探究细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系
细胞小，物质运输速率快，细胞大，物质运输速率慢。
细胞运输主要是细胞与环境间的物质交换，包括细胞对营养物质的吸取、原材料的摄取和代谢废物的消除及产物的分泌。
似细胞从血液中吸取葡萄糖以及细胞质膜上的离子泵将Na+泵出、将K+泵入细胞都属于这种运输范围。
扩展资料
细胞运输
不同的'细胞大小会有不同的相对表面积（表面积/体积），而相对表面积会影响到物质的运输速率，即细胞体积小相对表面积大，物质运输速率快；而细胞体积大相对表面积反而小，物质运输速率也就慢了。
这也是大多数细胞的面积都是比较小的原因，除此以外，细胞核内遗传物质的量有限也决定了细胞不能太大。
细胞大小与物质运输的关系实验
细胞大小与物质运输的关系实验（一）实验原理1．含有酚酞的琼脂块遇到NaOH，酚酞变红色。
主要利用酚酞与碱性溶液变红的特性。
2．NaOH在琼脂块中扩散的速度相同,在相同时间内，NaOH扩散的深度(或琼脂块变红的体积)与琼脂块的总体积的比值可以反映NaOH在琼脂块中扩散的效率。
此过程可模拟细胞大小与物质运输效率的关系。
（二）主要实验材料1．材料：3cm×3cm×6cm的含有酚酞的琼脂块（琼脂由琼脂糖（Agarose）和琼脂果（Agaropectin）两部分组成。
琼脂在食品工业的应用中具有一种极其有用的独特性质。
其特点：具有凝固性、稳定性，能与一些物质如酚酞形成络合物等物理化学性质，可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂、保鲜剂和稳定剂。
）、塑料餐刀、防护手套、塑料勺、纸巾、烧杯。
2．药品：质量分数为0.1%的NaOH溶液。
三）方法与步骤O→搅拌煮沸，冷却、凝固前加1g酚酞，搅拌1．酚酞琼脂块的制备：30g琼脂＋1LH2混合→倒入浅盘→固化后切成3cm × 3 cm × 6cm的小块。
2．制备不同体积的正方体琼脂块，用餐刀切成边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体小块。
将上述3块琼脂放入烧杯，加入NaOH溶液，淹没琼脂块，浸泡10 min，注意搅拌。
3．测量并记录：取出琼脂块，用餐刀沿中轴线切为两半并测量每块琼脂块上NaOH扩散的深度,做好记录。
4．分析结果，得出结论。
实验数据需计算表面积S（cm2）和模拟细胞的体积V（cm3），用S∕V的比值，表示相对表面积的大小。
（四）注意事项1．实验步骤2中应防止勺子破坏琼脂块的表面。
2．分割琼脂块之前，应用纸巾吸干NaOH溶液。
3．每次切割之前必须把刀擦干。
4．在实验开始之前，要求每位学生穿好实验服，戴好护目镜和防护手套，以防止实验过程中药品飞溅，伤及眼睛和皮肤。
5．酚酞易引起过敏反应，准备实验材料时最好戴橡皮手套。
6．为了保证实验的严谨性，在放有琼脂块的三个烧杯内同时加入等量的NaOH溶液，在相同的“扩散”时间后，将琼脂块一齐取出。
实验细胞大小与物质运输的关系教学设计
实验：细胞大小与物质运输的关系教学设计河南省焦作市第四中学陈乐乐各位评委、各位老师：大家好;我说课的题目是实验：细胞大小与物质运输的关系..我将从以下五个方面阐述我的教学设计..一、实验内容设计一教材分析本课题在教材中的位置、内容和作用：细胞大小与物质运输的关系是必修1第6章第1节“细胞的增殖”中的实验课题..教材运用类似模型模拟细胞进行物质运输;探讨细胞不能无限长大的原因..通过本实验的学习;促进学生体会科学探究的思维过程和方法;培养学生严谨科学的态度和精神..二教学策略分析教材实验方案不足之处与提出改进后的实验方案（三）教学重难点教学重点：实验改进思路的提出及改进方案的确立..教学难点：改进思路的提出及实验过程二、实验教学目标1.知识目标：理解细胞表面积与体积的关系;以及细胞大小与物质运输效率的关系..2.能力目标：提高分析问题和解决问题的能力..提高运用数学、物理方法处理和分析实验数据的能力3.情感目标：养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度..三、实验方法设计依据新课程理念;结合教学目标;为突破重难点;确立教法与学法：教法：合作讨论、启发式点拨、对比研究等学法：实验法为主体、融合讨论法、比较法、归纳法四．教学过程设计教学过程分六个环节;其中确立方案实施实验是重要环节..一问题导入针对教材方案：含酚酞的琼脂块放入0.1％NaOH 溶液中浸泡10分钟;观察NaOH扩散的深度..提出三个问题让学生思考..问题：1.教材方案中用什么模拟细胞2.用什么模拟被细胞吸收的物质3.如何确认物质扩散的深度目的：弄清楚实验目的;实验原理的基础上开展实验..