生物高二实验课教案思维导图

在这节课中，我打算先回顾上节课所学习的内容：酶的本质，作用。然后问大家一个问题："生活中你遇到酶了吗?"其次，给大家展示几张酶的在生活中应用的图片，看大家反应，并尝试总结。再者，就用几个案例来一一说明酶具有哪些特性。

第五章：细胞的能量供应和利用第一节：降低化学反应活化能的酶二、酶的特性

结合新课程的理念和学生一年未学生物学的实际，本课时主要让学生熟悉他们自己课堂上常用的学习方法和教学手段。许久未学生物学，所以导入新课是关键的第一步设计。既要有跨越式的承上启下的知识设问，又要有引起兴趣的多媒体动画。我提问，万物苍生之生命精彩最早源于什么环境(有动画)?能表现出生命特征的最小结构单位是什么?其中生命活动的主要承担者是什么?这些提问起到了良好的导入作用，自然而然地将话题转到蛋白质等知识点上了，也就和邹承鲁院士的工作挂上了钩。为培养学生对概念进行比较和梳理的能力，我采用先阅读，后归纳的设计，将天然蛋白质和人工蛋白质的区别和联系比较得一清二楚。为培养学生的参与意识和培养学生的合作、探索的精神，我对"访谈"中的多个问题进行了分组讨论。为了讨论有的放矢，我事先列出了阅读和讨论提纲。而事先布置的课前资料收集，又培养了学生自主探索、独立学习和搜索资料的能力。同时，又再一次激发了学生的爱国主义的热情和学习生物学的兴趣。至此，学生对常规的学习方法和教学手段就有了一定的了解，这样就意谓着有一个成功的开始。

本课时通过师生提问对答导入新课。采用先出示阅读和讨论提纲，后阅读，比较，归纳的方法，使学生有目的地学习"访谈"，即学生全体得到了自主学习的锻炼。分组讨论的时候，有辨析，有争论，有研讨，学生在参与意识和合作及探究方面的能力得到了强大的锻炼。而事先布置的课前资料收集，又使学生在自主探索、独立学习和搜索资料的能力又有了提升。另外，关于科学家的创新、团队合作和锲而不舍的精神比较抽象，学生一时半会儿难以深入理解。但是，至少要让学生知道在以后的学习中注意多多体会。最后让学生进行课堂小结，再次强化"学什么"、"为什么学"和"怎样学"。这些充分地体现了学生的"主体"地位，新课程的四个基本理念也得到了全面地渗透。

教师事先拟好讨论提纲，学生进行小组讨论。

中心发言人阐述小组讨论的结果，然后教师引导。

部分学生介绍生命科学最新进展，教师利用课件展示事先收集汇总的相关总资料，激发兴趣。

利用课件引导学生进行课后小结，强化"学什么"、"为什么学"和"怎样学"。

引言:同学们回忆一下赞美莲藕的诗句"出淤泥而不染,濯青莲而不妖"。莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中获取莲藕细胞生命活动需要的营养物质,如水、氧气、矿物质等,而莲藕细胞不需要的物质分子则不能进入。到底是什么控制物质分子进出细胞?(细胞膜)物质分子是如何跨越细胞膜输入和输出细胞的?(引出本章课题)

今天,我们先以水分为例,共同探究水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。(引出本节课题)

(1)演示实验:一滴红墨水滴入到清水中,会出现什么现象?

(2)提出探究问题:如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开,结果又会怎样?

(3)提出讨论问题

类比渗透装置与细胞,提出问题:细胞是一个渗透系统吗?

从生活中的例子入手,例如,当我们吃比较咸的食物时,如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等,你的口腔会有什么感觉?引出动物细胞的吸水和失水。

引导学生作出假设:动物细胞是一个渗透系统。

设计实验,验证假设(学生完成)。动物细胞的细胞膜相当于半透膜,动物细胞的细胞质是动物细胞内的液体环境。将哺乳动物的红细胞分别放在浓盐水、生理盐水、清水中,观察红细胞的形态。

预期结果(学生完成):红细胞在浓盐水中失水皱缩,在生理盐水中保持原有形态,在清水中吸水膨胀。

图片展示:水分进出哺乳动物红细胞的状况。

分析结果,得出结论(学生完成):

当细胞内溶液浓度﹥外界溶液浓度,细胞吸水

当细胞内溶液浓度﹤外界溶液浓度,细胞失水

当细胞内溶液浓度=外界溶液浓度,细胞形态不变

动物细胞是一个渗透系统,水进出细胞是顺相对含量的梯度,通过渗透作用进行的。

教师提出:植物细胞吸水和失水的情况又怎样呢?

例如,在日常生活里,夏天家里做凉伴黄瓜时有水出现,腌萝卜条时洒上一些盐会出水;而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水,青菜变得硬挺,说明植物细胞也会吸水和失水。

教师引导:我们要善于从生活中的现象发现新的问题,提出问题。许多科学家的发现并不都是从实验中得到,更多的是通过观察生活中的现象发现问题的。爱因斯坦曾经说过:"提出一个问题比解决一个问题更重要"。

●提出问题

●作出假设(以下以"探究植物细胞中哪些结构相当于半透膜"为例)

在第二章我们学习了组成细胞的分子,通过学习,可以得出这样一个结论:各种生物体的一切生命活动都离不开水。通过第三章的学习,我们又知道:水分子进出细胞必须经过细胞的边界——细胞膜,那么水分子是怎样进出细胞的呢?带着这个问题让我们来学习第四章第一节的内容——物质跨膜运输的实例。(板书:4.1物质跨膜运输的实例)

引导分析:水分子的扩散方向是怎样的?

