第1節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗虒W設計【教學目標】1、舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。2、嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題、作出假設、驗證假設。3、進行關于植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作?！窘虒W重點】舉例說出細胞膜是選擇透過性膜【教學難點】細胞吸水和失水的原理；嘗試提出問題，作出假設【教學策略】（1）本節(jié)課與生活實際聯(lián)系十分密切，教師要不斷創(chuàng)設相關生活問題情境，以“細胞在什么情況下吸水或失水”這個問題為切入點，引導學生發(fā)現(xiàn)問題及提出有價值的問題，根據(jù)所作假設來設計實驗，去驗證假設（2）利用好教材所提供的資料分析相關素材，組織好學生討論，以突出重點，突破難點?！窘虒W過程】一、情境導入無論是從個體層次還是細胞層次來看，生命系統(tǒng)并不是一個孤立封閉的系統(tǒng)，它要不斷與外界發(fā)生物質(zhì)和能量的交換，包括從外界攝入物質(zhì)（如植物依靠根從土壤溶液中吸收水分和無機鹽；我們吸入氧氣、吃飯等），同時也包括及時地把代謝產(chǎn)生的廢物排出體外（如呼出二氧化碳，排尿，出汗等）。那么這一章我們著重探討在細胞層次上物質(zhì)是如何跨膜進行輸入和輸出的。（→導入本章，板書課題）不同物質(zhì)的跨膜運輸特點一樣嗎？水是活細胞中含量最多的物質(zhì)，首先我們一起來探究水是如何進出細胞的。二、探究新知活動一：聯(lián)系生活實際,感受細胞的吸水和失水（1）你吃比較咸的食物時，例如腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶鹽的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜會有什么感覺？為什么？（2）涼拌西紅柿時，常常要放一些糖，過一段時間后就可見有水分滲出，（或當你把白菜剁碎準備做餡時，常常要放一些鹽，過一段時間后也可見有水分滲出，）這些水分是從哪里來的？（3）蔫了的青菜葉放入清水中浸泡一段時間后，會有什么變化？為什么？（引導學生從生活實際走近生物學，激發(fā)學生主動參與學習的熱情）活動二：感受擴散與滲透（介紹生活中的實例）花香的飄散；蔗糖的溶解等提問：1、水分進出細胞與上述事例有何不同？（教師可根據(jù)學生回答的情況，做適當引導并明確：水分進出細胞必須過膜）2、這與細胞膜的作用有什么關系呢?→下面請看模擬生物學實驗：滲透現(xiàn)象3、介紹（或演示）滲透作用的實驗，分析教材P60滲透裝置示意圖，引導學生思考：①何為半透膜？（→明確何謂半透？）裝置中的半透膜可用哪些材料制?。浚úＡЪ?、膀胱膜、腸衣）②漏斗內(nèi)的液面為什么會升高？試說明原因。（→明確水的進多出少）會持續(xù)上升嗎？（視情況簡單介紹靜水壓=滲透壓時，即進出達到平衡時液面停止上升）③如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗內(nèi)的液面還會升高嗎？④如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？對比觀察、討論，總結(jié)出：①滲透作用是指水分子等溶劑分子透過半透膜，從相對含量多的地方向相對含量少的地方（低濃度溶液向高濃度溶液）的擴散。②滲透作用發(fā)生的條件：具有一層半透膜；半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。比較擴散與滲透：擴散泛指物質(zhì)從相對含量多的地方向相對含量少的地方運動，可以通過半透膜，也可以不通過半透膜，如花香的飄散；蔗糖的溶解；氧氣通過肺泡和毛細血管壁進入血液；甘油和脂肪酸被小腸上皮吸收等過程，習慣上一般相對于溶質(zhì)而言。滲透僅指指水分子等溶劑分子透過半透膜，從相對含量多的地方向相對含量少的地方（低濃度溶液向高濃度溶液）的擴散。如成熟植物細胞的吸水與失水；動物細胞的吸水與失水等。----------------滲透是一種特殊的擴散活動三：探究細胞的吸水和失水（按照感受生活經(jīng)驗→作出假設→驗證假設→得出結(jié)論的思路學習）（一）動物細胞的吸水和失水感受實例：吃比較咸的食物時，例如食用腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶鹽的瓜子等，口腔和唇的黏膜會有干燥難受感覺。提出問題：動物細胞是一個滲透系統(tǒng)嗎？（動物細胞在什么情況下吸水或失水？）作出假設：動物細胞是一個滲透系統(tǒng)（當細胞外界溶液的濃度過大或者說大于細胞內(nèi)的濃度時,細胞會失水;當細胞外界溶液的濃度過小或者說小于細胞內(nèi)的濃度時,細胞會吸水）驗證假設：引導學生回顧細胞膜獲取實驗，結(jié)合教材插圖分析實驗現(xiàn)象：當外界溶液的濃度比細胞質(zhì)當外界溶液的濃度比細胞質(zhì)當外界溶液的濃度與細胞質(zhì)的濃度時，細胞的濃度時，細胞的濃度時，水分進出細胞處于思考、討論與小結(jié)：（對于教材中的的思考題，四人小組之間展開討論交流，然后代表總結(jié)）動物細胞是一個滲透系統(tǒng)，其細胞膜相當于半透膜，細胞質(zhì)是動物細胞內(nèi)的液體環(huán)境，當細胞內(nèi)外的溶液出現(xiàn)濃度差時，就會發(fā)生細胞的吸水或失水，即。（二）植物細胞的吸水和失水1、教學精講做好鋪墊：結(jié)合下圖講解成熟植物活細胞作為嚴格的滲透系統(tǒng)所具備的結(jié)構(gòu)。（注意：此過程中要能夠真正讓學生認識到細胞壁的特點；原生質(zhì)層包括哪些部分；細胞液是指什么）感受實例：把白菜剁碎準備做餡時，常常要放一些鹽，過一段時間后也可見有水分滲出；對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。