高中生 43物质跨膜运输的方式教案 新人教版必修1.docx

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高中生43物质跨膜运输的方式教案新人教版必修1

2019-2020年高中生4-3物质跨膜运输的方式教案新人教版必修1

一、课前准备：

本节课充分利用网络资源，从一些教育的网站收集与本节课有关的文字和图片资料，制作出课件；引导学生回顾前两节课学习的相关知识，在前两节内容的基础上，对物质跨模运输方式有一个全面的了解，理解不同类型的运输方式各有其不同的特点。

二、教学理念和策略：

本节课教学采用教师主导，学生自主、合作和交流讨论相结合的方法，最后通过概念图进行课堂小结。

基本思路可以确定为：

展示现象→提出问题→合作讨论→教师解释→总结概念→举例说明。

1.采用自主学习的方式，让学生自学课本P70-71内容，回答课件上展示的三个问题；

2.通过学生分工合作，交流讨论，对比分析各种运输方式的异同点，学生寻找问题，教师进行解释，总结跨膜运输的类型、特点，举例说明主动运输的意义；

3.由生物膜和人工膜功能的比较，培养学生对结构和功能相适应的辨证观点的认识；

4.启发学生通过概念图的形式对本节内容进行课堂小结以及练习，达到加深印象，巩固知识点的目的。

三、学情分析：

学生已经具备了细胞膜的结构、水跨膜运输的实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为新知识的学习奠定了认知基础。

同时，高中学生还具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立。

但还很不完善，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要结合教师的正确引导

三、本节聚焦：

要解决和完成的问题：

1、物质跨模运输的方式有几种；

2、两种被动运输方式有什么异同；

3、主动运输与被动运输的区别是什么？

这对于细胞的生活有什么意义

四、教学目标

1.知识与技能

举例说出物质跨膜运输的特例；

说明物质进出细胞的类型、概念；

说出被动运输与主动运输的异同点；

简述主动运输对细胞生活的意义；

进行图表数据的解读。

2.方法与过程:

运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。

运用表格的方式进行总结，简洁明了。

运用画概念图进行总结。

3.情感态度与价值观：

本节情感态度与价值观的教学价值方面不太明显，主要强调积极参与讨论，主动思考，

大胆回答问题，也可进行集体观念的教育等。

五、教学重点和难点

1.教学重点

物质进出细胞膜的方式

图表数据的解读

2.教学难点

主动运输

重点,难点化解（探求新知,质疑导学,课堂反馈）:

六教学方法

探究法、讲述法、演示法。

七、教具准备

相关多媒体动画课件，如自由扩散、协助扩散、主动运输的Flash课件,还有自制的教具（用鸡蛋壳做的半透膜）

八、教学程序的实施

 程序

教师组织引导

学生活动

设计意图

创设情景

导入新课

一自由扩散

展示教具：

用鸡蛋壳做的（蛋壳内盛满蔗糖水溶液，加一个费旧矿泉水瓶，里面装上一定量的清水）。

引导学生观察一段时间以后会出现什么现象。

在此基础上，教师引入新课：

今天我们一起来学习细胞膜控制物质进出细胞的几种方式。

通过学习我们知道了细胞是一个开放的系统，它每时每刻都在与外界环境进行物质和能量的交换。

物质的进进出出都要经过细胞这个生命系统的边界——细胞膜。

那么是否所有的物质都能自由通过细胞膜呢？

哪些可以出入？

这些物质又是以何种方式出入的呢？

探索新知

展示一张人工的无蛋白质的磷脂双分子层膜对不同分子的通透性，由学生得出相关信息。

1、“问题探讨”：

（1）什么样的分子能够通过脂双层？

什么样的分子不能通过？

（2）葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？

（3）观察此图，联系已有知识，你还能提出其他的问题吗？

能不能对所提出的问题作出尝试性的回答呢

学生观察。

学生思考

学生交流讨论，回答问题，提出自己的假设。

通过创设问题情境，激发学生观察思考，导入新课。

培养学生的观察、比较、分析的能力；同时，给学生适当的鼓励，有利于提高学生主动参与学习的积极性。

通过问题的层层深入，激发起学生的学习兴趣。

通过观察自由扩散的动画过程，培养学生的观察能力和语言表达的能力。

二协助扩散

三主动运输

四、生物大分子跨膜运输的方式

五、概括反馈

除了葡萄糖进入红细胞是通过协助扩散跨模运输，你还能举出其他例子吗？

上面我们学习了自由扩散和协助扩散两种跨模运输的方式，那么它们有何异同呢？

展示课件：

“思考与讨论”以下几个问题：

（教学策略：

把教室的学生分为两大组，一组代表自由扩散、一组代表协助扩散，一组中的同学回答请另一组的同学点评）

自由扩散和协助扩散有何异同？

为什么自由扩散和协助扩散都称为被动运输？

自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？

为什么？

（通过形象的动画，进行比喻和类比，学生更容易理解）

自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的，不需要消耗能量；那么细胞能否主动的跨膜运输一些物质供生命活动的需要呢？

