第三章 细胞结构和功能
第三节 植物细胞的吸水和失水
本节主要介绍物质跨膜运输的两种类型:被动运输和主动运输。学习本节的关键词是质壁分离和质壁分离复原。
在细胞结构和功能一节中已经学习了细胞膜的化学成分、结构和功能的知识,认识了细胞膜能使每个细胞与周围环境分隔开,维持细胞内环境的相对稳定,控制细胞与周围环境之间进行物质交换。本节教材具体讲述水出入植物细胞所形成的现象 ,是对物质跨膜运输中被动运输的自由扩散。细胞膜控制物质交换的跨膜运输功能https://www.shimengyuan.com/nianji/2119.html对细胞完成各项生命活动具有重要意义。
本节教材设置了装置,是通过对鱼鳔作为半透膜渗透实验的探究活动,让学生在探究实验中发现问题,进而自主发现水分子的渗透作用,更好地理解水分渗透的原理。
【教学目标】
1.知识目标:
①能说出什么是渗透作用,知道渗https://www.renjiaoshe.com/jiaocai/1285.html透作用进行的两个条件。
②说出细胞在什么情况下吸水和失水。
③学会观察植物细胞质壁分离的质壁分离复原的方法。
④举例说明细胞膜是选择透过性膜。
2.能力目标:
运用器材实行植物细胞的吸水和失水的操作。
3.情感、态度和价值观目标:
①强调积极思考,提出问题、解决问题;
②参与讨论与交流,学会相互合作;
③培养科学的探究精神。
【教学重点难点】
重点:理解细胞吸水和失水的原理。
难点:植物细胞质壁分离的质壁分离复原的实验
【教具准备】
渗透实验所需材料鱼鳔,红色萝卜,刀片,烧杯,显微镜,自来水,30%g/ml的蔗糖溶液,30%g/mlCuSO4溶液,胶头滴管,盖玻片,载玻片,定性滤纸等。
【教学方法】
1. 本节课的教学采用教师主导,学生自主,合作和交流讨论相结合的方法
2. 总体思路为:展示现象→ 提出问题→ 解释原理 →原理应用,使学生综合运用到课程标准所提到的"观察,描述,比较,概括,分析,解读图表"等技能,并配以多媒体辅助教学。
3.学案导学:见学案。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设问题,导入新课
问题1:上一节课,我们学过了物质跨膜运输的方式,请问水的跨膜的方式是?
问题2:夏天比较热,我们做一些水果蔬菜的果盘,为了口感好,我们像上面撒一层什么?
吃过后盘子里会有什么?
二、合作探究、精讲点拨。
【师】
观看装置,参透作用的装置,鱼鳔为半透膜,内部为高浓度的蔗糖溶液,烧杯里是清水
【师生共同讨论】水是小分子,能自由进出细胞
发生渗透作用的条件
1. 半透膜
2. 膜两侧的浓度差
[设计意图: 培养学生的观察、比较、分析的能力;培养学生综合不同学科知识的能力。同时,给学生适当的鼓励,有利于提高学生主动参与学习的积极性。]
【师】
展示问题:生病到医院挂生理盐水(浓度是0.9%),如果遇到一个马虎的医生,现在给你输的是清水或9%的盐水,病人会怎么样呢?为什么?
【生】思考:什么情况下,哺乳动物红细胞膨胀,皱缩或形态不变?
学生代表发言:
当细胞质浓度 ﹥外界溶液浓度,细胞吸水
当细胞质浓度 ﹤外界溶液浓度,细胞失水
当细胞质浓度 = 外界溶液浓度,细胞形态不变
图片展示:哺乳动物红细胞吸水和失水
小结:动物细胞作为渗透装置条件
1.细胞膜
2.细胞膜两侧的浓度差
【师】
植物细胞质壁分离实验
1.置于0.3g/mL蔗糖溶液中,发生了什么现象?
2.置于清水中的植物细胞又发生什么变化?