理解实验原理;为后面改进思路的提出作铺垫..二教材方案分析：该实验用含酚酞的琼脂块模拟细胞; 用 NaOH 溶液模拟被细胞吸收的物质..由于酚酞遇 NaOH 变红; 可通过观察琼脂块由无色变成粉红色;了解 NaOH 分子扩散进入琼脂块的过程..测量 NaOH 分子扩散进琼脂块的深度;并计算在相同时间内NaOH 扩散进入琼脂块的体积与琼脂块的总体积之比;从而反映细胞物质运输的效率..但由于 NaOH 有腐蚀性;不少学生在实验操作中很紧张;怕 NaOH 溅到皮肤上;进而影响实验顺利进行..三针对问题;提出改进思路因此;在新课标倡导探究性学习理念的指导下;完成课本模拟实验后;引导学生对该实验进行反思：能否对本实验进行改进;利用易获得且更安全的实验材料和试剂; 确保探究实验安全、顺利、高效地开展.. 教师启发点拨;师生通过共同讨论、调查文献、归纳出一系列改进方案..四确立改进方案并实施经过多次预实验摸索;并选择更为安全;更为有效的试剂;最终确立改进后的实验方案：①用马铃薯块代替琼脂块;用碘－碘化钾溶液替代NaOH 溶液;节约实验成本;无腐蚀性;降低实验风险;保护实验者..②利用豆腐块代替琼脂块;用红墨水代替NaOH 溶液;豆腐成本低廉;韧性好;翻动时不易损伤;可从市场上直接购买; 取材容易;成本低..1.实验前的准备：材料用具马铃薯、豆腐、碘-碘化钾溶液碘化钾 15 g；蒸馏水 500 mL；碘 5 g、红墨水、烧杯、天平、酒精灯、塑料勺、吸水纸、毫米尺、小刀、一次性手套等..2.实验操作：马铃薯部分1将马铃薯切成边长分别为1 cm、2 cm、3 cm 的小块2最初学生把生的马铃薯块放入碘-碘化钾溶液中;发现只有薯块外面变成蓝色;而切面上无颜色变化.. 在教师的启发点拨下;学生发现是因为马铃薯的活细胞膜具有选择透过性; 阻止了碘/碘离子进入细胞;故切面上不会出现蓝色反应.. 将马铃薯块放入热水中并用酒精灯加热处理; 再进行上述实验..320 min 以后;用塑料勺将马铃薯块从碘液中取出;用吸水纸将其吸干;然后从中间切成两半;观察切面; 用毫米尺测量每块土豆块上碘扩散的深度; 观察碘扩散进去的深度是否一致..记录深度;并在表格上填写相关数据.. 图片豆腐块部分 1将豆腐切成边长分别为1 cm、2 cm、3 cm 的小块..2将豆腐块放入红墨水中 20 min 以后;用塑料勺将豆腐块从红墨水中取出;用吸水纸吸干;然后从中间切成两半;观察切面;用毫米尺测量每块豆腐块上红墨水扩散的深度;记录并分析数据..图片3.结果展示：测量、记录后;处理数据;小组间交流展示..引导学生根据表格数据讨论总结;得出实验结论..表格及数据如下：表1：表2：表3：4：表越小;物质扩散体积/马铃薯块豆腐块体积比就越小实验结论:细胞体积越大;相对表面积越小;细胞的物质运输效率就越低;所以;细胞不能无限长大..4.交流评价：同学们就改进后的实验方案与教材实验比较;评价;亲自体会改进方案获得良好实验效果的喜悦..马铃薯、豆腐、红墨水来自生活;学生认识到生活中处处可以获取实验材料..五课堂小结师生共同归纳总结改进方案中的创新要点：1.实验原理的改进2.实验材料和试剂的改进目的：让学生体会到实验改进的一般思路..实验目的不变;实验材料、实验试剂、实验原理是否可改促进学生实验创新技能的提升..六课堂延伸由于本实验利用了有颜色的反应确认物质扩散的深度;学生联想到三大有机物的检测实验..提出方案：豆腐块放在双缩脲试剂中观察;很遗憾;该实验失败了;因为紫色络合物溶于水;豆腐块慢慢变软被分解了图片..五．教学反思和自我评价1.在一系列探究活动中;“动手”+“动眼”+“动脑”+“动口”多角度达成本节课的教学目标..很好地锻炼了学生分析问题和解决问题的能力;实验操作技能和实验创新能力均得以提升..2.学生学会从生活中发现可以利用的生物学实验材料;增强了实验的实用性;拉近了生物学实验与生活的距离..3.实践的重要性..为达到最佳实验效果;课前我带领兴趣小组进行了多次操作..本实验中：碘—碘化钾溶液的浓度、用量；马铃薯块实验前的加热与否；扩散的时间等多种因素都会影响到实验效果..以上是我的说课内容;各位评委老师辛苦了;谢谢大家。
探究《细胞大小与物质运输的关系》创新实验设计方案
探究《细胞大小与物质运输的关系》创新实验设计方案1.实验在教材中的地位和作用“细胞大小与物质运输的关系”是高中生物苏教版必修一第五章“细胞增殖”内容的一个实验，通过本实验形象的说明了“细胞不能无限长大”的一个重要原因是：细胞相对表面积的限制。
学生通过模拟实验将微观细胞实体化、直观化，借助数学模型理解细胞不能无限长大的原因，对后面学习细胞的增殖、分化、衰老等有着非常重要的意义。
