2019-2020年高中生物《物質(zhì)的跨膜運輸》教案2 蘇教版必修1.doc

2019-2020年高中生物物質(zhì)的跨膜運輸教案2 蘇教版必修1本節(jié)主要介紹物質(zhì)跨膜運輸?shù)膬煞N類型：被動運輸和主動運輸。學(xué)習(xí)本節(jié)的關(guān)鍵詞是被動運輸和主動運輸。在細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能一節(jié)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和功能的知識，認(rèn)識了細(xì)胞膜能使每個細(xì)胞與周圍環(huán)境分隔開，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，控制細(xì)胞與周圍環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交換。本節(jié)教材具體講述物質(zhì)出入細(xì)胞的兩種類型，是對第二節(jié)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的知識的補(bǔ)充和延伸。細(xì)胞膜控制物質(zhì)交換的跨膜運輸功能對細(xì)胞完成各項生命活動具有重要意義。同時，本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)人體的穩(wěn)態(tài)等后續(xù)知識的基礎(chǔ)。本節(jié)教材設(shè)置了1個“邊做邊學(xué)”、1個“課題研究”、1個“繼續(xù)探究”和1個“放眼社會”、1個“拓展視野”學(xué)習(xí)欄目?！斑呑鲞厡W(xué)”是通過對3粒葡萄的滲透實驗的探究活動，讓學(xué)生在探究實驗中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而自主發(fā)現(xiàn)水分子的滲透作用，更好地理解水分滲透的原理?！罢n題研究”的內(nèi)容是如何判斷細(xì)胞的死活？教材以探究與生活實際中釀酒、發(fā)面等密切相關(guān)的酵母菌的死活問題為切入點，引導(dǎo)學(xué)生嘗試提出假設(shè)，進(jìn)而設(shè)計探究實驗方案，通過探究實驗過程，從而更深刻理解細(xì)胞膜的選擇透過性，并懂得在生活實踐中應(yīng)用學(xué)到的生物學(xué)知識?！胺叛凵鐣睓谀?，通過介紹生物膜在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，讓學(xué)生認(rèn)識生物科學(xué)技術(shù)在社會生活中的價值?！袄^續(xù)探究”活動讓學(xué)生利用已學(xué)習(xí)的生物膜選擇通透性知識，嘗試設(shè)計一個濾去海水中鹽分或污水中重金屬離子的方案，讓學(xué)生從中體驗應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行探究的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的能力。“拓展視野”欄目通過介紹細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用，使學(xué)生對物質(zhì)的跨膜運輸有了更全面的認(rèn)識。教學(xué)重點主動運輸和被動運輸。教學(xué)難點主動運輸和被動運輸?shù)膮^(qū)別。教具準(zhǔn)備人消化系統(tǒng)消化吸收營養(yǎng)的課件，簡單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散和主動運輸?shù)膭赢?，物質(zhì)跨膜運輸方式的比較表，滲透實驗所需材料用具等。課時安排2課時三維目標(biāo) 1.舉例說明物質(zhì)的被動運輸。2.舉例說明物質(zhì)的主動運輸。3.通過滲透實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。4.通過課題研究，繼續(xù)探究活動，讓學(xué)生嘗試應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行科學(xué)探究。5.通過本節(jié)教材中課題研究、放眼社會的教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識生物技術(shù)在社會生活中的應(yīng)用價值。6.通過對物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的分析，認(rèn)識細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。第1課時被動運輸、主動運輸教學(xué)過程 導(dǎo)入新課教師利用多媒體顯示人體消化系統(tǒng)模式圖，接著顯示各類營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)消化后，主要在小腸處被吸收過程，動畫顯示水、無機(jī)鹽、維生素、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等吸收進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的情景。師這些營養(yǎng)物質(zhì)是如何進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的呢？課件展示：我國運動員劉翔在奧運會上110米欄奪冠鏡頭，突顯其骨骼肌的劇烈運動。運動員劇烈運動時，其肌細(xì)胞需吸收利用大量O2，同時產(chǎn)生大量CO2，那么，O2和CO2是如何進(jìn)出細(xì)胞的呢？