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1、实验十一实验十一 模拟探究细胞表面积与体积的关系模拟探究细胞表面积与体积的关系（必修一（必修一 P110）学习任务分析学习任务分析模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系是浙科版必修 1 第二章第一节中的活动内容，在实验的操作上看，本活动相对容易。本活动能使学生认识细胞体积的大小和物质扩散的关系，为细胞学说这课的学习增加实际操作上的理解。本活动将科学知识同实际操作相结合，使学生的具象思维能力和抽象思维能力共同得到培养。一实验目的：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。二实验原理：用琼脂块模拟细胞。琼脂块越小，其表面积越大，则其与外界效换物质的表
2、面积越大，经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度快；琼脂块中含有酚酞，与 NaOH 相遇，呈紫红色，可显示物质（NaOH）在琼脂块中的扩散速度。实验材料用具实验材料用具(1)材料：3cm3cm6cm 的含酚酞的琼脂块。(2)用具：250mL 的烧杯，纸巾，塑料刀，直尺，塑料勺。(3)试剂：0.1%的 NaOH 溶液。三操作步骤：操作方法注意问题解释用塑料餐刀将含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为 3cm、2cm、1cm 的正方体将 3 块琼脂块放在烧杯内，加入 NaOH 溶液，将琼脂块淹没，浸泡 10min。用塑料勺不时翻动琼脂块。不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面避免干扰实验结果戴上手套，用塑料勺
3、将琼脂块从 NaOH 溶液中取出。用纸巾把它们吸干，用塑料刀把琼脂块切成两半。仔细观察切面的颜色变化，变成红色的部分代表 NaOH 扩散的深度，测量每一块上 NaOH 扩散后着色的浓度。记录应避免 NaOH 与皮肤和眼睛等接触。如泼洒出来，应立即用水冲洗泼洒处。NaOH 有腐蚀性避免干扰测量结果每两次操作之间必须把刀擦干实验结果根据测量结果进行计算，并将结果填在记录表中结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH 扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。四、实验注意事项四、实验注意事项(1)为避免干扰实验结果，不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面。(2)氢氧化钠
4、有腐蚀性，应避免氢氧化钠与皮肤和眼睛等接触。如泼洒出来，应立即用水冲洗泼洒处。(3)为避免干扰实验结果，每两次操作之间必须把刀擦干。五、实验相关知识五、实验相关知识(1)表面积与体积之比和琼脂块大小之间的关系，并找出规律。结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；氢氧化钠扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。(2)当氢氧化钠与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测氢氧化钠的方法，从琼脂块的颜色变化就知道氢氧化钠扩散到多远；在相同时间内，氢氧化钠在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明氢氧化钠在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。(3)根据球体的体积公式 V=4/3r3，表面积公式 S=4r2，计算结果如下表。通过实验说明为什么大的生物体由许多细胞构成，而不是由一个或几个大的细胞构成。答：因为细胞越大，物质运输的效率越低。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由一个或几个大的细胞构成。细胞直径（m）表面积（m2）体积（m3）比值（表面积/体积）20125641870.30302826141300.20