1.实验原型与不足：1.实验原型：原实验取三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体琼脂块，模拟体积不同细胞，将其放在加入NaOH溶液的烧杯中淹没浸泡10min, 由于琼脂块内含有酚酞，物质在细胞中扩散速率是一定的，NaOH溶液通过渗透作用进入琼脂块会使其呈现紫红色，可依据颜色向内扩散的深度模拟这三个“细胞”中物质扩散效率，从而解释了细胞不能无限长大是的原因之一是细胞体积大小影响了物质运输效率。
实验结果：琼脂块越小，相对表面积（表面积∕ 体积）越大，物质在琼脂块中扩散的相对速率越大。
1.实验原型的不足之处该试验虽然能模拟出预期的实验效果，但存在以下不足：1.制作含有酚酞的琼脂块相对复杂，耗费时间，NaOH溶液有腐蚀性、操作时有安全隐患。
2.实验现象并不明显直观，用琼脂块模拟细胞不能体现细胞膜的结构，同时不能观察到物质进出细胞的动态过程。
1.实验的改进与创新1.实验改进针对实验原型中不足之处（1），进行材料的改进:用浅色凉粉替代琼脂块，用稀释后的红墨水替代NaOH溶液。
改进后取材方便，操作简单，现在现象明显。
1.实验创新课堂教学过程中有同学提出问题：能否模拟物质出细胞的过程呢？能否依据流出“细胞”物质的体积与原细胞体积的比值来解释细胞大小与物质运输效率的关系？师生通过讨论实践，将原实验模型进行如下创新：新实验研究物质进出细胞的当时从原来的进去细胞改为研究物质出细胞，模拟细胞的材料由加入酚酞不同体积的琼脂块改为不同体积得塑料瓶。
实验三 探究细胞大小与物质运输的关系
实验三探究细胞大小与物质运输的关系一、实验目的：通过探究细胞大小与物质运输效率之间的关系，理解细胞不能无限长大的原因。
二、实验原理：在一定的环境下，固定浓度的电解质溶液电导率不变。
琼脂块可以吸附溶液中的小分子和离子，从而降低溶液的电导率。
用总体积相同，块数不同的琼脂块（块数越多，表面积越大）模拟大小不同的细胞，琼脂块与电解质溶液混合后电导率变化的快慢反应了物质运输的效率。
三、实验器材及试剂：数据采集器，电导率传感器，100ml烧杯三只，250 ml烧杯，0.5％Nacl溶液，琼脂，酒精灯，三脚架，石棉网，蒸馏水，小刀，玻璃棒，鱼型模具。
四、实验过程及数据分析：1.制作琼脂块：称取2g琼脂，量取100ml蒸馏水倒入250ml烧杯，将水煮沸后加入琼脂，不断搅拌，直至琼脂完全熔化。
将琼脂倒入4个鱼型模具3cm的槽内冷却，凝固后倒出成4个3cm*3cm的琼脂块。
2. 连接计算机、数据采集器及电导率传感器，打开计算机，进入V6.5实验软件系统。
点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器，并显示电导率值。
3. 将电导率传感器电极置于盛有50 ml 0.5％Nacl溶液的烧杯中，使电导率传感器电极前端玻璃环浸没在液面以下。
添加“时间—电导率”图线，记录一段时间后将图线锁定并作为对照实验。
（应为一条水平的直线）4.将两块琼脂块放入盛有50 ml 0.5％Nacl溶液的烧杯中，将电导率传感器电极放入烧杯中。
添加“时间—电导率”图线，实验过程中用玻璃棒轻轻搅动烧杯中的琼脂块。
记录一段时间后将图线锁定。
（应为与对照图线同一起点的一条向下的曲线）5.将两块琼脂块用小刀切成0.5cm*0.5cm的小块后放入盛有50 ml 0.5％Nacl溶液的烧杯中，重复实验步骤4，得到实验曲线。
（此图线向下倾斜的斜率要比步骤4的要大）五、实验结论：通过模拟实验可以看出，细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞物质运输效率就越低。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的过大生长。
实验 探究细胞大小
细胞大小与物质运输的关系
讨论 直径： 20μm 相对表面积（表面积/体积）=0.3 直径： 30μm 相对表面积（表面积/体积）=0.2 细胞通过细胞表面的细胞膜与外界进行物质交换.随 着细胞体积的变大,其相对表面积就越小,这对细胞代 谢是不利的.因为细胞与外界环境的物质交换（如吸 收,排泄,分泌,扩散等）,都是通过细胞表面的细胞膜 进行的,细胞体积越大,单位体积内细胞膜内外的物质 交换减少,降低细胞代谢效率,表面积与体积之比越小, 对细胞生存越不利
细胞在相同时 间、相同体积 内，适当小的 情况物质交换 效率高，有利 于细胞长存
细胞表面积与体积的关系 限制了细胞的长大
限制细胞长大的因素
还有哪些呢？
讨论：个体较大的单细胞原生动物有的会出现 两个细胞核？细胞质内出现伸缩泡呢？
原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与 体积的比；像草履虫这样个体较大的细胞有两 个细胞核，就是保证正常的核质比。
