《植物细胞吸水失水》教案

　　《植物细胞吸水失水》教案

　　一、 教学目标：

　　充分理解并掌握植物细胞吸水失水的原理以及其实验步骤;

　　通过分析，了解认识从现象到生命本质其问题，锻炼学生逻辑思维和解决问题的能力。

　　培养学生自主探究能力，提高对科学的兴趣。

　　二、 教学重点：

　　植物细胞吸水方式，植物细胞吸水失水原理以及质壁分离和复原的根本原因。

　　三、教学难点：

　　充分理解原生质层相当于半透膜;质壁分离的根本原因。

　　三、教学方法：

　　分组实验并探讨问题。

　　四、教学准备：

　　多媒体电子课件;实验器材;新鲜实验材料(如菠菜叶)。

　　(1)导入：

　　我们都知道水分对植物的生命活动具有极为重要的作用，一切生命活动都只有在一定的细胞水分状态下才能进行。陆生植物一方面要不断从土壤中吸收水分，另一方面它的地上部分要向外散失水分，所以，植物体内水分实际上是处于水分吸收和散失的动态平衡之中。那么，植物细胞吸水和失水的具体机制是什么呢?和之前我们学习的哺乳动物红细胞的吸水失水有何不同呢?这就是我们今天要讲的主要内容。

　　教师联系哺乳动物红细胞吸水失水情况，追问：植物细胞会不会像动物细胞一样，不断的吸水最后涨破呢?原因又是什么呢?

　　学生回答。(留下疑问，不作回答。)

　　(2)渗透现象：

　　PPT展示渗透现象示意图，提问：漏斗管内的液体为什么会上升呢?此时说明半透膜特征并引导学生探究原因。

　　(3)提出假设：

　　图片展示：“成熟植物细胞结构图”来让学生获取以下信息：

　　l 成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大比例，因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。

　　l 细胞壁的特点：全透性的，伸缩性较小。

　　l 原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

　　教师引导学生作出假设：原生质层相当于半透膜。

　　教师补充：细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质就会与细胞壁分离开来，也就发生质壁分离。

　　预测实验结果：当植物细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离。当植物细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离复原。

　　(4)设计实验：

　　教师引导学生考虑这个实验设计上的一些细节问题，例如：

　　1) 实验材料、试剂、用具的选择

　　l 材料的选择：有颜色的还是没有颜色的，细胞小的还是相对比较大的，为什么?大家课前通过预习，知道为什么选材用洋葱表皮细胞吗?(教师解释:有颜色，较大的细胞容易观察。洋葱表皮细胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取获得。实验过程细胞处于生活状态。)

　　l 试剂的选择：糖水、酒精?(选择糖水，因为酒精会破坏细胞的结构成分，是蛋白质变形。)

　　l 实验用具的选择：植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程，必须通过什么工具来观察?(显微镜)

　　2) 实验要点提示：

　　第一步：用清水制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片，先用低倍镜观察。(教师：如何使洋葱鳞片叶表皮细胞处于失水状态?)

　　第二步：尝试用不同浓度梯度的蔗糖溶液(质量分数为10%、20%、30%、40%、50%)预期实验结果：洋葱表皮细胞发生质壁分离。(教师：如何使它们复原?)

　　第三步：使洋葱表皮细胞浸润于清水中

　　预期实验结果：观察到质壁分离的复原。

　　第四步：使用0.6 g/mL的蔗糖溶液，观察现象。

　　预期实验现象:观察到质壁分离

　　第五步：使洋葱表皮细胞浸润于清水中，观察质壁分离的复原。

　　预期实验现象：不能使细胞发生质壁分离复原。(留下疑问，使实验小组可以在实验研究的同时进行分析讨论)

　　3) 学生按照以上步骤进行实验

　　4) 实验结果记录及分析

　　做完实验后，我们要对实验结果进行分析，实验结果是否与预期相吻合?是否支持了我们最初的假设?当实验结果与预期不符时，我们要多思考，也不要急于认定假设不成立，要考虑会不会是因为实验操作的不正确导致不能达到预期结果的?会不会有什么干扰因素呢?

　　引导学生思考实验步骤四、五的现象的原因。 (蔗糖浓度过高了，导致细胞失水过多而死亡)

　　(5)选择透过性膜

　　老师提问：通过以上实验我们深刻体会到了水在植物细胞中的跨膜运输，那么其他物质的跨膜物质又是怎样呢?

　　PPT展示一些金属离子跨膜运输特点的实验案例，引导学生分析实验现象，得出生物膜是选择透过性膜的结论。

　　(6)实验总结

　　根据上述实验，我们通过实验验证了原生质层相当于半透膜，确认了细胞吸水和失水的机理。此外，PPT展示实验过程中以下的注意事项：

　　1注意实验用品的选择和实验试剂的选择，比如酒精会破坏细胞结构

　　2我们要让那个吸水失水过程可见，所以选择液泡细胞

　　3还要设置对比，浓度高时会让细胞死亡

　　4保证实验操作的正确性，准确性和科学性

　　五、教学总结：

　　提问：

　　a) 细胞膜是半透膜吗?

　　b) 生物膜是半透膜吗?

　　c) 生物膜是选择透过性吗?

　　d) 选择透过性膜是半透膜吗?

　　(生物膜生物膜是选择透过性膜，它相当于半透膜，但不等于半透膜，半透膜与选择透过性膜之间有着本质的区别。)