实验教学设计：细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系教案.
细胞大小与物质运输的关系第三小组主讲：肖玉姣一、教学目标：1、知识目标（1）、通过实验得到细胞大小与物质运输的关系；（2）、收集实验数据并进行分析；（3）、能解释细胞不能无限长大的原因。
2．能力目标（1）、学会运用数据、表格分析问题。
（3）、尝试通过实验及其结果得出自己的结论3．情感态度与价值观体验合作学习的乐趣二、教学内容：用琼脂块模拟的细胞和用NaOH溶液作为被运输的物质进行实验，探究细胞大小与物质运输的关系，得到细胞越大，物质运输效率越慢，细胞越小，物质运输效率越快的结论。
因而细胞不能无限长大，但是我们的生物体又要长大，要靠什么来增大体积呢。
所以当细胞长到一定的体积之后，就要不断地进行分裂增殖，通过增加细胞的数量来增大生物体的体积。
从而引出下节课将要学习的内容。
二、教学重难点：1、教学重点：利用模型探究细胞大小与物质运输的关系；利用其他材料自主进行实验探究。
2、教学难点：理解细胞大小与物质运输的关系的关系；根据观察实验结果小组进行分析汇报。
四、教学材料：本节课是人教版必修一第六章第一节的内容。
通过实验，得到细胞大小与物质运输的关系。
用来解释细胞不能无限长大。
但是我们的生物体又要长大，要靠什么来增大体积呢。
所以当细胞长到一定的体积之后，就要不断地进行分裂增殖，通过增加细胞的数量来增大生物体的体积。
为下节课内容做铺垫。
五、教学过程与方法：教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图导入引导学生理解用琼脂模拟不同大小细胞的原因（即选择同学们请看黑板上的资料，给出的是不同种类的生物其细胞大小，从中我们可以很清楚的看到，不管是动物细胞还是植物细胞，细胞大小都没有明显的差别，并且都很小，直径大约都20~30um之间。
我们知道，细胞要保持正常的生命活动就要不断地进行物质运输，但是，细胞这么小，它能满足物质运输的需求吗？细胞大小与物质运输之间到底是怎样的关系呢？为此，我们将通过今天的模拟实验来进行探讨。
我们要探究的是“细胞大小与物质运输的关系”，首先我们就要模拟出不同大小的细胞。
细胞大小与物质运输的关系教案
细胞大小与物质运输的关系-教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解细胞的基本概念。
让学生理解细胞大小与物质运输的关系。
1.2 教学内容细胞的概念：介绍细胞是生命的基本单位，构成生物体的所有组织和器官。
细胞大小与物质运输的关系：解释细胞的大小与其表面积与体积的比例，以及如何影响物质的进出。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解细胞的基本概念和细胞大小与物质运输的关系。
利用图片和图表，帮助学生直观地理解细胞的大小和物质运输的过程。
1.4 教学活动引入话题：通过提问方式引导学生思考细胞的重要性。
讲解细胞的概念：简要介绍细胞的历史和功能。
讲解细胞大小与物质运输的关系：使用图片和图表来说明细胞大小与物质运输的效率之间的关系。
第二章：细胞的表面积与体积的比例2.1 教学目标让学生理解细胞的表面积与体积的比例对物质运输的影响。
2.2 教学内容表面积与体积的比例：解释细胞表面积与体积的比例对物质的吸收和排放的影响。
实例讲解：通过具体的例子来说明表面积与体积的比例对细胞功能的限制。
2.3 教学方法采用讲解法，解释细胞的表面积与体积的比例对物质运输的影响。
使用图示和模型，帮助学生直观地理解表面积与体积的比例的概念。
2.4 教学活动回顾细胞的概念：简要回顾细胞的基本特征。
讲解细胞的表面积与体积的比例：解释表面积与体积的比例对物质运输的影响。
举例说明：通过具体的例子来说明表面积与体积的比例对细胞功能的限制。
第三章：细胞大小与物质运输的关系3.1 教学目标让学生理解细胞大小与物质运输的关系。
3.2 教学内容细胞大小与物质运输的关系：解释细胞的大小与其表面积与体积的比例，以及如何影响物质的进出。
实例讲解：通过具体的例子来说明细胞大小与物质运输的关系。
3.3 教学方法采用讲解法，解释细胞大小与物质运输的关系。
使用图示和模型，帮助学生直观地理解细胞大小与物质运输的关系。
3.4 教学活动回顾细胞的表面积与体积的比例：简要回顾上一章节的内容。
细胞大小与物质运输的关系-教案
细胞大小与物质运输的关系【教材分析】《细胞大小与物质运输的关系》是人教版必修1第六章第一节的第一课时。
本节课是模拟探究实验，学生在探究实验中感悟原理，而不是直接告诉学生原理，这是与旧教材最明显的不同。
也是新课标“新”的体现。
把本实验安排在“细胞分裂”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，明白了细胞分裂的必要性，再来学习细胞分裂，体现知识的系统性。
从探究活动的类型来看，本实验是一个模拟探究实验，引用模型来解释生物上的原理，也体现了新课标对数学在生物上运用的重视。
从探究的内容来看，本实验属于部分探究实验，探究活动的问题已经给出，探究的计划已经制定好，学生只需完成收集数据、并对数据进行概括和推理，有利于学生即堂完成。
本实验操作过程比较简单，但实验后的的讨论题却有相当的思维力度，需要学生开动脑筋思考，并且要用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞。
亲身参与、感性认识会提高学生思考的活跃程度，激发求知欲，学生会讨论得很热烈。