提出問題：植物細胞在什么情況下吸水或失水？（原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎？）作出假設：當植物細胞外界溶液的濃度大于細胞液的濃度時,細胞會失水；當植物細胞外界溶液的濃度小于細胞液的濃度時,細胞會吸水（原生質(zhì)層相當于一層半透膜）驗證假設：簡介植物細胞的質(zhì)壁分離與復原實驗（第二課時進行動手實驗）當細胞液濃度﹤蔗糖溶液濃度時，細胞失水，質(zhì)壁分離；當細胞液濃度﹥外界溶液濃度時，細胞吸水，質(zhì)壁分離復原得出結(jié)論：1、成熟植物細胞是一個嚴格的滲透系統(tǒng)：植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層，液泡內(nèi)的液體就是細胞液。當濃度小于外界溶液濃度時，細胞通過滲透作用失水，（細胞壁和原生質(zhì)層發(fā)生分離，此現(xiàn)象稱為）；當濃度小于外界溶液濃度時，細胞通過滲透作用吸水，（細胞壁和原生質(zhì)層慢慢地恢復成原來的狀態(tài)，此現(xiàn)象稱為。）2、植物細胞的質(zhì)壁分離和復原證明水分子是可以出入細胞的物質(zhì)；而且水分子進出細胞的方向取決于兩側(cè)溶液的濃度，細胞吸水和失水是水分子順__________進行跨膜運輸?shù)倪^程。同時也證明細胞膜是____________膜，因為，蔗糖分子并未像水分子那樣進出細胞膜?！鷱亩部梢源伺袛嘀参锛毎乃阑睢；顒铀模何镔|(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗龁栴}：細胞的吸水與失水是水分子順相對含量的梯度進行跨膜運輸?shù)倪^程。那么其他物質(zhì)的跨膜運輸是怎樣的呢？參照插圖閱讀教材P63文字，進行資料分析，回答下列問題：1、水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會增高？(提示：從化學角度思考培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度增高的可能性有哪些？)2、不同作物對無機鹽的吸收有差異嗎？3、水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸也是這樣嗎？水分子跨膜運輸是順____________的，其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于__________________。4、細胞對物質(zhì)的吸收有選擇嗎？如果有，這種選擇性有普遍性嗎？（微生物實例）歸納與總結(jié)：（1）物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的。既有_________梯度的，也有_________梯度的，這取決于細胞生命活動的需要，即細胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有_________。由此可見_______________________________________________________________。（2）選擇透過性膜的涵義：水分子可以自由通過；細胞需要的離子和小分子物質(zhì)也可以通過，而細胞生命活動不需要的離子、小分子、大分子物質(zhì)不能通過。（知識鏈接→選擇透過性膜的關鍵是具有選擇性，其結(jié)構(gòu)基礎是其上具有各種蛋白質(zhì)（載體），由于不同的細胞膜上載體的種類和數(shù)量，因此細胞膜對物質(zhì)透過表現(xiàn)出高度的選擇性，當細胞死亡后，細胞膜的選擇性喪失，成為全透性。）（問題探究與知識延伸）1、你認為選擇透過性膜與半透膜有什么區(qū)別和聯(lián)系？半透膜是指一些物質(zhì)可以透過，另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。例如：玻璃紙，花生種皮，豬腸衣，雞卵的卵殼膜，離體的膀胱膜，蠶豆種皮，魚鰾，青蛙皮，火棉膠等。根據(jù)半透膜是否具有生命現(xiàn)象可分為生物膜和非生物膜。

選擇性透過膜是具有活性的生物膜，它對物質(zhì)的通過既具有半透膜的物理性質(zhì)，還具有主動的選擇性，如細胞膜、液泡膜、葉綠體膜等。因此，具有選擇透過性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有選擇性透過，活性的生物膜才具有選擇透過性。

2、植物細胞的吸水方式：植物細胞主要有三種吸水方式，即吸漲吸水、滲透吸水、代謝性吸水。一般來說，細胞在形成液泡之前的吸水主要靠吸漲作用。如風干種子的萌發(fā)吸水，果實種子形成過程的吸水，根尖分生區(qū)細胞的吸水等，都是靠吸漲作用。這種吸水方式的原理是細胞中存在親水性物質(zhì)，如淀粉粒、纖維素、蛋白質(zhì)等凝膠物質(zhì)。吸漲作用大小與凝膠物質(zhì)親水性有關，蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素三者的親水性依次遞減，所以含蛋白質(zhì)較多的豆類種子吸漲現(xiàn)象非常顯著。例如桃、杏等植物播種前的“沙埋”處理；利用種子吸漲打開人的顱骨研究中都是對這個原理的應用。成熟的植物活細胞具有大液泡主要靠滲透作用吸水，這也是植物吸水的最主要方式。滲透作用是指水分從水勢高（濃度低）的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低（濃度高）的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象。其發(fā)生需要有兩個條件：一是半透膜，一是半透膜兩邊有水勢差。成熟的細胞含有大液泡，液泡中有一定濃度的細胞液，液泡外是原生質(zhì)層，在討論細胞吸水時，常把它當作一半透膜。這樣一個細胞放在水或溶液中時，如果原生質(zhì)層兩邊有水勢差，就具備了進行滲透作用的條件。當外界溶液水勢高于細胞液的水勢時，細胞就通過滲透作用吸水。一般情況下，土壤溶液的水勢是比較高的，因此根系可從土壤