物质跨膜运输实例的教学设计.doc

第三讲物质跨膜运输实例教学设计【教学目标】 1、渗透作用的原理，渗透装置2、物质跨膜运输实例的应用3、质壁分离及复原的实验【高考方向】1、渗透作用及应用（6年1考）2、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原（实验与探究能力）【教学方法】启发式教学与探究式教学相结合【教学准备】多媒体课件、小组活动设计【教学流程】（2013新课标卷）3.关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是（ ）A吸收不同矿质元素离子的速率都相同B低温不影响矿质元素离子的吸收速率C主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中D叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子（2013江苏卷）27.右图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时液面差为h，此时S1和S2 浓度的大小关系为S1S2 。（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层，两者在物质透过功能上的差异是 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能 。（3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。实验材料：紫色洋葱。实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。实验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液，部分实验步骤和结果如下： 选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有X（填代号） 选两片洁净的载玻片， 标号 ，在载玻片中央分别滴加 蒸馏水 ，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。 观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是 质壁分离 。 （4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原 一、渗透作用1.概念：渗透作用是指水分子（或）其他溶剂分子通过半透膜,从低浓度溶液流向高浓度溶液2发生渗透作用的条件：一是具有半透膜；生物选择性透过膜（细胞膜）；物理性的过滤膜（动物膀胱膜、玻璃纸）二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。即一个完整的渗透系统由两种溶液(A和B)，以及隔在两者中间的半透膜这三者构成。 3. 装置图： 如上图 4原理：对于被半透膜隔开的两个溶液体系S1和S2： 当S1浓度S2浓度时：单位时间内由S2S1的水分子数多于单位时间内由S1S2的水分子数。 当S1浓度S2浓度时：单位时间内由S1S2的水分子数多于单位时间内由S2S1的水分子数。 当S1浓度S2浓度时：单位时间内由S1S2的水分子数等于单位时间内由S2S1的水分子数。 S1、S2进行双向的水分子移动，但我们只能从外观上观测双向水分子移动的数量差。(渗透平衡）5渗透作用的结果：从微观水平分析，水分子可以通过半透膜进行双向扩散；从宏观水平观察，水分却是从低浓度溶液流向高浓度溶液，直至达到动态平衡。【例】如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是(A) A漏斗中液面开始时先上升，加蔗糖酶后又下降 B在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶 C漏斗中液面开始时先下降，加蔗糖酶后一直上升 D在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶【例】如图所示，U型管开始时两侧液面一样高，试分析一段时间后液面高度的变化情况序号A侧溶液B侧溶液C的通透性结果15%蔗糖10%蔗糖蔗糖不能通过A侧液面 B侧液面 210%葡萄糖10%蔗糖葡萄糖和蔗糖都不能通过A侧液面 B侧液面 310%葡萄糖10%蔗糖葡萄糖能通过、蔗糖不能通过A侧液面先 后 ，最终A侧液面 B侧4蒸馏水+少量蔗糖酶0.5mol/L蔗糖+少量蔗糖酶蔗糖不能通过、单糖能通过A侧液面先 后 ，最终A侧液面与B侧 6.渗透作用的原理及应用：（1）比较不同溶液浓度的大小（2）探究物质能否通过半透膜（以碘和淀粉为例）（3）验证渗透作用的条件：用一层纱布代替玻璃纸，证明需半透膜烧杯中换成同浓度蔗糖，液面不上升，证明需浓度差。二、细胞的吸水和失水1、动物细胞：材料：哺乳动物的红细胞（细胞膜相当于半透膜） 结果：有三种情况（吸水膨胀，失水皱缩，动态平衡）2、植物细胞：结构：原生质层、细胞液、细胞外液 质壁分离的原因：a内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层 B外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 质壁分离的条件：活细胞，有细胞壁，大液泡、浓度差质壁分离及复原实验（外界溶液无毒害，浓度不能过高过低）：过低不足以引起质壁分离，过高则细胞死亡。制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片（选取成熟的带有一定颜色的植物组织） 低倍镜观察（有一个紫色的中央大液泡原生质层紧贴细胞壁）在临时装片的盖玻片一侧滴0.3gml的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引（重复几次）低倍镜观察（质壁分离） 在临时装片的盖玻片一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引（重复几次）低倍镜观察（质壁分离复原）3、质壁分离实验拓展：判断细胞的死活测定细胞液浓度范围比较不同植物细胞的细胞液大小比较不同种类溶液浓度的大小鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）4、比较三、应用：1、合理灌溉（适时适量） 2、合理施肥（烧苗） 3、移栽植物：带土带叶，早晚阴雨天，提高成活率 4、植物细胞膜对无机离子的吸收具有选择性（不同植物，同种植物）人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆浓度梯度进行的补充：半透膜、脂双层膜、全透膜与选择透过性膜(1)半透膜：某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜(如动物的膀胱、肠衣及玻璃纸等)。能否透过半透膜往往取决于分子直径的大小和膜上小孔直径的大小。(2)脂双层膜(人工质膜)：人工合成的无蛋白质的脂质双分子膜，类似于磷脂双分子层，它能允许水、甘油、乙醇、O2、CO2、N2等小分子通过，其他分子、离子都不能通过。(3)全透膜：各种大分子和小分子物质都能通过的膜(如失去活性的生物膜)。(4)选择透过性膜：具有选择透过性的膜(细胞膜、细胞器膜等生物膜)，只有被选择的小分子和离子才能通过。能否通过膜取决于膜上载体蛋白的种类和数量。【板书设计】第四章 第三讲 物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水 （ 一）、渗透作用的原理 1.渗透作用的概念： 2发生渗透作用的条件： 3原理：对于被半透膜隔开的两个溶液体系S1和S2：4渗透作用的结果：（二）、动植物细胞的吸水和失水1植物细胞的原生质层(由细胞膜、液泡膜以及两层之间的细胞质构成)相当于一层半透膜。2、动物细胞的吸水和失水3动植物细胞吸失水比较（ 三）、植物细胞的吸水和失水的实验探究 1实验原理2实验流程3本实验应注意的问题 4本实验能验证的问题及拓展应用(1)实验验证问题 (2)实验拓展应用 探究渗透作用的两个条件半透膜和浓度差。比较不同溶液浓度大小 探究某种材料的细胞液浓度 探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)：二、物质跨膜运输的其他实例1不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。2.半透膜、脂双层膜、全透膜与选择透过性膜作业：完成学海导航相关练习4