學(xué)生閱讀教材P40相關(guān)內(nèi)容，分析回答：O2和CO2通過擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜。推進(jìn)新課板書：一、被動運輸師為什么O2和CO2能通過擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞呢？教師活動：利用多媒體動畫演示O2和CO2進(jìn)出細(xì)胞的情景。師（1）細(xì)胞膜主要是由什么物質(zhì)組成的？基本骨架是什么？它有什么結(jié)構(gòu)特點？（2）O2和CO2這兩種物質(zhì)的相對分子質(zhì)量是多少？是否具有極性？（3）組織細(xì)胞在新陳代謝過程中要不斷消耗O2，釋放出CO2，那么組織細(xì)胞與周圍環(huán)境之間O2和CO2的濃度如何？生（1）細(xì)胞膜主要是由磷脂分子、蛋白質(zhì)分子等組成，細(xì)胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，細(xì)胞膜具有一定的流動性。（2）O2和CO2的相對分子質(zhì)量分別是32和44，都是非極性分子。（3）組織細(xì)胞內(nèi)O2濃度低，CO2濃度高；而周圍環(huán)境中O2濃度高，CO2濃度低。師 O2和CO2都是小分子物質(zhì)，都是非極性、脂溶性分子，由于組織細(xì)胞在新陳代謝過程中不斷消耗O2，釋放CO2，因此組織細(xì)胞內(nèi)O2濃度比周圍環(huán)境中低，O2能不斷從周圍環(huán)境透過細(xì)胞膜移動到細(xì)胞內(nèi)，而CO2正好相反。像O2、CO2分子這種通過細(xì)胞膜的方式叫擴(kuò)散，又稱為簡單擴(kuò)散。師什么叫擴(kuò)散？再舉一例。生擴(kuò)散是指由于分子運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，即一種物質(zhì)的分子從相對高濃度的區(qū)域移動到低濃度的區(qū)域，例：乙醇、甘油、脂肪酸等。教師活動：利用多媒體動畫演示葡萄糖通過載體運輸進(jìn)入紅細(xì)胞的情景。師葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的過程與O2、CO2進(jìn)出細(xì)胞的過程相比較，有什么異同？生相同點是運輸方向都是從高濃度向低濃度方向，不同點是O2、CO2擴(kuò)散時不需要載體，而葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體協(xié)助。師像葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞這種過程稱為什么方式？生易化擴(kuò)散。師簡單擴(kuò)散和易化擴(kuò)散都是物質(zhì)從高濃度向低濃度方向運輸，不需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量，其運輸動力都是細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度差，因此，這兩種方式都屬于物質(zhì)的被動運輸。師制作人口腔上皮細(xì)胞臨時玻片標(biāo)本時，為什么在載玻片上滴一滴生理鹽水，而不用蒸餾水呢？師生共同討論：水是小分子，能自由進(jìn)出細(xì)胞，生理鹽水與人的口腔上皮細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)濃度等滲，水分子進(jìn)出細(xì)胞能保持動態(tài)平衡，若使用蒸餾水，細(xì)胞膜會因過量吸水而膨脹破裂。水分子從濃集區(qū)域向水分子稀少區(qū)域的特殊擴(kuò)散現(xiàn)象稱為滲透。（1）每2人一組，取三只玻璃杯，編號1、2、3，用量筒分別量取等量的葡萄汁、飽和葡萄糖溶液、自來水倒入三只杯中，加蓋。（2）挑選3粒新鮮葡萄，分別稱重記錄后，分別放入3只玻璃杯中，加蓋。觀察并記錄葡萄在玻璃杯中位置。（以上實驗在課前一天做好）（3）靜置24 h后，觀察并記錄葡萄在玻璃杯中位置。取出葡萄，用吸水紙吸去葡萄表面上的溶液，稱重，測試軟硬度并記錄。生比較實驗前后葡萄質(zhì)量有何變化？三個葡萄之間軟硬度有何不同？這些現(xiàn)象說明了什么問題？師葡萄汁是等滲溶液，葡萄吸水和失水保持動態(tài)平衡，其質(zhì)量幾乎無變化，軟硬度也幾乎不變；飽和葡萄糖溶液濃度大于葡萄細(xì)胞液濃度，葡萄失水，質(zhì)量減少，葡萄變軟；放在自來水中，葡萄大量吸水膨脹變硬，質(zhì)量增加。這些現(xiàn)象說明了水分子能通過細(xì)胞膜從溶液濃度較低的一側(cè)向溶液濃度較高的一側(cè)滲透。師葡萄糖以易化擴(kuò)散方式進(jìn)入紅細(xì)胞，那么小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖時以什么方式吸收呢？板書：二、主動運輸教師活動：多媒體動畫演示主動運輸?shù)倪^程。學(xué)生活動：觀察主動運輸?shù)膭赢嬤^程，閱讀教材P41相關(guān)內(nèi)容，并討論、思考下列問題：（1）主動運輸與被動運輸相比較，有什么異同點？（教師提示從運輸方向、載體、能量幾方面分析）（2）舉例說明哪些物質(zhì)的跨膜運輸是主動運輸過程。（3）主動運輸對生活細(xì)胞有何意義？課堂小結(jié)（1）主動運輸時，可以從低濃度向高濃度方向運輸，需要載體協(xié)助，并且要消耗能量，而被動運輸必須從高濃度向低濃度方向運輸，不需要消耗能量。