高中生物人教版第四章 教材分析
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第四章 细胞的物质输入和输出
一、分析课标
具体内容标准 活动建议
通过模拟实验探究膜 说明物质进出细胞的方式。 的透性。 说明酶在代谢中的作用。 观察植物细胞的质壁 解释ATP在能量代谢中的作用。 分离和复原。 探究影响酶活性的因 说明光合作用以及对它的认识过程。 素。 研究影响光合作用速率的环境因素。 叶绿体色素的提取和 说明细胞呼吸，探讨其原理的应用。 分离。 探究酵母菌的呼吸方 式。
问题探讨 探究细胞膜的结构
对生物膜 结构的探 索历程
流动镶嵌模型的基本内容
第3节 物质跨膜运输的方式
一、分析课标 说明物质进出细胞的方式。 二、教材内容
1.被动运输
2.主动运输
三、教学目标
• 知识方面 1.体验制备细胞膜的方法。 1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点 2.说出被动运输与主动运输方式的异同点
五、教学设计（2课时）
渗透作用装置
水分子（或其他溶剂分子）顺相对含量梯度 透过半透膜的扩散，称为渗透作用
半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
条件
吸水胀破
正常状态 失水皱缩
水分进出哺乳动物红细胞的状况
结
论
1.动物细胞的细胞膜相当于半透膜
2.细胞膜两侧溶液具有浓度差
外界溶液浓度＞细胞质浓度 外界溶液浓度＜细胞质浓度 细胞失水 细胞吸水
1959年，罗伯特森的实验
结论：显示暗-明-暗三层结构
构建模型
“单位膜”模型
变形虫的变形运动
变形虫在吞噬草履虫
1970年，费雷和埃迪登等的实验
结论：细胞膜具有流动性
1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验 证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。
构建模型
生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？
教学设计（1课时）
资 料:
1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜 的体积会减少。
2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于
清水中又变得硬挺。 3、对农作物施肥过多会出现烧苗现象。
观察现象：植物细胞有吸水和失水的现象
提出问题：植物细胞是如何吸水和失水的？ 作出假设：？
【回忆】植物细胞的结构
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜
原生质层
在学习第三章的基础上引导学生用结 构和功能相统一的观点来认识细胞，为后 续章节和模块的学习做好铺垫。
第1节 物质跨膜运输的实例
一、分析课标 简述细胞膜的结构和功能。 说明物质进出细胞的方式。 二、教材内容
1.细胞的吸水和失水
2.其他实例
三、教学目标
• 知识方面 1.体验制备细胞膜的方法。
1.说出渗透作用的概念和条件。 2.举例说明细胞膜是选择透过性膜。 能力方面
三、教学目标
• 知识方面 1.体验制备细胞膜的方法。
简述生物膜的结构 能力方面
分析科学家建立生物膜结构模型过程， 尝试提出问题，大胆作出假设。发挥空间 想象能力，构建细胞膜的空间立体结构 。
情感态度与价值观方面
使学生树立生物结构与功能相适应的 生物学辨证观点 。
四、教学重点和难点 1. 教学重点 科学家对生物膜结构的探索历程。 生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
3.阐述主动运输对细胞生活的意义。
能力方面
尝试提出问题，作出假设；进行关于植物 细胞吸水和失水的实验设计和操作。
【探究】植物细胞
原生质层
相当于半透膜
实验探究的一般方法和步骤 观察现象：植物细胞有吸水和失水的现象
提出问题：植物细胞是如何吸水和失水的？
作出假设：植物细胞的原生质层相当于半透膜 设计实验：要求说出大致的实验思路
进行实验：实验操作，观察并记录结果
分析结果：得出结论 表达和交流：如有必要对实验方案进行修改
教学设计（2课时）
问题探讨 渗透作用的概念和条件 动物细胞的吸水和失水 细胞的吸 水和失水 其他实例 植物细胞的吸水和失水 细胞膜和其他生物膜都是
选择透过性膜
பைடு நூலகம்
第2 节
生物膜的流动镶嵌模型
一、分析课标 • 阐明细胞核的结构与功能。 简述细胞膜的结构和功能。 二、教材内容
1.对生物膜结构的探索历程
2.流动镶嵌模型的基本内容
2. 教学难点
生物膜的空间立体结构。 生物膜的流动性特点。
19世纪末，欧文顿的实验
非脂溶性物质 脂溶性物质
结论：膜是由脂质组成的
20世纪初，科学家的实验
红细胞的细胞膜
结论：膜是由蛋白质和脂质组成的
资料一：
磷脂是一种由甘油、脂
肪酸和磷酸所组成的分 子。磷酸“头”部是亲 水的，脂肪酸“尾”部 是疏水的。
B、根细胞不能从土壤中吸水
C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
