《選擇透過(guò)性膜》的教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載一、教學(xué)目標(biāo)1. 舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜。2. 嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)。3. 進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1. 教學(xué)重點(diǎn)舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜。2. 教學(xué)難點(diǎn)嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)。三、教學(xué)策略建議本節(jié)用兩課時(shí)完成。由“問(wèn)題探討”引入，可以從“擴(kuò)散”遷移到“滲透”?；貞浖?xì)胞膜制備的實(shí)驗(yàn)，分析教材給出的水分進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的狀況，認(rèn)識(shí)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水就不困難 了。探究植物細(xì)胞的吸水和失水重在做好引導(dǎo)。在細(xì)胞的吸水和失水問(wèn)題上，植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)該相近嗎？如果相近， 植物細(xì)胞又有什么與動(dòng)物細(xì)胞的不同之處呢？這就需要探 究活動(dòng)來(lái)解

2、決了。探究活動(dòng)順利，得出結(jié)論也就不難。 要通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到水分子可以自由進(jìn) 出細(xì)胞膜，并且是順相對(duì)含量的梯度進(jìn)行的，為第3 節(jié)作鋪墊。資料分析提供的素材是為了幫助學(xué)生了解細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收。討論題試圖引導(dǎo)學(xué)生歸納出兩點(diǎn)：一是細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收不一定都是順相對(duì)含量梯度的（為第 3 節(jié)作鋪墊）；二是細(xì)胞吸收物質(zhì)是有選擇性的，說(shuō)明細(xì)胞膜具有選擇通透性。組織好學(xué)生的討論 對(duì)于突出整節(jié)重點(diǎn)并突破難點(diǎn)非常關(guān)鍵?？梢韵攘粢欢螘r(shí)間讓學(xué)生分小組討論，然后小組代表發(fā)言，教師幫助引導(dǎo)和歸納。這對(duì)教師的要求較高，既要求教師充分了解學(xué)生、有較好的預(yù)見(jiàn)性和快速靈活的應(yīng)變能力，又要求教師有較強(qiáng)的課堂把握能力和歸納能力

3、。關(guān)于本節(jié)的“探究”，指導(dǎo)如下。新鮮洋蔥鱗莖外表皮（紫色洋蔥最好）是進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的較理想材料。它既容易被剝離而制成臨時(shí)裝片，又很容易在顯微鏡下觀察。實(shí)踐證明：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%勺蔗糖溶液很容易使洋蔥鱗莖外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離， 短時(shí)間內(nèi)對(duì)細(xì)胞的傷害很?。?而清水又可使質(zhì)壁分 離得到復(fù)原。學(xué)習(xí)必備歡迎下載植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原證明水分子是可以出入細(xì)胞膜（在本實(shí)驗(yàn)中是原生質(zhì)層，下同）的物質(zhì)；而且水分子進(jìn)出細(xì)胞的方向取決于細(xì)胞膜兩邊溶液的濃度，細(xì)胞吸水和失水是水分子順相對(duì)含量梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。同時(shí)也證明細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜，因?yàn)椋?蔗糖分子并未如水分子那樣進(jìn)出細(xì)胞膜。探究活動(dòng)材料和儀器的準(zhǔn)備包

4、括：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%勺蔗糖溶液、新鮮紫色洋蔥鱗莖、解剖刀或刀片、尖嘴鑷、載玻片、蓋玻片、小滴管、吸水紙、顯微鏡等。以下操作可供參考。1. 剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉，外表皮紫色較濃的更好。用解剖刀或刀片在葉片外表皮劃 一 0.5 cm見(jiàn)方的井”字。2. 用尖嘴鑷從“井”字中央的一角小心地將洋蔥鱗片葉外表皮撕下，平鋪在載玻片中 央。3. 用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%勺蔗糖溶液，蓋上蓋玻片。用吸水紙吸去多余液體。4. 在顯微鏡下觀察，可見(jiàn)原生質(zhì)緩慢收縮，逐漸出現(xiàn)與細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象，直到原生 質(zhì)收縮成球狀小團(tuán)，與細(xì)胞壁完全分開(kāi)。5. 在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，用吸水紙?jiān)谏w玻片的另一側(cè)吸收，使清水

5、置換蔗糖溶液。6. 在顯微鏡下觀察，可見(jiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。實(shí)驗(yàn)記錄:中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置基本不變四、答案和提示（一）問(wèn)題探討1. 由于單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分 子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。2. 用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不 會(huì)升高。3. 半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量 等于滲出的水分子數(shù)量，液面也不會(huì)升高。（二） 思考與討論學(xué)習(xí)必備歡迎下載1. 紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一

6、般不能透過(guò)細(xì)胞膜。2. 紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中的半透膜。3當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。4. 紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較 大時(shí)吸水或失水較多。（三） 資料分析1. 在培養(yǎng)過(guò)程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收caT、Mg+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的 CsT、Mg+濃度增高。2. 不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是有差異的。3. 水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決 于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。4. 細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。（四） 練習(xí)基礎(chǔ)題1.Vo

7、2.Vo3.Xo拓展題提示：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的輪作正是針對(duì)不同作物根系對(duì)礦質(zhì)元素的選擇性吸收而采取的生 產(chǎn)措施。如果長(zhǎng)期在同一塊田里種植同種作物，地力就會(huì)下降（俗稱傷地），即某些元素含 量下降，這樣就會(huì)影響作物的產(chǎn)量。五、參考資料水勢(shì)與植物細(xì)胞吸水細(xì)胞吸水有三種方式：未形成液泡的細(xì)胞，靠吸漲作用吸水；液泡形成以后，細(xì)胞主 要靠滲透作用吸水；與滲透作用無(wú)關(guān)的代謝性吸水。在這三種方式中以滲透作用吸水為主。 滲透作用是水分進(jìn)出細(xì)胞的基本過(guò)程，而且水分移動(dòng)需要能量做功。根據(jù)熱力學(xué)原理，系統(tǒng)中物質(zhì)的總能量可分為束縛能和自由能，束縛能是不能轉(zhuǎn)化為用于做功的能量，而自由能是在溫度恒定的條件下用于做功的能量。一種物

8、質(zhì)每摩爾的自由能就是該物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)，衡量水分反應(yīng)或轉(zhuǎn)移能量的高低，用水勢(shì)表示。水溶液的化學(xué)勢(shì)與同溫同壓同一系統(tǒng)中的純水的化學(xué)勢(shì)之差除以水的偏摩爾體積所得的商，稱為水勢(shì)。學(xué)習(xí)必備歡迎下載純水的自由能最大，水勢(shì)也最高。溶液中的溶質(zhì)顆粒降低了水的自由能，所以溶液中 水的自由能要比純水低。 將純水的水勢(shì)定為零，溶液的水勢(shì)就成為負(fù)值。溶液越濃，水勢(shì)越 低。在一個(gè)滲透系統(tǒng)中，水移動(dòng)方向決定于半透膜兩邊溶液的水勢(shì)高低。水勢(shì)高的溶液的水，流向水勢(shì)低的溶液。水分從水勢(shì)高的系統(tǒng)通過(guò)半透膜向水勢(shì)低的系統(tǒng)移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為滲透作用。一個(gè)成長(zhǎng)植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要是由纖維素分子組成的，它對(duì)水和溶質(zhì)是全通透的。而細(xì)胞膜和液泡膜都是半透膜，實(shí)際上可以把包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜在內(nèi)的原