换句话说,就是从低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(归纳并板书:一、渗透作用1.概念:水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。)这是否与我们通常所说的物质由高浓度向低浓度扩散矛盾呢?为什么?

由此可以看出,在这里浓度是指的什么性质的浓度?质量浓度还是物质的量浓度?

在水分子由清水扩散至蔗糖溶液的过程中,有没有水分子由蔗糖溶液扩散至清水中呢?

在起始状态和平衡状态它们双向扩散的速度是怎样的呢?我们用V1代表水分子由清水扩散至蔗糖溶液中的速度,用V2代表水分子由蔗糖溶液扩散至清水中的速度,在起始状态时两者的大小关系是怎样的?平衡状态时呢?

正是由于开始时V1>V2,才使得漏斗管内液面升高。好,现在我把这个装置改动一下,把半透膜换成纱布,漏斗内液面还会升高吗?若是保留半透膜,而把烧杯中的清水替换成同样浓度的蔗糖溶液,漏斗内液面还会升高吗?由此可以看出,要发生渗透作用需要哪些条件?(归纳并板书:渗透作用2.发生条件:①半透膜;②半透膜两侧存在浓度差)

是否具备了这两个条件之后就一定会发生渗透作用呢?答案是不一定,我们可以看一看,在平衡状态时,半透膜两侧的浓度相等吗?那为什么渗透作用停止了呢?在这里我们就需要用到物理的相关知识了,随着漏斗内液面高度的升高,会对水分子产生一个向下的压力,我们用F1来表示,而与此同时,两种溶液又存在浓度差,这个浓度差会对水分子产生一个向上的压力,我们用F2来表示,在平衡状态时,F1=F2,受力平衡,渗透作用停止。由此可以看出,有半透膜、浓度差后,不一定发生渗透作用,但要发生渗透作用必须要有半透膜和浓度差。

水分进出细胞其实就跟我们这里说的渗透作用的原理密切相关,我们一起来看一看。首先,我们来看动物细胞的吸水和失水。

对于动物细胞来讲是否所有的物质都可进出细胞?为什么?

没错,只有动物细胞需要的营养物质才可以进入,不需要或有害的物质则不容易进入,这是由细胞膜的选择透过性决定的,因此,对于动物细胞来讲,它的细胞膜就相当于渗透装置中的半透膜。若是动物细胞的细胞质的浓度与外界溶液的浓度存在浓度差,它就具备了发生渗透作用的条件,动物细胞就会发生渗透作用。

若是让动物细胞吸水,你应该采取什么措施?

分析细胞吸水的原因。

若是想让动物细胞失水,又该怎么做?

分析细胞失水的原因。

若是动物细胞内外溶液的浓度相等,会出现什么现象?

分析原因。

小结:当外界溶液浓度大于细胞质浓度时,动物细胞失水皱缩;当外界溶液浓度小于细胞质浓度时,动物细胞吸水膨胀;当外界溶液浓度等于细胞质浓度时,达到动态平衡。

在细胞的吸水和失水问题上,植物细胞与动物细胞应该相近吗?如果相近,植物细胞又有什么与动物细胞的不同之处呢?

对于一个植物细胞来讲,它是不是一个渗透装置呢?哪些结构相当于半透膜?为什么细胞壁不属于原生质层?(展示植物细胞模式图)

由于植物细胞的结构与动物细胞的结构有明显的区别,因此植物细胞吸水和失水的情况有所差异,我们可以利用洋葱外表皮细胞做以下的探究。首先取材,制成临时装片,拿到显微镜下观察,可以看到原生质层与细胞壁紧密贴合在一起。然后取下装片,用引流法,将细胞外溶液替换成浓度高于细胞液浓度的0.3g/ml的蔗糖溶液,拿到显微镜下观察,可以看到什么现象?

为什么会出现这种现象呢?(引导学生分析原因)

当我们把发生质壁分离的细胞,再次用引流法,将外界溶液替换成水后,又会看到什么现象呢?

为什么会出现这种现象呢?(引导学生分析原因)

小结:当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时,植物细胞将——失水,发生——质壁分离;当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时,植物细胞将——吸水,已发生质壁分离的细胞将会发生——质壁分离复原;而当外界溶液的浓度等于细胞液的浓度时,将会达到——动态平衡。

见PPT

课后小结

同桌之间相互说一说我们今天学习了什么内容。

今天我们从渗透作用着手,着重分析了动物细胞和植物细胞的吸水和失水。对于动物细胞来讲,细胞膜就相当于半透膜,当外界溶液浓度大于细胞质浓度时,动物细胞将——失水皱缩;当外界溶液浓度小于细胞质浓度时,动物细胞将——吸水膨胀;当外界溶液浓度等于细胞质浓度时,将——达到动态平衡。

而对于植物细胞来讲,原生质层就相当于半透膜,当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时,植物细胞将——失水,发生——质壁分离;当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时,植物细胞将——吸水,已发生质壁分离的细胞将会发生——质壁分离复原;而当外界溶液的浓度等于细胞液的浓度时,将会达到——动态平衡。