结论：相对表面积越大物质运输的效率愈高
表面 体积/cm3 相对表面积 （表面积 扩散效率 细胞的 积/cm2 /体积） （运输效率） 直径/um 3 4/3πr 4πr2 3/r
20 30
1256 逐 4187
渐 增 2826 大14130
细胞大小与物质运输的关系实验课说课稿
细胞大小与物质运输的关系实验课说课稿蕲春三中张叶存一、说教材1、教学内容的地位与作用“细胞大小与物质运输的关系”是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物必修1 分子与细胞》第6章“细胞的生命历程”中的第一节“细胞增殖”中的一个实验。
把本实验安排在“细胞通过分裂进行增殖”内容之前，目的在于先让学生通过探究，知道细胞不能无限长大的原因，明白细胞分裂的必要性，再来学习细胞增殖的方式，体现知识的系统性。
本课时内容还与后续模块中微生物的代谢等有着紧密联系。
2、教学目标（1）知识目标①理解细胞表面积与体积的关系，以及细胞大小与物质进出的关系；②理解细胞越小表面积越大、越有有利于物质交换；③概述细胞不能无限长大的原因。
（2）能力目标学会用数据、表格分析问题。
（3）情感态度与价值观①培养学生合作精神；②培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的学习精神3、教学重点、难点，以及确定的依据重点：探究细胞大小与物质运输的关系。
这是本实验要探究的主题，通过探究得出“细胞不能无限长大”的原理。
难点：利用模型探究细胞表面积与体积的关系；理解细胞越小相对表面积越大、越有利于物质交换的原理。
由于客观条件的限制，只能进行模拟实验，要借助逻辑推理和想象、迁移才能得出合乎事实规律的认识。
4、教材处理根据教材的中难点，学生的实际情况，以及多媒体课件传递信息量的特点，这部分内容安排一个课时。
二、说教法这节课的主要教法有“情景唤起法”和“问题探究法”。
（1）情景唤起法：从学生熟悉的生活例子和经验出发，将感性直观的认识上升为理论知识。
（2）问题探究法：以问题（任务）驱动学生学习，每一阶段的学习都以问题引出，引导学生自主、探究和合作，体现老师主导、学生主体的教学理念。
三、说学法这节课里设计的学法有联想迁移法、直观图表法、例证归纳法和合作探究法四种。
（1）联想迁移法：运用联想把模拟实验结果迁移至真实的细胞。
（2）直观图表法：用数学的方法分析和处理数据，并以坐标图的形式表达出来，化繁为简，帮助理解、方便记忆。
细胞大小与物质运输的关系实验原理
细胞大小与物质运输的关系实验原理
原理：细胞不能无限长大；细胞越小表面积越大、越有利于物质交换。
细胞运输主要是细胞与环境间的物质交换，包括细胞对营养物质的吸收、原材料的摄取和代谢废物的排除及产物的分泌。
探究细胞大小与物质运输关系的实验原理不包括（）
A.酚酞遇到NaOH呈现红色
B.以琼脂块的大小表示细胞大小
C.以NaOH溶液在琼脂块中的扩散深度表示吸收速度
D.以NaOH溶液在琼脂块中的扩散体积比表示吸收速度
答案：C。
解：A、本实验原理是NaOH和酚酞相遇，呈紫红色，A正确；
B、以琼脂块的大小表示细胞大小，B正确；
C、以NaOH溶液在琼脂块中的扩散体积比表示吸收速度，C错误；
D、含酚酞的琼酯遇到NaOH会呈现紫色，通过测量NaOH向琼脂块内扩散的深度计算出NaOH扩散的体积，扩散体积比表示吸收速度，D正确。
细胞大小与物质运输的关系
①重点：探究细胞大小与物质运输的关系。
（依据：这是本实验要探究的主题，通过探究得出“细胞不能无限长大”的原理。
）
②难点：利用模型探究细胞表面积与体积的关系；理解细胞越小表面积越大、越有利于物质交换的原理。
（依据：由于客观条件的限制，只能进行模拟实验，要借助逻辑推理和想象、迁移才能得出合乎事实规律的认识。
）
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《实验细胞大小与物质运输的关系》教学设计
《实验细胞大小与物质运输的关系》教学设计实验目的：探究细胞大小与物质运输的关系。
实验原理：细胞具有细胞膜，通过细胞膜进行物质运输，物质通过细胞膜的方式有主动运输和被动运输。
实验步骤：1.准备材料：玻璃片、显微镜、牛蒡叶片、盐水、显微镜玻片、封口胶、酵母粉末、甜瓜皮。
2.实验一：观察细胞的大小。
a.取一块牛蒡叶片，将其放在显微镜上，加一滴盐水，用玻璃片将其压平。
b.调整显微镜的焦距，通过显微镜观察牛蒡叶片上的细胞。
c.选择一个细胞，测量其长度和宽度。
d.重复上述步骤，选取不同的细胞测量。
e.记录测量数据，并计算细胞的平均长度和平均宽度。
3.实验二：观察酵母细胞的物质运输。