（2）動物體內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞或肌肉細(xì)胞吸收K+和排出Na+；海帶細(xì)胞從海水中吸收碘；小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽等；植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素等等，都是通過主動運輸方式進(jìn)行的。（3）主動運輸能保證生活細(xì)胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，因此，主動運輸對于生活細(xì)胞完成各項生命活動具有重要作用。學(xué)生活動：學(xué)生閱讀教材P44細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用，認(rèn)識這種作用的概念和過程。教師活動：多媒體展示變形蟲吞噬過程和腺細(xì)胞分泌過程。師物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞共有哪幾種方式？生物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式有簡單擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動運輸、內(nèi)吞作用和外排作用。第2課時課題研究、放眼社會教學(xué)過程 導(dǎo)入新課教師利用多媒體分別演示O2、葡萄糖進(jìn)入人的紅細(xì)胞，Na+進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞的過程。師剛才演示的三種物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式分別是什么？生O2、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞分別屬于擴(kuò)散和易化擴(kuò)散方式，Na+進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞屬于主動運輸。推進(jìn)新課板書：三、物質(zhì)跨膜運輸方式的比較教師投影顯示三種運輸方式的比較表，要求學(xué)生討論歸納完成下表：物質(zhì)跨膜運輸方式的比較方式被動運輸主動運輸簡單擴(kuò)散易化擴(kuò)散方向高濃度向低濃度高濃度向低濃度低濃度向高濃度載體不需要需要需要能量不消耗不消耗消耗作用被選擇吸收的物質(zhì)能從濃度高的一側(cè)通過細(xì)胞膜向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運能保證生活細(xì)胞按照生命活動需要，主動地選擇吸收所需物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)師生活細(xì)胞的細(xì)胞膜可以讓水分子自由通過，細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子物質(zhì)也可以通過，其他的離子、小分子物質(zhì)和大分子物質(zhì)則不能通過，由此表明生活細(xì)胞細(xì)胞的膜具有的功能特性是選擇通透性。教師設(shè)疑引入課題研究：死亡的細(xì)胞細(xì)胞膜是否也具有選擇通透性呢？板書：四、課題研究學(xué)生閱讀教材P42課題研究內(nèi)容，討論設(shè)計實驗方案。師細(xì)胞活性檢查是細(xì)胞培養(yǎng)的基本技術(shù)，染料排除法是檢查細(xì)胞活性常用的方法。其原理是：細(xì)胞損傷或死亡時，某些染料如臺盼藍(lán)，可穿透變性的細(xì)胞膜與解體的DNA結(jié)合，使其著色?；畹募?xì)胞能阻止這類染料進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，因而可以鑒別細(xì)胞的死活。在顯微鏡下觀察，用臺盼藍(lán)染色時，凡折光性強(qiáng)而不著色者為活細(xì)胞，染上藍(lán)色者為死細(xì)胞。學(xué)生活動：討論設(shè)計實驗方案。教師活動：教師巡回指導(dǎo)，了解學(xué)生的設(shè)計情況。選擇12個設(shè)計方案，請有關(guān)同學(xué)作說明，并就此展開討論，完善實驗設(shè)計方案：研究課題：測試酵母菌的存活率。實驗器材：酵母菌懸液、臺盼藍(lán)染液、光學(xué)顯微鏡、載玻片、蓋玻片、吸管、吸水紙、鑷子等。方法與步驟（1）制作酵母菌的臨時玻片標(biāo)本。（2）用高倍顯微鏡觀察酵母菌細(xì)胞臨時玻片標(biāo)本。（3）從蓋玻片一側(cè)滴入臺盼藍(lán)染液，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復(fù)幾次，使蓋玻片下的酵母菌細(xì)胞浸潤在蔗糖溶液中。（4）用高倍顯微鏡觀察酵母菌細(xì)胞著色情況，并記錄視野中酵母菌細(xì)胞總數(shù)及著色數(shù)?；顒舆^程：學(xué)生分組進(jìn)行實驗，教師巡回指導(dǎo)。小組討論：實驗結(jié)束后，各小組在班內(nèi)交流實驗觀察到的現(xiàn)象，組織討論：（1）為什么在染色前先觀察酵母菌細(xì)胞裝片？（2）染色后，為什么有的酵母菌呈現(xiàn)藍(lán)色，有的酵母菌細(xì)胞不著色？（3）本實驗?zāi)苷f明什么？師生討論歸納：（1）染色前先觀察酵母菌細(xì)胞裝片，便于進(jìn)行染色前后對照。（2）染色后，死酵母菌細(xì)胞細(xì)胞膜失去選擇通透性，染料能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與DNA結(jié)合而呈藍(lán)色，活酵母菌細(xì)胞細(xì)胞膜具有選擇通透性，臺盼藍(lán)染料不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)而不著色。