实验创新试剂

2.增加实验试剂——氯化钠溶液和滴加红墨水的蔗糖溶液

有同学提出除蔗糖溶液外，能否选用其他试剂来完成实验，其中Nacl溶液是个不错的选择，因为效果明显并且还可以观察自动复原

3.使用手机支架固定手机，并在手机和电脑均安装AirMore应用

学生在使用显微镜的过程中，教师不方便指导，为此添置手机支架固定手机，使用简单，实现显微镜下的图像在手机中观察，方便教师指导，而且还可以在手机端和PC端均安装AirMore应用，连接同一WiFi或在手机和电脑之间连接一个数据线，即可实现手机和电脑同步，方便教师教学和学生交流。

八、实验教学过程

1.实验准备：载破片、盖破片、壁纸刀、镊子、清水、0.3g/ml蔗糖溶液、0.6g/mlNacl溶液、红墨水、紫色洋葱、普通光学显微镜

2.实验过程：

课程开始，教师由日常生活中植物细胞失水和吸水的例子引入新课，引导学生提出问题，做出假设，然后学生分小组进行讨论，设计实验，教师加以引导，最终完成可操作的实验方案，学生开始实验，这样既可以锻炼学生的动手操作能力，也可以培养学生团队合作的精神。

（此处播放学生实验视频及实验现象）

3.提出问题、交流讨论：

实验结束后，有的同学会提出这样的问题：除蔗糖外，可以选用其他试剂吗？学生分小组讨论，最后选取0.6g/ml的Nacl溶液也实验试剂进行了重复实验，结果惊奇的发现紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞在0.6g/ml的Nacl溶液中不但能实现质壁分离，还能实现自动复原。同学们对于自己做出的实验的现象既惊讶又开心，此时我像学生们抛出了这样一个问题：同学们，你们能不能根据今天的实验，证明出我们学习过的植物细胞壁具有全透性呢这个问题把今天的实验课推向了高潮，同学们讨论的异常激烈，最后在大家的共同努力下，同学们选取了加有红墨水的蔗糖溶液为实验试剂，紫色洋葱鳞片的内表皮为实验材料，观察到在细胞壁和细胞膜之间出现了红色，证明出植物细胞壁的全透性，完成创新实验，突破教学难点。

4.课堂小结：课程最后，学生在交流探讨中对本节课以下内容进行总结：

（1）植物细胞失水和吸水的条件

（2）质壁分离及复原现象和原理

（3）质壁分离及自动复原

（4）探究植物细胞壁具有全透性的实验操作

（5）创新探究性实验的基本思路

5.课后体会：通过本节课的学习，学生收获很多，实验在欢声笑语中结束。（此处播放学生谈个人体会的视频）

最后谈谈我的教学反思

九、实验教学反思

1.教材实验经典，有助于学生更好更准确的把握教材内容

2.自创实验创新，培养学生的创新和勇于探索的精神

3.在实验中学生提出许多问题，是教师在实验教学中不断创新的源泉

高一生物《物质跨膜运输的方式》学案

高一生物《物质跨膜运输的方式》学案

知识点一、被动运输
1．物质运输的方式被动运输：物质顺浓度梯度进出细胞　的运输方式主动运输：物质逆浓度梯度进出细胞　的运输方式
3．辨析比较
(1)渗透与扩散的比较
扩散是指某些物质分子从高浓度向低浓度的运动，可以是气体、溶剂分子，也可以是溶质分子；而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。其关系如下图所示。
(2)影响被动运输的因素
在被动运输中，物质运输的速率除取决于浓度差外，还与该物质分子的大小以及脂溶性有关。一般而言，分子越小、脂溶性越强，运输速率越大。对于协助扩散，还与载体种类和数量有关。如图所示，自由扩散随外界物质浓度升高，运输速率可持续增大；而协助扩散需要载体蛋白的协助，当超过一定限度时，随着外界物质浓度升高，运输速率不再增大，这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限，即具有载体饱和效应。