a.取一小块显微镜玻片，用封口胶固定在显微镜上。
b.在玻片上涂一层酵母粉末。
c.加入适量的水，使酵母粉末悬浮在水中。
d.用显微镜观察酵母细胞的运动和物质运输情况。
e.记录观察到的现象，并进行描述。
4.实验三：观察甜瓜细胞的物质运输。
a.取一小块显微镜玻片，用封口胶固定在显微镜上。
b.将甜瓜皮切成薄片，放在显微镜玻片上。
c.加入适量的水，使甜瓜皮细胞充分吸收水分。
d.用显微镜观察甜瓜细胞的物质运输情况。
e.记录观察到的现象，并进行描述。
实验结果分析：根据实验一的结果，细胞的大小存在一定的差异，通过计算平均长度和平均宽度可以得出细胞的平均大小。
实验二观察到酵母细胞的运动和物质运输情况，这说明酵母细胞具有自主的物质运输能力。
实验三观察到甜瓜细胞的物质运输情况，这说明甜瓜细胞也具有主动物质运输的能力。
综合以上实验结果可以得出结论：细胞的大小与物质运输存在相关性，具体表现为细胞越大，物质运输能力越强。
实验拓展：1.可以选择其他植物或动物细胞进行观察，比较不同细胞的大小和物质运输情况。
2.可以通过不同的实验方法，如标记物法、观察细胞膜结构等，深入研究细胞的物质运输机制。
注意事项：1.在实验过程中要注意安全，避免对身体和设备造成伤害。
2.操作显微镜时要小心谨慎，保持显微镜的清洁和正确使用方式。
对细胞大小与物质运输的关系模拟实验的研究
３ ８・
生物 学教 学 ２ ０ １ ３ 年（ 第３ ８ 卷） 第１ ２ 期
对 细胞 大 小 与 物 质 运 输 的 关 系模 拟 实验 的研 究
何 良英 （ 湖 南 省 郴 州 市 第 一 职 业 中 等 专 业 学 校４ ２ ３ ｏ ｏ ０ ） 聂登福 （ 湖 南 省 郴 州 市 第 三 中 学４ ２ ３ ０ ０ ０ ）
１ 细胞大小与物质运输的关 系模拟实验
单位面积 的细胞 膜 的物质 交换速 率需要 增加 ， 而物质 通过单位面积 的细胞 膜 的运 输速 率主要 受载 体、 能量 和浓度差等 因素 的影响 ， 细胞 的大 小变化 对单 位时 间
１ ． １ 实验方 法 将边长各为 １ 、 ２ ． ， ３ ｃ ｍ的琼脂块 （ 含 酚
生活的 ， 细胞长大的过程 中， 细胞 中心 和外 围之 间的物
测量 Ｎ ａ Ｏ Ｈ￣ 块 内扩散的 时刻 第 １ ０ ａ ｒ ｉ ｎ
第２ ０ ａ ｒ ｉ ｎ
第６ ０ ａ ｒ ｉ ｎ
在 Ａ 中扩散深度 ０ ． ５ ｃ ｍ ０ ． ８ ｃ ｍ 在 Ｂ中扩散深度 ０ ． ５ ｃ ｍ ０ ． ７ ｃ ｍ １ ． ３ ｃ ｍ 在 Ａ中扩散速度 ０ ． ５ ｍ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ０ ． ４ ａｍ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ 在 Ｂ中扩散速度 ０ ． ５ ａ ｒ ｍ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ０ ． ３ ５ ａ ｒ ｍ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ０ ． ２ ２ ａ ｒ ｍ ／ ａ ｒ ｉ ｎ
４ 为什 么少用化学方 法直接合成突变基 因
较 长的基 因往 往需 要分 成若干 小 的片段进行 合成 ， 然
后 经拼接才能得 到完整 的基因 ， 这使得 基 因制备难 度 加大 ， 并且费用相对 比较 昂贵 ， 从而导致 化学法 的应用
人教版必修1 生物：6.1 细胞的增殖 创新实验教学设计----探究细胞大小与物质运输的关系
创新实验教学设计——《探究细胞大小与物质运输的关系》《细胞大小与物质运输的关系》是人教版教科书高中生物必修一第6章第1节《细胞的增殖》中的一个模拟实验。
传统实验方法是用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞，将加了酚酞的琼脂块在氢氧化钠溶液中浸泡，测量氢氧化钠扩散的深度，然后用相同时间内，氢氧化钠扩散进琼脂块的体积与琼脂块的总体积之比反映细胞的物质运输效率。
该实验因结果的测量不够准确而缺乏说服力；而且还要通过较为复杂的数学计算才能得出结论，不够直观，氢氧化钠还具有腐蚀性。
如今数字化实验室进驻中学校园，我们想到能不能利用这套数字化实验系统对这个传统实验进行改进和创新呢？我们的实验利用数字化电导率传感器进行实验，利用现代化信息技术开辟实验的新途径，新手段。
使传统实验无法直接观测到的现象、过程及结果能以数字或图像等形式显示出来，直观生动，且更具有说服力。
一、实验教学目标1.知识与技能目标：学习电导率传感器的使用方法。
2.过程与方法目标：巩固探究实验与对照实验的基本思路。