【实验过程】
(1)每2人一组,用刀片取红萝卜外表皮,观察红色液泡的相对大小和细胞质的分布情况。
(2)在盖玻片的一侧滴上蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次,使细胞侵泡在蔗糖溶液中。
(3)用低倍镜及时观察,注意红色液泡的体积变化、细胞大小变化。
(4)像滴加蔗糖溶液一样,在盖玻片的一侧滴上蒸馏水,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次,使细胞侵润在蒸馏水中。
(5)在用低倍镜及时观察,同时注意红色液泡的体积变化、细胞大小变化
【生】观察实验现象,画出第二次和第三次观察的现象
【师】展示学生的结果,情同学讲述自己观察结果形成的原因?
【生】
1.置于0.3g/mL蔗糖溶液中,细胞液浓度低,细胞失水,形成质壁分离现象。
2.置于清水中,植物细胞液浓度高,细胞吸水,形成质壁分离复原现象。
问题1.操作中,如何让盖玻片不留气泡?
问题2.观看现象不清晰的原因?
问题3.有些细胞质壁分离后,不能复原的原因?
【生】思考回答
1.盖玻片一侧与水面相接触,另一侧轻轻放下
2.①实验材料切片时,薄厚不均匀
②滴加蔗糖或清水时,滴加量较少或未重复几次
3.质壁分离时间过长,使细胞失水过多,可能死亡
观察图片:小结植物细胞作为渗透系统的条件
细胞液与外界的浓度差;原生质层相当于半透膜
【生】小组讨论:植物发生质壁分离的内因?外因?细胞内部发生变化
1.原因
(1)内因:成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性,细胞壁和原生质层具有
一定伸缩性,但原生质层的伸缩性大于细胞壁。
(2)外因:
细胞液浓度<外界溶液浓度→细胞失水 →质壁分离。
质壁分离细胞的细胞液浓度>外界溶液浓度→ 细胞吸水→质壁分离复原。
2.现象
【师】刚才我们做了外表皮,这次我们做一下内表皮,能观察到什么现象?
【实验过程】
(1)每2人一组,用刀片取红萝卜内表皮表皮,观察红色液泡的相对大小和细胞质的分布情况。
(2)在盖玻片的一侧滴上CuSO4溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次,使细胞侵泡在蔗糖溶液中。
(3)用低倍镜及时观察,注意颜色变化、细胞大小变化。
【生】观察实验现象,画出第二次观察的现象
【师】展示学生的结果,情同学讲述自己观察结果形成的原因?
【生】
1.置于0.3g/mCuSO4溶液中,细胞液浓度低,细胞失水,形成质壁分离现象,因为细胞壁具有全透性,蓝色的溶液进入,原生质层具有选择透过性,未进入到液泡中。
2.质壁分离时间长,Cu2 ,SO42 通过原生质层进入到细胞液中,使细胞液浓度增大重新吸水,液泡增大。
三、练习巩固
实验室有两瓶蔗糖溶液,一瓶10%,一瓶20%,可是标签掉了,如何区分?
提供:烧杯、蒸馏水、玻璃棒、半透膜、橡皮筋
四、板书设计
第三节 物质的跨膜运输
(一)渗透作用
1.半透膜
2.膜两侧的浓度差
(二)动物细胞
1.细胞膜
2.细胞膜两侧的浓度差
(三)植物细胞
1.原生质层
2.原生质层两侧的浓度差
八、教学反思
物质的跨膜运输一课内容相对较少,调理比较清晰,在讲解教材内容的基础上,引导学生整理知识框架,列表比较简单扩散、协助扩散和主动运输的区别,有助于学生巩固基础知识,课堂上若能适当联系生活实际,结合传统果脯腌制、人工肾等的原理来进行讲解,将有助于扩展学生的思维能力。另外要及时通过高考真题来进行对点训练,巩固学生的学习效果,并培养学生的做题习惯。
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