细胞吸水和失水原理

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1、细胞吸水和失水原理细胞吸水和失水原理教学设计方案教学设计方案1、 教材分析教材分析细胞吸水和失水原理选自人教版高中生物必修一第四章第一节物质跨膜运输的实例的内容。本节以细胞吸水和失水原理为主要内容，对细胞膜的特点进行进一步的认识，它不仅承接了第三章所学内容，也为后续学习生物膜奠定了一定的基础。既在教材中起到了承上启下的作用，也是了解生物膜，学习分子与细胞的基础。2、 学情分析学情分析高中一年级学生处在初中到高中的过渡期，对自然界保持一定的好奇心， 对科学的求知欲较强，想象丰富，有了一定的抽象思维，但是缺乏计划学习，缺乏专时专用、讲求效益，缺乏独立钻研、善于思考。为了体现课程理念，逐步养成学生有

2、计划、有效率的学习习惯，激起学生对科学的探知欲，教学过程中，要求学生除了从教材中学习知道外还要从教材外的资源中获取知识，如网络、教材光盘等，对于农村孩子来说条件所限，只有依靠老师从课堂中得到补充。 3、 教学目标教学目标（1） 通过挖掘生活中的现象，初步了解细胞吸水和失水（渗透作用）原理和概念；（2） 体验实验探究过程，体会细胞吸水和失水原理（渗透作用）的必要条件，并举例说明细胞吸水和失水原理。4、 教学重难点教学重难点重点：理解细胞吸水和失水（渗透作用）原理和概念；难点：细胞吸水和失水原理（渗透作用产生）条件及应用。5、 教学方法教学方法本节采用讲授法、谈话法以及直观教学法相结合的方法，适当

3、创设课堂情境，通过设置问题科学回归生活，分析细胞吸水和失水现象所产生的条件，促进学生知识与能力的自主建构，从而增强学生独立钻研、善于分析思考的能力。本节以细胞吸水和失水原理为核心，引出渗透作用的概念以及必备条件，整合课堂素材和学生已有知识，总结细胞吸水和失水原理和渗透作用产生的条件，从而体现良好的教学理念，实现学生知识能力的顺应与同化。6、 教学过程教学过程 教学环节教学环节教师行为教师行为预设学生行为预设学生行为意图意图联系生活联系生活设问激趣设问激趣开场白：开场白：相信大家在日常生活中都吃过凉 拌黄瓜，那你们是否有观察到经凉拌 后的黄瓜有什么样的变化呢？有同学说，有萎蔫现象，渗出少 量的水

4、，看来大家对日常生活还是比 较关注的，那多余的水从何而来？ （是的，来自黄瓜，黄瓜是一个生命 体，是有细胞构成的，即是可以说水 是来自细胞。 ） 继续提问：为什么水会从细胞中渗出 来呢？其中的原理又是什么呢？ 今天我们就一起来探讨这个问题：细 胞吸水和失水原理。根据日常 生活，学生回 答问题。学生聆听，积 极思考，进而 回答问题。引起学生 注意，激 发学生学 习兴趣以 及好奇心实验探究实验探究挖掘新知挖掘新知有这样一个装置，如图所示， 实验一实验一：一个长颈漏斗下密封一 层半透膜，漏斗内装有一定浓度的蔗 糖溶液，在烧杯中则是装有清水，而 且漏斗管内的液面与清水液面持平。什么是半透膜？我来做一个

5、解释，其实在生活中 是半透膜的有很多，像鸡蛋壳膜、鱼 鳔、羊皮纸、膀胱膜、种皮等就相当 于半透膜，而从字面上理解，半透膜 就是半透过的膜，即是说一部分物质 可以透过，一部分物质不可以透过， 因此，在此装置中，水分子是可以通 过的，蔗糖分子是不可以通过的。聆听，提 问：什么是半 透膜？通过解释， 学生明白半透 膜的概念，从 而解释哪种物 质可通过半透 膜，哪些不可 以通过半透膜。提出问 题，引发 思考解释学 生所产生 的疑惑， 好，大家预测一下，这样的装置， 过一段时间，管内液面将会发生什么 现象呢？（教师动作）贴出第二张图，大 家看到了什么（学生做出回答） ，很明 显的看到液面有所升高。（教师

6、引导学生思考） 问题组： 1、那是什么进去了呢？ 2、大家再想想水分子是不是只进 不出？（不是） 3、那为什么水进去了呢，并且导 至液面上升？液面上升的主要原因：水进去得 多，出来得少。从水分子移动的总方 向来看，很明显，水分子是从浓度低 的溶液移向浓度高的溶液中，而浓度 低的溶液中水分子的量比浓度高的溶 液中的水分子要多一些，使得水分子 进去多，出来的少，我们在生物学上， 将水分子透过半透膜，从低浓度到高 浓度扩散的现象就叫做渗透作用渗透作用。 但是这并不严谨，不规范，我们 应该考虑到单位时间、单位体积内， 溶液中水分子量的扩散差异。若改变其中的某个条件，会有什么现 象？ 改变一：改变一：如