人体发生花粉过敏反应时，由于毛细 血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，会 C ） 造成局部（ A．血浆量增加
B．组织液减少
C．组织液增加
D．淋巴减少
在干旱地区正常生长的一棵植物，
从理论上推测，其体内哪一部位的细胞
细胞液浓度最高、渗透压最高（B A．根毛区细胞 B．叶肉细胞 C．导管细胞 D．茎的皮层细胞 ）
二、本章主要内容结构如下:
物质跨膜运输的 实例 细 胞 的 物 质 输 入 和 输 出 细胞的吸水和 失水 其他实例
植物细胞的吸水和 失水
动物细胞的吸水和 失水
对生物膜结构的探索历程 生物膜的流动镶 嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容
物质跨膜运输的 方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散
三、本章的地位
植物细胞质壁分离现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
思考与讨论： 1.材料的选择
2.方法和步骤 3.溶液浓度的选择
质壁分离:植物细胞因为失水
收缩，细胞膜与细胞壁发生分
离的现象。
质壁分离复原：发生质壁分
离的植物细胞因吸水膨胀。
预期结果 :
磷脂分子
磷脂分子在空气和水的界面上展开为一层
构建模型
单层磷脂分子
资料二：
1925年，荷兰科学家
E. Gorter & F. Grendel 用有机溶剂提取了人类红细胞 的细胞膜的脂类成分，将其铺展在水面， 测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。
连 续 两 层 排 列
构建模型
双层磷脂分子
尝试提出问题，作出假设；进行关于植物 细胞吸水和失水的实验设计和操作。
情感态度与价值观方面 体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、
创新的科学态度和精神；学生在合作的过程中,
学会与人交流,尊重他人。
四、教学重点和难点 1. 教学重点 举例说明细胞膜是选择透过性膜。 2. 教学难点
尝试提出问题，作出假设。
中央 液泡大小 原生质层 的位置 细胞 大小
蔗糖 溶液 清水
变小
原生质层脱 离细胞壁 原生质层恢 复原来位置
基本 不变
逐渐恢复 原来大小
基本 不变
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
其特点是： 水分子自由通过，一些离子和小分 子也可以通过，而其他的离子、小分子 和大分子则不能通过。
田间一次施肥过多，作物变得枯萎发 黄，俗称“烧苗”。其原因是（ B ） A、根细胞从土壤中吸收的养分过多
一、分析课标
具体内容标准 活动建议
通过模拟实验探究膜 说明物质进出细胞的方式。 的透性。 说明酶在代谢中的作用。 观察植物细胞的质壁 解释ATP在能量代谢中的作用。 分离和复原。 探究影响酶活性的因 说明光合作用以及对它的认识过程。 素。 研究影响光合作用速率的环境因素。 叶绿体色素的提取和 说明细胞呼吸，探讨其原理的应用。 分离。 探究酵母菌的呼吸方 式。
问题探讨 探究细胞膜的结构
对生物膜 结构的探 索历程
流动镶嵌模型的基本内容
第3节 物质跨膜运输的方式
一、分析课标 说明物质进出细胞的方式。 二、教材内容
1.被动运输
2.主动运输
三、教学目标
• 知识方面 1.体验制备细胞膜的方法。 1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点 2.说出被动运输与主动运输方式的异同点
五、教学设计（2课时）
渗透作用装置
水分子（或其他溶剂分子）顺相对含量梯度 透过半透膜的扩散，称为渗透作用
半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
条件
吸水胀破
正常状态 失水皱缩
水分进出哺乳动物红细胞的状况
结
论
1.动物细胞的细胞膜相当于半透膜
2.细胞膜两侧溶液具有浓度差
外界溶液浓度＞细胞质浓度 外界溶液浓度＜细胞质浓度 细胞失水 细胞吸水
1959年，罗伯特森的实验
结论：显示暗-明-暗三层结构
构建模型
“单位膜”模型
变形虫的变形运动
变形虫在吞噬草履虫
1970年，费雷和埃迪登等的实验
结论：细胞膜具有流动性
1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验 证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。
构建模型
生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？
教学设计（1课时）
资 料:
1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜 的体积会减少。
2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于
清水中又变得硬挺。 3、对农作物施肥过多会出现烧苗现象。
观察现象：植物细胞有吸水和失水的现象
提出问题：植物细胞是如何吸水和失水的？ 作出假设：？
【回忆】植物细胞的结构
