人教版高中生物必修一4.3物质跨膜运输的方式教学设计

第三节 物质跨膜运输的方式  教学设计

一、教材分析

本节内容属于人教版高中生物必修一《分子与细胞》第四章第三节的内容，主要进行各种物质跨膜运输方式的学习。在这其中三种跨膜运输方式的特点与区别是高考重点。另外跨膜运输较为抽象，学起来有一定的难度，因此在教学过程中通过图像、动画演示加以讲解。

二、学情分析

     在第三章学生已经学习了细胞的基本结构，对细胞的基本结构已经有了基本的了解。这为本章内容的学习打下了良好的基础。本章主要内容是与细胞膜有关的细胞的物质输入和输出。前两节已经学习了物质跨膜运输实例和流动镶嵌模型，学生们对细胞膜的选择透过性有了一定了解，对于本节内容的学习，奠定了良好的知识基础，可以很自然的过渡到物质跨膜运输的方式的学习中。

   通过前一阶段的学习，学生已经具备了一定的学习能力，能对知识进行自行学习并完成简单的概括总结，但对于抽象知识的理解还有待培养，所以在知识的深入理解方面还需要老师进一步指导。

三、教学目标

        1.通过自主学习、合作探究的学习活动，归纳总结各种物质进出细胞的方式，让学生说明物质进出细胞的方式。

    2.通过对主动运输过程的学习，结合细胞生命活动的特点，让学生简述主动运输对细胞生活的意义。

        3.通过对图表数据的分析，学习观察、分析图表，锻炼学生获取信息的能力。

四、重点难点

   教学重点：物质进出细胞的方式。

   教学难点：1.主动运输。

             2.图表数据的解读。

五、课前准备

  （1）《物质跨膜运输的方式》学案

  （2）自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐五种跨膜运输方式的多媒体演示课件。

六、课时安排：1课时

七、教学过程

［情境创设］

师：某河沿岸，陆上交通瘫痪，从上游到下游只能走水路。现在上游的人想到下游，怎么办？

生：游下去。

师：如果有人不会游泳呢？

生：坐船漂下去。

师：如果下游的人想到上游呢？

生：划船上去。

师：通过这个事例我们可以看出，不同的人到上游和下游的方式并不同，原因是这与自身是否会游泳和水流的方向等因素有关。

过渡：对于细胞而言，它在进行生命活动的时候，必须要有物质的进出。到底物质是如何进出细胞的呢？今天我们就来学习第三节—物质跨膜运输的方式。

    板书：4.3 物质跨膜运输的方式

师：与事例中人到上下游的方式不同原因类似，物质跨膜运输的方式与物质自身的性质和细胞膜的结构有关。前面我们已经学习了细胞膜的流动镶嵌模型，现在我们做一个简单的回顾：    （1）基本骨架是什么：磷脂双分子层

（2）蛋白质贯穿双分子层、或者镶在细胞膜外侧、或者嵌入其中

思考：细胞膜有什么结构特点？功能特点？

生：结构特点：具有一定的流动性；

功能特点：具有选择透过性；

[新课讲授]

   过渡：细胞膜具有选择透过性，是半透膜，有的分子可以通过而有的分子和离子则不能通过，下面我们看下图：

教师：首先大家仔细观察，这张图所反映的膜是不是细胞膜？为什么？

学生：不是细胞膜，它只有磷脂双分子层，中间没有镶嵌蛋白质。

教师：很好，观察很准确。这是人工合成的没有蛋白质的脂双层膜。研究它的通透性。大家看什么分子能通过人工合成的脂双层？什么分子不能通过人工合成的脂双层？

学生：氧气、二氧化碳、氮气、水等小分子很容易通过合成的脂双层；苯、甘油、乙醇等脂溶性的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过人工合成的脂双层。

教师：很好，大家发现葡萄糖分子不能自由通过人工合成的无蛋白质的脂双层，但我们又知道细胞生命活动中是离不开葡萄糖的，细胞需要不断补充葡萄糖以提供能量，所以小肠细胞会大量吸收葡萄糖。那这又该如何解释呢？

学生：因为人工脂双层中是没有蛋白质的，会不会是蛋白质对葡萄糖等物质的运输起了作用呢？

教师：想得很好，大家看这个图还能发现什么问题？

学生：前面我们讲了水稻、番茄会有选择地吸收离子，而这个图中显示离子是不能通过脂双层的，会不会离子的吸收也与蛋白质有关？

教师：很好，大家开始具备一些分析问题的能力了。其实蛋白质在物质的跨膜运输中起了十分重要的作用。除此之外，通过研究发现，物质跨膜运输的方式还与物质的含量有关，接下来大家根据我的这两点提示，自行学习P70-72相关内容，尝试归纳物质跨膜运输的方式有哪些，并完成学案中相应表格。

学生活动：阅读课本按表格进行总结。（约给学生十分钟时间）

在老师的引导下完成表格。

思考与讨论：（先自行讨论约4分钟）

教师：自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？

学生：自由扩散和协助扩散都不需要消耗细胞代谢产生的能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。

教师：自由扩散和协助扩散有什么异同？

学生：自由扩散与协助扩散的共同之处是都是顺着物质的浓度梯度进行的，都不需要细胞消耗能量。不同之处是：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。因为有蛋白质的协助，协助扩散的速度远远比自由扩散快。

教师：为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？

学生：因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，所以统称为被动运输。

教师：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？

学生：最大的区别是是否消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。

加深理解：动画演示每一种运输方式，加深学生对三种运输方式的认识。

师：能够通过这些方式进出细胞的物质有：水、二氧化碳、氨基酸、无机盐离子。

归类：小分子物质和离子

板书：一、小分子物质和离子的跨膜运输

师：除了小分子物质外，还有什么？

生：大分子物质。

师：接下来我们就一起来学习大分子的跨膜运输

板书：二、大分子物质进出细胞的方式

师:我们前面学习的大分子物质有多糖、蛋白质，我们来回忆一下我们以前讲的分泌蛋白是如何运输的。

学生：通过高尔基体形成小囊泡将分泌蛋白包住，然后小囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将蛋白质分泌出去。

教师：很好，其实大家已经知道了大分子的蛋白质是如何排出的，就是通过这种方式，叫做胞吐。对应的，大分子物质进入细胞的方式就叫胞吞。

【图表分析】

过渡：本节课的知识内容，我们就学习完了，现在我们一起来看一下学案上的典型例题：根据图表所提供信息，并结合本章所学知识，回答下列问题：

     1.哪种离子通过主动运输进入细胞？

     钾离子和镁离子

   2.哪种离子通过主动运输排出细胞？

      钠离子和氯离子

  3.你是如何作出以上判断的？

     四种离子膜内外浓度相差较大，细胞只有通过主动运输来完成。

八、课堂小结

这节课主要学习了物质的跨膜运输方式，对于小分子物质和带电离子，其运输方式分为两大类：被动 运输和主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散，它们都是顺浓度梯度运输的过程，不需要消耗能量，但协 助扩散需要载体蛋白协助。主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要消耗细胞的能量，还需要载体蛋白的协助。而对于大分子物质，则是通过胞吞和胞吐进出细胞的，并且这一过程需要消耗细胞的能量。

九、作业布置

    1.P73页基础题（必做）；拓展题（选做）

2.P76页概念检测（必做）； 知识迁移（选做）

 十、板书设计

第3节  物质跨膜运输的方式

  一、小分子和离子的跨膜运输

     1.自由扩散

     2.协助扩散

   3.主动运输

 二、大分子的跨膜运输方式

   1.胞吐

   2.胞吞