《细胞与外界的物质交换》教案
嘉定区高中学段生命科学学科
课的标题：《细胞与外界的物质交换》
教学目标：
知识与技能：
了解物质进出细胞的原理和方式；
了解物质通过膜进出细胞的三种方式及其区别。
过程与方法：
通过实验培养学生的科研能力、思维能力和类比的能力；
通过观看实验，培养学生观察、分析、归纳及综合思维的能力。
情感态度与价值观：
培养学生尊重科学、尊重事实的实事求是的科学态度；
通过实验设计的讨论，培养学生质疑的科学精神。
教学重点：物质进出细胞的三种方式
教学难点：物质进出细胞的三种方式的区别
教学方法：学生实验观察、讨论与教师讲授和启发引导相结合的方法
教具选择：透析实验装置、高锰酸钾扩散实验装置、电脑多媒体PPT演示
教学过程：
教学内容
教师活动
学生活动
复习引入
回顾上节课讲的细胞的膜的结构：细胞膜是由磷脂双分子层及蛋白质镶嵌构成的、具有半流动性的膜结构。
提问：细胞膜有哪些功能？
总结：生活的细胞膜是细胞与外界环境间的屏障，使细胞具有一个稳定的内环境。[高考资源网]
回答：细胞膜具有维持相对稳定的细胞内部环境，保护细胞，完成细胞与周围环境物质交换和信息交流的作用。
教授新课：
细胞与外界的物质交换
一、细胞膜的功能特点：选择透过性
提问：细胞膜是全封闭的吗？
讲授：对，细胞膜并不像塑料袋那样，不让任何物质透过。生命最基本的特征是新陈代谢，因此，每个活细胞都在不停的进行物质交换和能量转换。细胞可以从外界环境中吸收营养物质，同时讲代谢产物排出膜外。细胞如此有条不紊地与外界环境进行着物质交换，全都有赖与细胞膜的作用，它可以选择性的让一些物质通过，并阻止另一些物质。我们把这个功能特点称之为：选择透过性。
按一般的常识回答：不是
二、细胞与外界进行物质交换的方式：
提出问题：了解了细胞膜的功能特点以后，请同学们跟我一起探究一下物质进出细胞膜的方式。我们今天的关键问题是“物质是怎样进出细胞的？”
演示试验：透析袋试验
先介绍一下实验的过程方法。
再请两位同学上来操作一下。提醒一些关键的步骤例如冲洗透析袋等等。
提问：请同学们预测一下实验中物质分子将会怎样移动，会出现怎样的结果？
接着问：推测是淀粉不能透过透析袋膜，葡萄糖能够透过。我们可以用什么实验手段来验证呢？
由于时间关系，用课前同学准备的另一套实验装置观察结果。
请两位同学上来继续实验的检测过程。[高考资源网]
实验结果出来了，接下来让我们来分析一下实验结果，请看分析讨论题。
协助完成试验
学生讨论回答：A烧杯……
B烧杯……
学生讨论回答：A烧杯中加碘液，B烧杯中取出水样用班氏试剂检验。
学生上来实验操作并展示结果。
教师引导，学生分析讨论。
（一）、被动运输
进一步探究透过方式
设问：这些小分子物质是如何透过细胞膜的？
动画演示：硫酸铜扩散现象
演示实验：当高锰酸甲投入烧杯后，渐渐使整个烧杯中的溶液变成紫红色。这个现象称作什么？
扩散的方向是从高浓度到的浓度，其动力是浓度差所造成的势能。
同理，细胞膜两侧的小分子物质也是利用浓度差造成的动力势能，从浓度高的一侧透过膜扩散到浓度低的一次。由于这种运输物质的方式不需要细胞主动为它提供能量，应此称作被动运输。
讲授：虽然碘分子和葡萄糖分子都是通过被动运输通过细胞膜的，但透过的方式却不是全然相同。分别属于两类不同的方式，即自由扩散和协助扩散。
回答：扩散
1、自由扩散
动画演示：碘是一种脂溶性的小分子物质。可以直接从磷脂双分子层中通过，不需要蛋白质载体协助，称为自由扩散。
师生共同总结自由扩散的要点：
（1）运输对象
（2）条件
（3）运输方向
学生讨论交流后总结：
（1）小分子或脂溶性物质；
（2）膜两侧存在浓度差；
（3）从高浓度一侧向低浓度一侧扩散（顺浓度梯度）。
2、协助扩散
图像演示：葡萄糖是水溶性的小分子物质，不能从磷脂双分子层中通过，需要细胞膜上蛋白质分子作为载体进行协助才能通过，称为协助扩散。
动画演示：协助扩散
请同学总结：协助扩散的要点
（1）运输对象
（2）条件
（3）运输方向
根据前面学过的方法总结归纳要点
（1）水溶性无机离子或有机小分子；
（2）膜两侧存在浓度差
，需要载体协助；
（3）从高浓度一侧向低浓度一侧扩散（顺浓度梯度）。
（二）、主动运输
提问：细胞新陈代谢需要营养，是否环境中的营养物质总是很充足，可以扩散到细胞内呢？
讲述：的确，细胞生活的环境并非都如理想状态那样，充满了养分。同样，有些代谢产物即使在细胞内浓度低于外界的情况下依然可以排出细胞膜。因此，细胞要更好地适应环境，不能仅靠被动运输，而更多的情况下需要细胞膜主动地进行物质筛选和运输。例如：海带细胞中碘的含量是海水中的200万倍， 碘离子非但没有向外扩散，相反，海带还可以从海水中吸收碘。[高考资源网]
我们把这个过程称为主动运输。
动画演示：主动运输
主动运输跟前面大家看到的被动运输有很大的不同，其根本在于它物质运输的方向是从低浓度一侧向高浓度一侧运输，并且需要消耗能量。
跟前面一样，请大家一边与被动运输相比较，一边总结主动运输的要点：
（1）运输对象
（2）条件
（3）运输方向
总结：由于细胞生活的环境并非都如理想状态那样，充满了养分，同时还必须排出代谢废物和有害物质，所以，主动运输是物质进出细胞的主要方式。
回答：不是
[高考资源网 ]
学生分析讨论、总结：
（1）主动吸收细胞需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
（2）需要载体协助，需要消耗能量；
（3）从低浓度一侧向高浓度一侧扩散（逆浓度梯度）。
课堂小结
列表比较物质进出细胞的三种方式
小组讨论，回答
想一想
做一做
指导学生分析回答
分析、讨论，回答问题。
知识拓展
活细胞吸收葡萄糖的方式，一定是协助扩散吗？
听讲、讨论、回答
巩固练习
布置练习
完成练习
课后反思：
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