这种亲历探究、师生互动的教学场景下是今于所倡导的探究性学习所需要的。
【学情分析】学生在初中已经学习过“细胞通过分裂产生新细胞”“受精卵通过细胞分裂和分化”等知识。
也具有相应的化学知识，知道本实验中NaOH与酚酞的显色原理。
学生在本模块前面的学习中，已经进行过其它的探究活动，对探究实验的过程和方法有一定的认识，在操作技能上也有一定的基础。
有的学生比较喜欢动手操作，但不愿意深入思考。
有的学生习惯于老师说什么就记什么，缺乏探究精神。
大多数学生习惯于对直观事物的观察和描述，现用模型来代替细胞具有一定的抽象性，需要学生运用联想迁移进行思考，有一定的难度。
【教学目标】1.知识目标(1)描述细胞表面积与体积的比例关系。
(2)分析得出表面积与体积之比较大者，其细胞代谢效率较高。
(3)概述细胞不能无限长大的原因。
(4)通过模拟实验，体验细胞必须要保持一定的体积，并认同细胞生长到一定大小后停止生长，细胞进入分裂增殖。
09.4班-细胞大小与物质运输的关系实验方案
细胞大小与物质运输的关系一、实验背景资料学生通过探究细胞大小，即细胞表面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。
但由于细胞太小，即使在显微镜下，也不方便观察物质运输的过程，不能方便的得出细胞大小与物质运输的关系。
因此，可以利用模拟实验代替实物实验。
用含酚酞琼脂块模拟细胞，NaOH模拟细胞运输的物质，是操作简单方便，也能正确得出细胞大小与物质运输的关系。
（一）相关理论知识及实验重要性“细胞大小与物质运输的关系”是人教版高中生物必修一第六章第一节中的模拟实验。
本实验是旧教材中所没有的，旧教材只是在选修微生物的代谢特点中提到了：细胞越小，则表面积与体积的比越大，细胞代谢越旺盛。
新教材要求通过亲自动手加深学生对本原理的理解以及细胞不能无限长大的原因，明白细胞分裂的必要性，并为学习细胞分裂提供理论依据。
本课时内容还与后续模块中微生物的代谢、细胞进化有着紧密联系。
该实验是高中生物学阶段第一次进行模拟实验，对于培养学生的类推等思维能力和实验探究能力有很重要的作用。
（二）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进出的关系；理解细胞越小表面积越大、越有有利于物质交换；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、情感态度与价值观培养学生合作精神、实事求是的科学态度和严谨认真的治学精神。
（三）教学重点和难点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。
）二、实验原理本实验用琼脂块(内含酚酞试液)模拟细胞，用NaOH模拟被细胞吸收的物质，利用分子的扩散来模拟细胞的物质交换，利用颜色的反映来确认物质扩散的深度。
【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。
《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。
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。
【原创】实验-细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系
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：不要用勺子将琼脂块切开或挖动其 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。注意：每两次操作之间必须 把刀擦干
实验专题三
细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系
目的要求：通过探究细胞大小，即细胞的 表面积与体积之比（即细胞的相对表面 积），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。
细胞大小与物质运输的关系
练习反馈
探究细胞表面积与体积的关系的实验原理叙 述不正确的是 ( ) A.酚酞遇到NaOH呈现红色反应 B.以琼脂块的大小表示细胞大小 C.NaOH的扩散深度表示物质运输的效率 D. NaOH的扩散体积比质运输的关系
练习反馈
下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述, 不正确的是( ) A.与细胞表面积和体积的比例有关 B.细胞核的大小是有一定限度的 C.细胞的体积过大不利于细胞内的物质交流 D.细胞的体积与细胞核无关
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
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设计