下面我们通过资料来分析这个问题，课件展示几个资料：

1、植物细胞液中的矿质元素，如Mg2+、Fe3+都要比土壤溶液高，但细胞还是不断从土壤溶液中吸收这些无机盐离子。

2、人体红细胞中K+的浓度比血浆高30倍，Na+的浓度却只有血浆的1/6，细胞却仍在“吸收K+排Na+”。

3、课本表4-1

引导学生合作交流

（1）从上述资料中你能发现什么现象？

（2）这些离子的跨膜运输的现象说明了什么？

通过资料2引导学生观察细胞“吸K+排Na+”的动画，并提出问题：

K+、Na+跨膜运输有什么特征？

从学生的回答中总结出主动运输的概念：

除了K+、Na+跨膜运输是主动运输，你还能举出其他的例子吗？

生物体可以逆着浓度梯度主动的选择吸收或排出一些物质，说明它对生命活动有着非常重要的意义，引导学生结合课本回答主动运输的意义。

技能训练

大家已经学了主动运输的知识，我这里我有个坐标图，请大家帮我解决几个问题：

哪种离子通过主动运输进入细胞？

哪种离子通过主动运输排出细胞？

引导学生完成三种跨膜运输方式的比较表（附图1）

展示胞吞和胞吐的图片，简单讲解过程。

葡萄糖、氨基酸不能通过没有蛋白质的人工膜，而能通过有蛋白质的生物膜，这能说明什么呢？

（引导学生回答生物学的重要观点：

结构和功能相适应的观点。

引导学生以概念图的形式小结物质跨膜运输的方式。

 学生观察动画，思考并回答问题。

学生观察动画，思考并回答问题。

学生分工合作，交流讨论，观察动画并回答问题

学生分析资料，交流讨论回答问题

学生集体回答，并举出实例。

学生思考，解决导入时提出的问题。

和老师一起回顾所学知识，加深理解和巩固。

通过观察协助扩散的动画过程，逐步培养学生观察和语言表达的能力。

并且从动画上使学生更容易理解协助扩散过程。

通过交流讨论，培养学生合作学习的精神，在愉快学习中突出学生学习的主体地位

通过观察动画过程，培养学生的观察能力和语言表达的能力。

并且从动画上使学生更容易理解主动运输的过程，突出学生是学习的主体。

（本节课的重点和难点）。

锻炼学生进行图表数据的解读的能力

学生交流讨论，回答问题

拓展视野的内容，不做详细介绍。

通过比较学习，加深对所学知识的理解。

用“和功能相适应的观点”点题，前后呼应。

九课后作业：

练习巩固（课堂作业）

1、解读图表

下图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。

分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题。

离子通过主动运输方式进入细胞；

离子通过主动运输方式排出细胞；

2、将萎蔫的菜叶放入清水中,菜叶细胞中的水分能够得到恢复的原因,水分进入细胞属于:

A,主动吸水B,主动运输

C,自由扩散和主动运输D,自由扩散

3、海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍,但仍能吸收碘,原因是:

A,海带细胞能够通过自由扩散方式吸收碘

B,海带细胞膜上运输碘的载体多,通过主动运输方式吸收

C,海带细胞膜上运输碘的载体多,通过协助扩散方式吸收

D,海带细胞不断消耗碘,使细胞内碘浓度不断降低

4、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关

A,CO2通过细胞膜

B,人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖

C,肾小管上皮细胞吸收原尿中Na+

D,小肠绒毛上皮细胞吸收甘油

5、,对细胞膜的选择性起主要作用的物质是

A,胆固醇B,多糖C,蛋白质D,磷脂

D,能量,离子浓度

十、课堂小结：

这节课我们主要学习了物质的跨模运输方式，可以分成两大类：

分别是被动运输和主动运输。

其中被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都是顺浓度梯度运输的过程，都不需要消耗能量，但是协助扩散需要载体蛋白的协助。

主动运输是逆浓度梯度运输的过程既需要载体蛋白的协助，还需要消耗能量。

作业布置:

课后作业:

73页―――基础题

十一、教学反思

1.本节内容的整个教学过程设计为一种“指导型探究”过程，倡导探究性学习。

充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，把教材中的“现成结论”，通过多处“设障”、“布惑”，将教材进行活化和优化处理，使之真正成为学生的“学材”，潜移默化地把培养了学生的对数据分析、解释图标的能力。

同时,学生在探究过程中体现出善于假设，多向思维，细心严谨的学习态度和学习科学精神。

在自主探究的过程中对学生的能力提出了较高的要求，教师要及时帮助学生解决探究实验和探究性学习过程中遇到的问题。

教师在课堂上要细致地关注学生的即时表现、学生的观点和发言，通过关注学生的兴奋和疑惑，再对自己何时参与指导、如何进行指导作出决策。

2.新课改背景下，教师应灵活运用教材，充分开发和利用课程资源，合理设计，创造性地解决教学任务重而课时有限的矛盾。

3.本节课设计了较多的学生探究活动，时间和效果较难把握。

如条件允许用连堂的两个课时来完成效果更好。

本堂课通过典型的事例激发学生的学习兴趣.围绕专题实验题展开探究式学习活动;培养学生如何观察和分析实验现象,从中获取知识的能力.同时,联系实际应用,扩大学生的知识面.但课堂中也遇到了一些问题,如探究性的活动时间较长,无法按时完成教学任务;还有就是学生在探究式学习活动中兴趣教高,课堂纪律教差,这是需要注意的地方.

通过本节课的设计以及上课我感到新课程有很多东西要去学习，要去思考，要去想办法，关键是要让学生参与其中并且要取得一定的效果，今后还要努力地学习。

运输方式

自由扩散

协助扩散

主动运输

运输方向

（浓度）

高→低

高→低

一般：

低→高

载体协助

不需要

需要

需要

消耗能量

不需要

不需要

需要

物质举例

氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子（苯还是脂溶性的）水、甘油、乙醇等较小的分子

氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子

K+、Mg2+、Na+、Cl－等－带电荷的离子

2019-2020年高中生5-2细胞的能量“通货”-ATP教案新人教版必修1

一教学过程

1导入新课：

复习导入：

上一章我们学习了物质跨摸运输的方式，物质跨膜运输有哪些方式？

这些方式有什么异同点？

物质跨膜运输有三种方式，自由扩散，协助扩散，主动运输，其中主动运输方式需要消耗能量。

能量从哪里来？

是由谁直接提供的？

前面的学习我们知道在生命系统中，主要的能源物质：

糖类

主要的贮能物质：

脂肪

能量是有谁提供的？

糖类？

脂肪？

还是他们都可以提供？

现在我们来做一个探究实验：

验证我们的想法。

大家看屏幕

我们在AB两支含发光器粉末的试管中分别添加等量的葡萄糖和脂肪，最终发光器粉末没有发出荧光。

糖类、脂肪等有机物不能直接为细胞的生命活动提供能量。

我们在对照组C试管中添加一种白色粉末后，发光器粉末发出荧光。

添加的白色粉末是什么物质？

为什么他可以使发光器粉末发出荧光？

白色粉末是ATP，它是直接能源物质，为各项生命活动顺利进行直接提供能量。

ATP到底是什么物质，为什么它是直接能源物质？

我们为什么称它为能量通货？

这就是我们这节课要弄清楚的问题。

生物的结构与功能是相适应的，我们先来学习ATP的结构：

大家阅读课本P88第二段内容，回答下列问题：

1、ATP的中文全称？

2、ATP的元素组成？

3、ATP的结构简式？

A、T、P三个字母的含义？

4、为什么ATP是高能磷酸化合物？

2ATP分子中具有高能磷酸键

2．1ATP的中文名；三磷酸腺苷。

2．2ATP的结构简式：

A—P～P～P

A：

腺苷，P：

磷酸基，～：

高能磷酸键，—普通化学键。

2．3一个高能磷酸键含30。

54kj/mol的能量，所以ATP是活细胞内的一种高能磷酸化合物。

什么是高能磷酸化合物？

一般将水解时，释放的能量在20。

92kj/mol以上的化合物，除ATP外，还有磷酸肌酸（CP）

2．4ATP的结构特点：

1.含有两个高能磷酸键“～”

2.远离A（腺苷）的高能磷酸键“～”易断裂且易形成。

（断裂形成ADP）

2．5ATP的生理功能：

生物体进行各项生命活动的直接能源物质。

2．6ATP与生活的联系

纯净的ATP是白色粉末状的，能溶于水，可作为一种药品，ATP片剂可以口服，ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注，用于辅助治疗肌肉萎缩，脑溢血后遗症，心机炎等疾病，起到改善患者新陈代谢状况的作用。