3.情感态度与价值观目标：认同信息化时代下新技术带来的巨大影响。
二、实验内容设计利用电导率传感器测量总体积相同，块数不同的加盐琼脂块或萝卜块引起蒸馏水的电导率变化情况，来模拟探究细胞大小与物质运输效率的关系。
值得一提的是，这个实验方案是我们生物实验社团经过深入的探究获得的最佳方案。
我们尝试用不同浓度的氯化钠溶液和不同的材料进行试验。
各组结果对比显示：把盐加入琼脂块中，放在蒸馏水中测其电导率的上升情况效果最佳，且操作最简便。
进而在整班实验中进行推广。
同时提供萝卜块供选择使用，要求学生按照探究实验的基本思路完成自己想要探究的问题。
三、实验方法设计利用DIS数字化信息系统（ Digital Information System ），以新鲜加盐琼脂或萝卜为实验材料，利用电导率传感器探究细胞大小与物质运输的关系。
四、教学过程设计1.实验目的与原理实验目的是：通过探究细胞大小与物质运输效率之间的关系，理解多细胞生物体是由许多很小的细胞而不是少数体积更大的细胞构成的原因，进而体会细胞分裂的重要性。
关于“细胞大小与物质运输的关系”实验材料的探索
关于“细胞大小与物质运输的关系”实验材料的探索作者：陈有瑜来源：《中学教学参考·理科版》2014年第08期人教版高中生物必修1第6章第1节“细胞大小与物质运输的关系”这一实验，所用实验材料为：3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块（NaOH和酚酞相遇，呈紫红色）；塑料餐刀、防水手套、毫米尺、塑料勺、纸巾、烧杯；质量分数为0.1%的NaOH溶液。
但对琼脂块的制备，对于边缘地区的中学来说有一定的困难。
同时，NaOH为强碱，有很强的腐蚀性。
为此，我在教学中也不断地寻找既便宜又安全的实验材料。
下面是本人对实验材料的选取与处理的探索过程。
一、实验材料用具的选取材料用具：白萝卜、土豆、豆腐；一次性手套、毫米尺、餐巾纸、小刀、筷子、烧杯；清水、红墨水。
二、实验材料的处理（一）把生白萝卜、生土豆、鲜豆腐用小刀分别切成边长为3cm、2cm、1cm的正方体，将切好的白萝卜、土豆以及豆腐块同时放入大烧杯中，加入红墨水将切块淹没浸泡15分钟。
用筷子不时地翻动各切块（注意：不要用筷子将切块扣挖其表面）。
15分钟后，戴上一次性手套取出各切块，并用小刀将各切块切成两半，观察切面，测量各切块上红墨水扩散的深度并求平均值，记录如下表。
通过对以上三种实验材料的处理，得到三组实验数据，对比分析都能得出正方体的体积越小，表面积与体积的比值越大，红墨水的扩散效率越高，进一步说明了细胞的体积越小，相对表面积越大，这样细胞的物质运输效率就会越高。
在实际实验过程中，材料按上面的实验要求处理后，效果不甚理想。
原因有二，一是扩散深度不够，测量误差相对较大；二是生萝卜的含水量较多，生土豆组织比较紧密，鲜豆腐比较软，切块表面易受损，都会影响红墨水的扩散，影响实验效果。
（二）把熟白萝卜、熟土豆、熟豆腐用小刀分别切成边长为3cm、2cm、1cm的正方体。
其他处理与操作和（一）相同。
用煮熟的白萝卜、土豆、豆腐做实验，得到的实验数据与用生的材料实验得到的数据对比后，发现熟材料的实验效果均好于生材料的实验效果，尤其是熟的白萝卜效果显著，豆腐次之。
【高中生物】高中生物知识点：实验：细胞大小与物质运输的关系
【高中生物】高中生物知识点：实验：细胞大小与物质运输的关系实验细胞大小与物质运输的关系：一、实验目的：通过探究细胞大小，即为细胞的表面积与体积，与物质运输效率之间的关系，深入探讨细胞无法无穷长大的原因。
二、实验原理：用琼脂块模拟细胞。
琼脂块越小，其表面积越大，则其与外界效换物质的表面积越大，经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度快；琼脂块中含有酚酞，与naoh相遇，呈紫红色，可显示物质(naoh)在琼脂块中的扩散速度。
三、操作步骤：操作方法特别注意问题解释用塑料餐刀将不含酚酞的琼脂块切开三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体将3块琼脂块放在烧杯内，加入naoh溶液，将琼脂块淹没，浸泡10min。
用塑料勺不时翻动琼脂块。
不要用勺子将琼脂块剖开或挖动其表面戴上手套，用塑料勺将琼脂块从naoh溶液中取出。
用纸巾把它们化成，用塑料刀把琼脂块切开两半。
仔细观察切面的颜色变化，变成红色的部分代表naoh扩散的深度，测量每一块上naoh蔓延后着色的浓度。
记录测量结果1.应避免naoh与皮肤和眼睛等接触。
例如丢掷出，应立即用水冲洗丢掷处。