7、果将蔗糖溶液换成了 清水或者将清水换成了蔗糖溶液，一 段时间后又会有怎样的现象发生呢？ 为什么？所以要发生渗透作用的一个条件： 具有浓度差。改变二改变二：，如果将半透膜换成纱 布，液面又是如何变化的呢？ 而要发生渗透作用的另一个条件 是要具有半透膜。学生通过 现已有知识， 作出预测。并 对该现象产生 原因进行思考。思考，并回答学生同老 师一同分析， 并建构渗透作 用的概念。通过前后 比较，学生做 出猜测，并结 合渗透作用进 行分析通过 实验探究， 学会挖掘 问题，解 决问题， 从中提取 信息，并 整理信息， 提高学生 的求知欲， 增强学生 独立钻研、 善于分析 思考的能 力培养 学生分析 问题

8、的能 力。经过以上分析，我们能总结出渗 透作用发生的两个必备条件：1）半透 膜；2）浓度差 正如实验装置中，这两个条件都 满足，是否意味着液面水平可以无限 上升呢？如果不是，什么时候会停止？水是不会持续上升的，因为浓度 差存在一种动力，这种动力使得水分 子通过半透膜从外侧进入漏斗，但在 水柱产生的同时，也会产生漏斗内部 的压力一种阻止水分子从外侧进 入内侧的压力。当动力=阻力时，就停 止上升。学生思考， 结合前面所讲 内容进行分析扩展新知扩展新知 升华迁移升华迁移通过对渗透作用的认识，我们了 解到了渗透作用的发生。那么细胞是 否也具备这样的条件呢？ 首先看看动物细胞，将其与渗透 装置做一个比较

9、。动物细胞一般有哪 些结构？（边画边说） 我们都知道细胞膜可控制物质进 出，使得一部分物质可通过，一部分 物质不可以通过，所以这里的细胞膜 就相当于装置中的半透膜。由于细胞 内存在一些物质，包括哪些？（糖类、 无机盐、蛋白质和核酸等物质）说明 细胞内存在一定的浓度，如果将动物 细胞放入清水中，就使得膜两侧存在 着浓度差。那我们就可以说动物细胞具备渗 透作用发生的两个必备条件。大家请翻开 60 页（图 4-1） ，它是 制备细胞膜的实验，是把哺乳动物的 红细胞放入不同浓度的溶液中所发生 的不同现象，细胞放入清水中发生了 吸水膨胀，当放入高浓度的溶液中时， 发生了失水皱缩，放在浓度相等的溶 液中时

10、发生了动态平衡。细胞的吸水 和失水现象都有一个共性，是什么？ 请大家分组讨论。 （水分子通过细胞膜，学生聆听比较分析，学 生与老师一起 推测学生思考，积 极回答问题学生分组 讨论分析，得 出共性。循序 渐进，达 到升华扩 展的目的， 同时培养 学生懂得 举一反三 的，延伸 问题，从 而培养自 主学习的 能力。从低浓度到高浓度移动所产生的，即 是说发生了渗透作用。 ）通过以上的分析，我们可以得出 这样一个结论：渗透作用是动物细胞 失水和吸水的原理。 在我们的日常生活中也有类似的 现象，比如长期吃瓜子，是不是觉得 口干舌燥呢？还比如打点滴，其实这 些都是因为细胞发生渗透作用造成的。 所以我们学了生

11、物学知识以后，还要 能够尝试解决生活中的一些问题。那我们再来看看植物细胞，看它 是否具备渗透作用的条件？请同学们看书 61 页植物细胞结构 示意图，示意图中，植物细胞有什么 结构？（画出植物细胞的简图）植物细胞里的细胞膜、液泡膜跟 动物细胞的细胞膜一样，同样相当于 一层半透膜。在生物学上，我们将细 胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质称 为原生质层。但是由于液泡占据空间 较大，将细胞质挤成薄薄的一层，所 以原生质层就相当于一层半透膜。另 外，液泡内含有糖类、无机盐色素和 蛋白质等物质，这些说明液泡内具有 一定浓度。这样一来，植物细胞跟动 物细胞很相似，都具备了渗透作用发 生的两个必备条件，由此推出：

12、植物 细胞吸水和失水的原理同样是渗透作 用。学生聆听，并 适当作答学生一起作答， 回忆之前所学 知识调动全班 同学，参 与活动， 活跃课堂调动全班 同学，参 与活动， 活跃课堂适当反馈 学生对之 前所学内 容的掌握 情况回归生活回归生活 延伸设问延伸设问那谁来解释一下课前落下的问题，水 是如何渗出黄瓜的，其原理是什么？ （学生作答）但是我们忽略了一个细节，我们都知 道植物细胞的细胞膜外多了一层细胞 壁，那细胞壁的性质有哪些？它的存 在是否影响到细胞的吸水和失水呢？学生根据 本堂所学内容， 回答问题。回归生活， 解决生活中 的问题，从 而培养学生 知识 的应 用能力。设 置问题疑， 激发学生趣，从而延伸下一节课所学内容：实验 植物细胞的质壁分离与复原。并引出下节 课所学内容。七、七、 板书设计板书设计细胞吸水和失水原理细胞吸水和失水原理1、渗透作用1、渗透作用的概念2、渗透作用产生条件半透膜 浓度差 2、细胞的渗透作用1、动物细胞细胞膜半透膜2、植物细胞1）原生质层半透膜2）原生质层：细胞膜细胞质液泡膜