3ATP和ADP可以相互转化。

ATP中远离A（腺苷）的高能磷酸键“～”易断裂且易形成，请同学们阅读课本P88-89内容，回答远离A（腺苷）的高能磷酸键“～”断裂和形成伴随着什么过程？

2．7ATP的水解过程：

高能磷酸键断裂，释放能量，为生命活动提供能量。

A—P～P～P---水解酶--A—P～P+Pi+能量

能量去路：

参与生命活动。

能量来源：

远离A的高能磷酸键水解。

A—P～P：

二磷酸腺苷（ADP）

2．8ATP的合成过程：

ADP+Pi+能量-------合成酶--A—P～P～P

能量来源：

植物：

呼吸、光合作用。

动物：

呼吸作用、磷酸肌酸的转化。

能量去路：

储存在ATP中的高能磷酸键内。

ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP中远离A的那个高能磷酸键很容易水解脱离开来，形成游离的Pi，同时，储存在这个高能磷酸键内的能量释放出来，ATP就转化成ADP。

在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成ATP。

大家看课本P89的图。

ATP和ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存。

因此与生物体的新陈代谢密切相关，二者的循环过程可以表示为：

对于上述反应中ATP和ADP的相互转化可以从四个方面理解：

1）两者的反应条件不同。

ATP的分解是一中水解反应，催化该反应的酶属于水解酶，ATP的合成是一种合成反应，起催化作用的是合成酶，根据酶具有专一性的特点，因此，两者的反应条件不同

2）两者的能量来源不同。

ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，而合成ATP的能量主要有光能和有机物氧化分解释放出的化学能，在动物和人体内还可以来自于其他的高能化合物如磷酸肌酸。

3）两者的转化场所不同。

ATP的合成场所主要是在细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解的场所则在生物体各处。

4）两者的功能不同。

ATP是生物体内生命活动的直接能源物质，它水解时释放的能量可以供各种生命活动所需而ATP的合成伴随着能量的储存，该反应实际上是生物体内能量的转移过程。

总之，ATP和ADP的相互转化并不是一个简单的可逆反应，两者转化的方向即取决于相应的酶的存在，又取决于细胞内能量供求关系，正是由于两者的不断循环，才保证了生命活动的顺利进行。

资料分析:

1.经测定,正常人体细胞中ATP和ADP的总量仅为2～10mmol/L。

2.成年人,静止状态下,24小时内有40KG的ATP发生转化,一个人在激烈运动状态下,1分钟约有0.5KG的ATP发生转化。

从这则材料我们可以看出体内存在的ATP的量是很少的，ATP与ADP之间转化快，且转化处于动态平衡中。

细胞中的ATP的利用比作我们日常生活中的零用钱，它会随着每天的花销而减少，因此要维持正常生活必须不断破开大面值的钞票给予补充，细胞中的大面值钞票主要是糖类等有机物，在有机物分解时释放出的能量能被用来合成ATP，这个过程通过ATP与ADP的相互转化来实现。

所以ATP是细胞内的能量通货。

3ATP和ADP相互转化的意义

细胞中ATP和ADP的相互转化在活细胞中永不停息地进行着，这既可以避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需要的能量。

4.ATP的利用

（1）教师讲解：

吸能反应总是与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。

能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。

（2）学生看课本图，讨论ATP还有哪些用途，从而对该图进行补充和完善。

［教师精讲］

1.细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。

细胞内消耗能源物质的顺序是：

糖类脂肪蛋白质。

一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类，而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP，转变成活跃的化学能，才能供给各种生命活动利用，从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。

2.直接供给生命活动能量的能源物质是ATP。

在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键物质。

ATP是生物体内能量转换的“中转站”，它有利于能量的运输和协调供给，如线粒体呼吸释放能量合成的ATP，可以转移到细胞膜用于主动运输，也可以进入细胞核推动DNA的复制等等，从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。

3.ATP的结构与物理、化学知识有密切联系，ATP中的能量可以转变成机械能（如肌肉收缩、鞭毛摆动）、化学能、电能（如神经冲动的传导）、渗透能（如主动运输的能量）、光能等其他形式的能量。

4.胞内供能物质有ATP和磷酸肌酸，ATP普遍存在，但含量不多，当ATP大量消耗时，则磷酸肌酸释放能量供ADP和Pi合成ATP。

磷酸肌酸的存在对ATP含量的相对稳定起缓冲作用。