2.每两次操作之间必须把刀擦干1.naoh存有腐蚀性2.避免干扰实验结果根据测量结果展开排序，并将结果填上在记录表中四、结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；naoh扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。
五、课后探讨：细胞越大，物质运输的效率越高，所以多细胞生物体就是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞形成的。
细胞越大，须要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越大，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对大了，所以物质运输的效率越高。
细胞大小与物质运输的关系：1．生物体生长的原因：生物体的生长既依靠细胞的生长减小细胞体积，又依靠细胞的对立减少细胞的数量。
实际上，相同动植物同类器官大小主要依赖于细胞数量的多少。
2．细胞不能无限长大：(1)细胞表面积与体积的关系管制了细胞的长大。
人教版高一生物必修一第六章《实验：细胞大小与物质运输的关系》
学生记录 结果展示
结果分析
凉粉 块的 边长 /cm
表面积 体积 比值 凉粉块 比值（凉粉块扩散
/cm2 /cm (表面积 扩散深 的体积/整个琼脂
3
/体积) 度/cm 块的体积）
4． 文 章 语 言 质朴 流畅， 叙事简 而有法 ；后半 部分的 大段议 论，宏 阔高远 ，显示 出宋代 士大夫 心忧天 下、善 议政事 的特点 。 5． 言 行 举 止 异乎 众人的 盛此公 ，虽聪 颖有才 ，却困 于场屋 ，不遇 于时， 且又连 遭身残 目盲的 打击， 贫窘困 顿，最 后抑郁 而终。
感谢聆听，欢迎指导！
创新实验设计
材料创新
1.白凉粉代替琼脂块 2.红墨水代替NaOH溶液
实验条件创新
将烧杯用恒温水浴锅加 热到60℃保温处理
探究二：建立物理模型
学生动手操作
将凉粉块切割，观察体积与面 积之间的关系。
结论：相同体积的凉粉块切割的 次数越多，凉粉块的体积越小， 相对表面积越大。
准备实验
1.材料用具
白凉粉、红墨水、烧杯、恒温水浴锅、 小刀、吸水纸、塑料勺、一次性手套
作业布置
1.实验报告册 2.课时练
谢谢聆听！
1． 本 文 名 为 “学记 ”，却 略于州 学本身 的具体 描述， 将重心 置于有 救民兴 学之功 的王秬 ，塑造 了一位 勤政崇 学的地 方官形 象。 2． 文 中 以 “ 客” 的口吻 盛赞王 秬贤于 当涂历 任长官 ，就是 因为他 才真正 认识到 修葺州 学的重 要性， 故能事 济而功 成。 3． 文 末 感 叹 ，自 古以来 天下之 治乱强 弱皆系 于人， 成事与 否关键 也在于 人，太 平州得 以重建 就说明 了这个 道理。
细胞大小与物质运输的关系实验结果
细胞大小与物质运输的关系实验结果细胞的大小和物质运输之间的关系可是个有趣的话题哦，大家可以想象一下，细胞就像一个小小的工厂，每个细胞都有自己的任务，有的负责生产，有的负责运输，而这一切的运作可全靠细胞的大小来决定。
想象一下，如果工厂的门太小，卡车进不去，货物就没法送进来了，对吧？细胞也是一样，越大的细胞，运输的效率就越低，这就像把一辆大巴车开进一条小巷子，真是个大麻烦。
细胞内的营养物质和废物得通过细胞膜进出，而细胞膜就像工厂的门，有多大，运输的速度就有多快。
细胞的大小变化可真是有趣，科学家们发现，小细胞能迅速吸收营养，也能快速排出废物，这就好比小摊贩，忙得不可开交，来去自如。
而那些大细胞呢，虽然内部可以存储很多东西，但是它们的“运输队”却常常在慢慢悠悠地开着，货物运送效率就显得差强人意。
就像你在超市里推着购物车，车大了装的东西多，但你走得慢，那些小购物车的顾客早就结账离开了。
所以说，细胞的大小在某种程度上影响着它的生存能力，就像一个小姑娘在操场上跑得飞快，而她的哥哥却在一旁气喘吁吁。
想象一下，一个小细胞通过扩散将氧气吸收进来，它的膜就像一张网，能够迅速捕捉到空气中的氧分子。
而那些大细胞，虽然能存储大量的营养，但等着它们吸收时，往往要等得很久，这就让它们在竞争中处于劣势。
细胞运输的速度跟大小有关，可也不全是大和小的问题。
有些细胞会通过“主动运输”来加速，这就像你用力把购物车推向结账台，哪怕人多，也要争取快点完成。
而小细胞则靠“被动运输”，就像你在路边等公交车，顺其自然，慢慢来。
这种不同的运输方式，让不同大小的细胞在不同环境中有了各自的生存之道。
说到细胞的运输，还真有些“无处不在”的感觉。
咱们的身体里到处都有细胞，像小工厂一样不停地忙碌。
比如，红细胞负责运送氧气，它们个头小，灵活得很，像是操场上的小飞虫，穿梭自如。
而白细胞则稍微大一点，它们是我们的“守卫”，负责打击入侵的细菌。