（3）本實驗說明了生活細(xì)胞細(xì)胞膜具有選擇通透性。板書：五、放眼社會：生物膜在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用學(xué)生活動：閱讀教材P42“放眼社會”，并結(jié)合自己課前通過網(wǎng)絡(luò)、圖書資料等途徑查找到的“生物膜與工、農(nóng)、醫(yī)的關(guān)系”的相關(guān)內(nèi)容，交流討論生物膜在生產(chǎn)生活中的作用。（課前布置學(xué)生以生物膜與工、農(nóng)、醫(yī)的關(guān)系為主題內(nèi)容去查找相關(guān)資料）學(xué)生交流后歸納生物膜的應(yīng)用：（1）工業(yè)方面的應(yīng)用：海水淡化處理、污水處理等。（2）農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用：研究農(nóng)作物抗寒、抗旱、耐鹽的機(jī)理，尋找改善農(nóng)作物品質(zhì)的新途徑。（3）醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用：研制透析型人工腎。教師活動：多媒體展示血液透析儀及人工腎工作原理，并介紹其在醫(yī)療上的巨大應(yīng)用價值。課堂小結(jié)本節(jié)主要講述了物質(zhì)跨膜運輸?shù)闹饕绞剑刮覀冞M(jìn)一步認(rèn)識細(xì)胞膜在細(xì)胞中的重要功能。細(xì)胞膜是細(xì)胞的一個組成部分?；仡櫛菊滤鶎W(xué)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能知識，同學(xué)們要認(rèn)識到細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)既相對獨立，又彼此聯(lián)系，是不可分割的整體，細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)和功能是統(tǒng)一的。板書設(shè)計 三、物質(zhì)跨膜運輸方式的比較四、課題研究五、放眼社會：生物膜在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用活動與探究 探究課題：設(shè)計一個濾去海水中鹽分或污水中重金屬離子的方案。方法與步驟：（1）23個人一組，以小組合作形式進(jìn)行。（2）各小組制定研究計劃。（3）實施研究計劃：各小組成員分工，分別利用網(wǎng)絡(luò)、圖書資料等查找海水淡化、污水處理的相關(guān)資料（有條件的可以先參觀污水處理廠），作必要的記錄。（4）各小組根據(jù)收集的資料，討論并完成實驗設(shè)計方案。結(jié)果與交流：各小組在班級中說明實驗設(shè)計方案，進(jìn)行交流討論。習(xí)題詳解 1.解析：脂溶性物質(zhì)能優(yōu)先通過生物膜，且生物膜會被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，說明生物膜中含有脂質(zhì)；蛋白酶能分解蛋白質(zhì)，說明生物膜中有蛋白質(zhì)。答案：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)2.解析：細(xì)胞膜能讓水分子自由通過，細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子物質(zhì)也能通過，不需要的離子、小分子和大分子物質(zhì)都不能通過，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇通透性。答案：選擇通透3.解析：簡單擴(kuò)散不需要載體，擴(kuò)散速度決定于細(xì)胞膜內(nèi)外濃度差；易化擴(kuò)散，不僅受細(xì)胞膜內(nèi)外濃度差影響，而且需要載體協(xié)助。載體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此，簡單擴(kuò)散不受蛋白酶影響，乙醇、二氧化碳為脂溶性小分子物質(zhì)，以簡單擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞膜，而氨基酸則是以主動運輸方式進(jìn)入細(xì)胞。答案：（1）簡單擴(kuò)散易化擴(kuò)散（2）A載體是一種蛋白質(zhì)，簡單擴(kuò)散不需要載體，所以在加入蛋白酶后，簡單擴(kuò)散系不受影響。（3）簡單擴(kuò)散主動運輸4.解析：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是通過易化擴(kuò)散方式，而進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞是通過主動運輸方式。答案：B5.答案：甘油進(jìn)入細(xì)胞是簡單擴(kuò)散，不需要載體，也不消耗能量；葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是易化擴(kuò)散，需要載體，不消耗能量；K+進(jìn)入細(xì)胞是主動運輸方式，既需要載體協(xié)助，也需消耗能量。6.解析：細(xì)胞膜是以磷脂雙分子層為基本骨架，蛋白質(zhì)排布、嵌插或貫穿于磷脂雙分子層中，細(xì)胞膜外有一些糖類，與蛋白質(zhì)形成糖蛋白，從結(jié)構(gòu)特點來說，它具有一定的流動性。從功能來說，它具有選擇透過性。細(xì)胞吸水膨脹時，由于細(xì)胞膜具有流動性使磷脂雙分子層變薄。被動運輸都是順濃度梯度，不需要消耗能量，包括簡單擴(kuò)散和易化擴(kuò)散兩種方式。答案：（1）蛋白質(zhì)磷脂雙分子層糖蛋白（糖被）（2）選擇透過性具有流動性（3）流動性（4）b、c、d