2019_2020学年新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出4_1被动运输教学案新人教版必修1.docx

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1、第四章　细胞的物质输入和输出[本章概述]　细胞是一个开放的系统，细胞膜作为系统的边界不仅将细胞与外界环境隔开，同时也是控制物质进出细胞的门户。本章主要探究细胞膜是怎样控制着不同物质的输入与输出的。本章包括2节内容：1.被动运输。2.主动运输与胞吞、胞吐。第1节　被动运输1．理解水进出细胞的原理。2．通过探究植物细胞的吸水和失水，体验科学探究的一般过程，提高动手和设计实验的能力。3．结合实例掌握自由扩散和协助扩散的异同。1．由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液

2、面升高。如果漏斗管足够长，管内液面不会无限升高，因为当水分子进出玻璃纸的数量相等时，液面就不会再升高。2．用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过，因而液面不会升高。3．半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。知识点1　水进出细胞的原理　请仔细阅读教材第62～65页，完成下面的问题。1．渗透作用的原理用半透膜封住长颈漏斗的口部。在长颈漏斗内注入蔗糖溶液，然后把漏斗倒置于清水中，使内外液面相平，一段时间后会出现液面上升的现象

3、，这就是渗透现象。结合下图分析渗透现象的发生条件和原理。(1)发生条件如果将半透膜换成纱布，渗透现象将不会(会、不会)发生；如果漏斗内也注入清水，渗透现象将不会(会、不会)发生。这说明渗透现象发生需要两个条件：半透膜和膜两侧存在浓度差。(2)渗透现象的原理以半透膜为界面，可以看到漏斗内蔗糖溶液中单位体积内的水分子数比清水中单位体积内的水分子数少，所以在单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数比由蔗糖溶液进入清水的水分子数多。因此，一段时间后，漏斗管内的液面会升高。(3)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩

4、散，称为渗透作用。2．水进出动物红细胞的原理(1)红细胞内的血红蛋白等有机物不能(能、不能)透过细胞膜，这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖物质。(2)动物细胞没有细胞壁，也没有大液泡，动物细胞的细胞膜相当于半透膜。(3)①当外界溶液浓度高于细胞质浓度时，细胞失水皱缩。②当外界溶液浓度低于细胞质浓度时，细胞吸水膨胀，直到涨破。③当外界溶液浓度相当于(或等于)细胞质浓度时，水分进出平衡，细胞形态基本不变。由此可见，红细胞吸水或失水取决于红细胞内外浓度的差值。3．探究植物细胞的吸水和失水(1)成熟的植物细胞

5、①植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。细胞壁是全透性的，伸缩性比较小。②植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，称为原生质层。③植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。(2)植物细胞吸水和失水的实验探究①探究性实验的一般过程：根据观察到的现象，提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→总结交流→进一步探究。②假设：原生质层相当于一层半透膜。③预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发生质壁分离。④实

6、验流程及结果⑤实验结果⑥结论：实验结果与预期结果相同，说明“原生质层相当于一层半透膜”的假设是成立的。(3)植物细胞吸水和失水的条件①当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，发生质壁分离。②发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。4．被动运输及其种类(1)概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。(2)种类：分为自由扩散和协助扩散两类。知识点2　自由扩散和协助扩散　请仔细阅读教材第66～6

7、7页，完成下面的问题。1．列表比较自由扩散和协助扩散2.转运蛋白的种类要点一　渗透作用分析1.原理分析渗透作用中分子的微观变化(1)从微观水平分析，两溶液间的水分子进行双向流动，而我们观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。(2)当液面高度不再变化时，半透膜两侧的水分子仍进出，只是进出速度相同。(3)若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。2．渗透作用的条件(1)半透膜，允许一些物质通过，不允许另一些物质通过。(2)浓度差，此处“浓度”实际是指物质的量浓

8、度。3．利用渗透作用比较不同溶液浓度大小4.扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。5．动、植物细胞均符合发生渗透作用的条件　　【典例1】　图1表示物质扩散的图解，图2是设计证明图1物质扩散成立的实验装置，下列有关叙述中正确的是(　　)A．图甲中水柱a将持续上