这些细胞之间的大小和功能差异，让我们的身体像个庞大的机器，各个部件协同运作，缺一不可。
模拟细胞大小实验报告
一、实验目的通过模拟实验，探究细胞大小与物质运输的关系，分析细胞表面积与体积之比（相对表面积）对物质运输效率的影响。
二、实验原理细胞表面积与体积之比（相对表面积）是影响物质运输效率的关键因素。
细胞体积越小，相对表面积越大，物质运输效率越高；细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。
本实验采用琼脂块模拟细胞，通过观察NaOH在琼脂块中的扩散情况，分析细胞大小与物质运输的关系。
三、实验材料1. 琼脂粉2. NaOH溶液3. 酚酞指示剂4. 烧杯5. 刀片6. 计时器7. 秒表四、实验方法1. 配制琼脂溶液：将琼脂粉溶解于适量的蒸馏水中，加入酚酞指示剂，搅拌均匀，制成一定浓度的琼脂溶液。
2. 制备琼脂块：将琼脂溶液倒入烧杯中，放入沸水浴中加热，使琼脂溶液凝固，形成不同大小的琼脂块。
3. 设置实验组：将制备好的琼脂块分为三组，分别代表细胞体积大小不同的实验组。
4. 模拟物质运输：在每组琼脂块的中央滴加一定量的NaOH溶液，观察NaOH在琼脂块中的扩散情况。
5. 测量扩散深度：在实验过程中，使用刀片将琼脂块切开，测量NaOH扩散的深度。
6. 数据处理：记录每组琼脂块中NaOH扩散的深度，计算NaOH扩散体积与琼脂块总体积之比，分析细胞大小与物质运输的关系。
五、实验结果1. NaOH在琼脂块中的扩散深度随着琼脂块体积的增大而减小。
2. NaOH扩散体积与琼脂块总体积之比随着琼脂块体积的增大而减小。
3. 细胞体积越小，相对表面积越大，物质运输效率越高；细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。
六、实验结论通过模拟实验，验证了细胞大小与物质运输的关系。
细胞体积越小，相对表面积越大，物质运输效率越高；细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。
这表明，细胞表面积与体积之比是影响物质运输效率的关键因素。
七、实验讨论1. 本实验采用琼脂块模拟细胞，通过观察NaOH在琼脂块中的扩散情况，分析了细胞大小与物质运输的关系。
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细胞为什么不能 通过探究细胞大小,即细胞的表面 无限制的增大 积与体积之比与物质运输效率之间
的关系,探讨细胞不能无限长大的 原因。
材料用具
3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂 块。塑料餐刀，防护手套，毫米尺， 塑料勺，纸巾，烧杯。质量分数为 0.1%的NaOH溶液。
方法步骤
用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3cm、 2cm、1cm的正方体 将三块琼脂块放在烧杯内，加入NaOH溶液，将琼 脂块淹没，浸泡10min。用塑料勺不时翻动琼脂块。 注意：每两次操作之
实验结论
琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的 增大而减小； NaOH扩散的体积与整个琼脂 块体积之比随着琼脂块的增大而减小 细胞的相对表面积越大，物质运输效率 越高 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的 长大——细胞不能无限增大的原因
production
久 违 丶 漠
注意：不要用勺子将琼脂块 间必须把刀擦干 切开或挖动其表面
戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出， 用纸巾把它们擦干，用塑料刀把琼脂块切成两半。观 察切面，测量每一块上NaOH扩散的深度。纪录测量 结果。
分析讨论
有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块？ 琼脂块——含酚酞。酚酞遇NaOH显紫红 色。看琼脂块中的颜色变化，即可知道 NaOH的扩散效果
NaOH扩散进琼脂块的速率是否相同？ 为什么？ 相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的 深度基本相同,说明NaOH在每一琼脂块内 扩散的速率是相同的
你认为细胞生长到一定程度时,采取什么办法可保证 细胞代谢需要呢？ 细胞生长到一定程度,将停止生长,转而进行细胞的分 裂,这外,限制细胞长大的因素还有？ 有核质比(细胞核与细胞质的体积比),外界的温度和营 养物质的供应等条件