　1.自由扩散和协助扩散的动力都是浓度差。2.二者都不需消耗细胞代谢产生的能量。
知识点二、主动运输
1．特点
(1)逆浓度梯度运输。
(2)需载体蛋白的协助。
(3)需消耗细胞呼吸产生的能量。
2．影响因素
(1)载体：细胞膜上的一类蛋白质
①不同物质的运输载体不同不同生物膜上的载体的种类和数目不同
②载体具有饱和性：当细胞膜上的载体已达饱和时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度增大而增大。
(2)能量：凡是影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。如图。
(3)温度：温度可影响有关酶的活性和生物膜的流动性，因而影响物质运输速率。低温会使物质跨膜运输速率下降。
　三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分子物质；三种物质运输方式是物质进出细胞的主要运输方式，除此之外还有其他方式(通道运输)。
知识点三、胞吞和胞吐
1．过程
(1)胞吞：大分子物质――→与膜上蛋白质结合细胞膜内陷、分离囊泡―→大分子物质进入细胞内
(2)胞吐：大分子物质――→与膜上蛋白质结合细胞膜外凸、分离囊泡―→大分子物质排出细胞外
2．结构基础：细胞膜的流动性。
3．条件：二者都需要消耗能量。
　下列生理功能必须通过主动运输来实现的是(多选)()
A．大部分脂溶性维生素进入小肠绒毛上皮细胞
B．红细胞从血浆中摄取K＋
C．鲨鱼将血液中多余的盐分通过鳃排出体外
D．葡萄糖进入红细胞
易错点提示　牢记主动运输的特点：①逆浓度梯度运输；②需载体蛋白的协助；③需消耗能量。
解析　小分子物质进出细胞的方式有三种：自由扩散、协助扩散和主动运输。此题中的A属于自由扩散，既不需要载体协助，也不消耗能量；B、C为主动运输，它既需载体又耗能；D为协助扩散，只需载体不耗能。
答案　BC
要识记常见物质出入细胞的方式。归纳如下：
(1)被动运输自由扩散H2O气体(O2、N2、CO2等)脂溶性物质(甘油、脂肪酸、苯)尿素协助扩散：C6H12O6进入红细胞
(2)主动运输：氨基酸、C6H12O6、核苷酸、H＋、Mg2＋、K＋、Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO－3。
　物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况，回答下列问题：
(1)据图指出A、B、C所表示的物质运输方式，A是____________，B是________，C是________。
(2)上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化？________，为什么？________________________________________________________________________。
(3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是__________、________、________。
易错点提示　误认为主动运输都是逆浓度转运。
解析小分子物质进出细胞的方式有3种：自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散是小分子物质进出细胞膜的方式，它总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，其扩散速度与物质浓度的高低成正比，表现出A图所示的曲线；协助扩散亦是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，但这种扩散必须由载体来转运，当细胞膜上的载体达到饱和时，其扩散速度就会受到限制，表现为B图的曲线；主动运输是物质进出细胞的主要方式，该过程需要载体和能量，当外界离子的浓度高于细胞内离子浓度时(顺浓度梯度)，主动运输比自由扩散和协助扩散要快得多。主动运输逆浓度梯度进行时，在能量充足、载体没有达到饱和之前，运输速度随离子浓度的升高而加快，当载体饱和或能量不足时，主动运输就会减弱，表现为C图曲线。当加入呼吸抑制剂后，受影响的曲线是主动运输曲线。
答案　(1)自由扩散　协助扩散　主动运输
(2)主动运输　主动运输需要呼吸作用提供能量
(3)自由扩散　自由扩散　主动运输
解答此题应分析每条曲线所对应的方式，特别是对C图曲线的分析：开始时细胞内浓度低，随着时间的延长细胞内浓度高于细胞外浓度，说明细胞能逆浓度梯度吸收该物质，故判
定该物质进出细胞是主动运输。

高一生物教案：《物质跨膜运输的实例──水分运输》教学设计

高一生物教案：《物质跨膜运输的实例──水分运输》教学设计

一、教材内容分析

《物质跨膜运输的实例》是人教版普通高中新课程生物必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式展示了渗透作用的实验现象，学生通过分析现象认识半透膜的作用；然后通过分析“水分进出红细胞”的现象以及探究“植物细胞的失水和吸水”使学生认识到细胞膜和原生质层都相当于半透膜；最后通过离子运输的实例认识细胞膜是选择透过性膜。其中本节的“植物细胞的吸水和失水的探究”是全书的第一个“探究”活动，通过这项活动，学生可以在提出问题、作出假设、设计实验等环节得到一定的体验和感悟，将为学习后面的探究活动打下一定的基础。

二、教学设计思路

由“问题探讨”引入，通过渗透现象的分析，学生自主构建渗透作用的概念；回忆细胞膜制备的实验，分析“水分进出红细胞的情况”认识到红细胞的细胞膜相当于半透膜，吸水或失水取决于细胞内外的浓度差；进而引导学生讨论“植物细胞的吸水和失水”情况，尝试提出问题，作出假设，指导学生做好探究实验；最后适当的拓展与延伸，进行总结性评价。

三、教学目标

1、知识与技能：

(1)说出渗透作用的概念和条件；

(2)列举水的跨膜运输，说明细胞膜是半透膜；

(3)进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

2、过程与方法：

(1)尝试从生活现象中提出问题，作出假设；

(2)学习科学探究的一般方法和步骤。

3、情感态度和价值观：

(1)领悟科学探究的思想方法，培养学生质疑、求实、创新及勇于实践的科学态度和精神；

(2)学生在合作学习的过程中，学会与人交流、尊重他人。

四、教学重点和难点

1、重点：

(1)探究水分进出细胞是顺相对浓度梯度的；

(2)举例说明细胞膜是选择透过性膜（半透膜）。

2、难点：

(1)尝试提出问题、作出假设；

(2)进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

五、教学方法

主要采用探究式教学模式，配以多媒体辅助教学。

六、教学流程

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

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。

教后反思

本节主要采用探究式的教学方法，引导学生自主、探究、合作与交流，充分发挥了学生的主体性，体现了新课程的理念；本节课师生互动场合较多，又要完成一个探究性实验，时间略显紧迫所以要求老师要有较强的教学组织能力，不然很难完成教学任务。