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜
原生质层
在学习第三章的基础上引导学生用结 构和功能相统一的观点来认识细胞，为后 续章节和模块的学习做好铺垫。
第1节 物质跨膜运输的实例
一、分析课标 简述细胞膜的结构和功能。 说明物质进出细胞的方式。 二、教材内容
1.细胞的吸水和失水
2.其他实例
三、教学目标
• 知识方面 1.体验制备细胞膜的方法。
1.说出渗透作用的概念和条件。 2.举例说明细胞膜是选择透过性膜。 能力方面
三、教学目标
• 知识方面 1.体验制备细胞膜的方法。
简述生物膜的结构 能力方面
分析科学家建立生物膜结构模型过程， 尝试提出问题，大胆作出假设。发挥空间 想象能力，构建细胞膜的空间立体结构 。
情感态度与价值观方面
使学生树立生物结构与功能相适应的 生物学辨证观点 。
四、教学重点和难点 1. 教学重点 科学家对生物膜结构的探索历程。 生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
3.阐述主动运输对细胞生活的意义。
能力方面
尝试提出问题，作出假设；进行关于植物 细胞吸水和失水的实验设计和操作。
【探究】植物细胞
原生质层
相当于半透膜
实验探究的一般方法和步骤 观察现象：植物细胞有吸水和失水的现象
提出问题：植物细胞是如何吸水和失水的？
作出假设：植物细胞的原生质层相当于半透膜 设计实验：要求说出大致的实验思路
进行实验：实验操作，观察并记录结果
分析结果：得出结论 表达和交流：如有必要对实验方案进行修改
教学设计（2课时）
问题探讨 渗透作用的概念和条件 动物细胞的吸水和失水 细胞的吸 水和失水 其他实例 植物细胞的吸水和失水 细胞膜和其他生物膜都是
选择透过性膜
பைடு நூலகம்
第2 节
生物膜的流动镶嵌模型
一、分析课标 • 阐明细胞核的结构与功能。 简述细胞膜的结构和功能。 二、教材内容
1.对生物膜结构的探索历程
2.流动镶嵌模型的基本内容
2. 教学难点
生物膜的空间立体结构。 生物膜的流动性特点。
19世纪末，欧文顿的实验
非脂溶性物质 脂溶性物质
结论：膜是由脂质组成的
20世纪初，科学家的实验
红细胞的细胞膜
结论：膜是由蛋白质和脂质组成的
资料一：
磷脂是一种由甘油、脂
肪酸和磷酸所组成的分 子。磷酸“头”部是亲 水的，脂肪酸“尾”部 是疏水的。
B、根细胞不能从土壤中吸水
C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
人体发生花粉过敏反应时，由于毛细 血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，会 C ） 造成局部（ A．血浆量增加
B．组织液减少
C．组织液增加
D．淋巴减少
在干旱地区正常生长的一棵植物，
从理论上推测，其体内哪一部位的细胞
细胞液浓度最高、渗透压最高（B A．根毛区细胞 B．叶肉细胞 C．导管细胞 D．茎的皮层细胞 ）
二、本章主要内容结构如下:
物质跨膜运输的 实例 细 胞 的 物 质 输 入 和 输 出 细胞的吸水和 失水 其他实例
植物细胞的吸水和 失水
动物细胞的吸水和 失水
对生物膜结构的探索历程 生物膜的流动镶 嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容
物质跨膜运输的 方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散
三、本章的地位
植物细胞质壁分离现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
思考与讨论： 1.材料的选择
2.方法和步骤 3.溶液浓度的选择
质壁分离:植物细胞因为失水
收缩，细胞膜与细胞壁发生分
离的现象。
质壁分离复原：发生质壁分
离的植物细胞因吸水膨胀。
预期结果 :
磷脂分子
磷脂分子在空气和水的界面上展开为一层
构建模型
单层磷脂分子
资料二：
1925年，荷兰科学家
E. Gorter & F. Grendel 用有机溶剂提取了人类红细胞 的细胞膜的脂类成分，将其铺展在水面， 测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。
连 续 两 层 排 列
构建模型
双层磷脂分子
尝试提出问题，作出假设；进行关于植物 细胞吸水和失水的实验设计和操作。
情感态度与价值观方面 体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、
创新的科学态度和精神；学生在合作的过程中,
学会与人交流,尊重他人。
四、教学重点和难点 1. 教学重点 举例说明细胞膜是选择透过性膜。 2. 教学难点
尝试提出问题，作出假设。
中央 液泡大小 原生质层 的位置 细胞 大小
蔗糖 溶液 清水
变小
原生质层脱 离细胞壁 原生质层恢 复原来位置
基本 不变
逐渐恢复 原来大小
基本 不变
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
其特点是： 水分子自由通过，一些离子和小分 子也可以通过，而其他的离子、小分子 和大分子则不能通过。
田间一次施肥过多，作物变得枯萎发 黄，俗称“烧苗”。其原因是（ B ） A、根细胞从土壤中吸收的养分过多