2011级生科师范(5)班第三小组西南大学生命科学学院《细胞大小与物质运输的关系》实验方案学院：生命科学学院时间：2013年10月指导教师签字：教师助理签字：-1目录一、实验背景 (5)（一）教材分析 (5)（二）学情分析 (5)二、实验目的 (5)（一）知识目标 (5)（二）能力目标 (5)（三）情感态度与价值观 (6)三、实验解析 (6)（一）实验原理 (6)①用琼脂模拟细胞的原因 (6)②酚酞遇碱变红原理 (6)③理论依据 (7)（二）实验材料及用具 (7)①每一个大组（8或9人组）所需材料用具 (7)②全班实验所需的材料量及配置步骤 (9)（三）方法与步骤 (9)①实验准备 (9)- 2 -1）酚酞 (9)2）琼脂块 (9)3）配制0.1%NaOH溶液 (10)②实验操作步骤 (10)1）加入0.1%NaOH溶液 (10)2）切片 (10)3）测量 (10)4）填表 (10)（四）实验结论及分析 (11)①实验结论 (11)②实验分析 (12)1）实验重难点 (12)2）实验结果与预测结果的比较 (12)3) 试验中遇到的问题 (12)③资料的查阅 (12)（五）实验注意事项 (13)四、实验探究 (13)(一) 实验改进探究 (13)- 3 -①淀粉代替酚酞，碘液代替NaOH溶液的实验 (13)1）原理 (13)2）实验用具及试剂 (13)3）实验步骤 (14)(二) 原实验反应条件的探究 (15)①实验材料 (15)②实验步骤 (15)1) 加入NaOH溶液 (15)2) 取琼脂块 (16)3) 测量 (16)4) 填表 (16)五、实验的相关思考问题及解释 (16)（一）补充问题 (16)（二）该实验不足的地方分析 (17)六、参考文献 (18)- 4 -一、实验背景（一）教材分析人教版高中生物学教材“分子与细胞”模块第六章第1节细胞的增殖中，为了说明“细胞为什么不能无限长大”的原因之一是细胞表面积与体积关系的限制,设计了一个模拟实验。
细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。
1．以“问题探讨”引入，引导学生思考回答，生物体的生长既靠细胞分裂增加细胞的数量（主），还要靠细胞生长增大细胞的体积（次）。
2．组织学生分组完成“细胞大小与物质运输的关系”的模拟实验。
分析实验结果，总结影响细胞长大的因素。
活动二探究细胞有丝分裂的过程。
1．以问题切入（1）什么是细胞周期？（2）不同种类细胞的细胞周期持续时间是否相同？（3）细胞周期包括哪两个阶段？它们在时间分配上有什么特点？
引导学生带着问题阅读课文，在学生理解细胞周期的概念和特点后，回答问题。
2. 分组探讨高等植物细胞有丝分裂的分裂间期和分裂期，总结分裂间期和分裂期的结构和物质变化规律。
3. 引导学生以曲线图的形式画出有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体的变化的曲线图。
活动三分析动植物有丝分裂的区别
1. 通过FLASH展示动物细胞有丝分裂的过程，引导学生学习总结动物细胞有丝分裂的特点。
2. 分组讨论动植物有丝分裂的区别，列表展示讨论结果。
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。
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。
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《细胞大小与物质运输的关系》的教学设计【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、其表面积与体积之比就越大，物质运输的效率越高这一知识理论；
③概述细胞不能无限长大的原因。
2.能力目标
①实验操作能力。
②学会建立数据模型，并运用数据及表格分析问题。
3.情感目标：
①培养学生团队合作精神；
②培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的治学精神。
【教学重点和难点】
1．重点：探究细胞大小与物质运输的关系。
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。
【教学方法】教师引导下的分析、讨论和学生自主实验
【实验解析】
（一）实验原理
1．含有酚酞的琼脂块遇到NaOH，酚酞变红色。
主要利用酚酞遇碱性溶液变红的特性。
（酚酞是一种弱有机酸，在pH＜8.2的溶液里为无色的内酯式结构，当8.2<pH<10时为红色的醌式结构）；
2、用琼脂块模拟细胞，用NaOH模拟进出细胞的物质；
3、NaOH在琼脂块中扩散的速率相同,NaOH在琼脂块中扩散的效率可由琼脂块变红的体积与整个琼脂块的体积的比值来观测。
（二）实验材料及用具
1、酚酞试剂制备：酚酞粉末、95%的乙醇、电子天平、500ml量筒×1
2、酚酞琼脂块制备：琼脂粉、蒸馏水、电炉、电子天平、玻璃棒、1L量筒×1、20ml量筒×1、搪瓷杯、方形饭盒、温度计、一次性手套、小刀
3、0.1%NaOH溶液制备：NaOH、蒸馏水、1L量筒×1、10ml量筒×1、玻璃棒、大烧杯
4、实验用具（每组）：直尺×1、小刀或水果刀×1、塑料勺×1、吸水纸若干、纸巾若干、500ml烧杯×1、一次性手套
（三）方法与步骤
1．配制酚酞试剂：将1g酚酞粉末与250ml体积分数为95%的乙醇混合，用玻璃棒搅拌，让酚酞粉末充分溶解后备用。
（提前准备）
2.酚酞琼脂块的制备：在搪瓷杯中加1LH
O，煮沸后加入琼脂粉10g，用玻
2
璃棒不断搅拌。
在琼脂冷却后凝固前，加20ml酚酞试剂，搅拌混合→倒入方形饭盒→固化后切成3cm×3 cm×10cm的小块。
（提前准备）
3．制备不同体积的正方体琼脂块：用小刀或水果刀将琼脂切成边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体小块。
4、NaOH溶液浸泡：戴一次性手套，将上述3块琼脂同时放入500ml烧杯中（烧杯中加入200ml的NaOH溶液)使其淹没琼脂块，浸泡8 min，用塑料勺翻转，注意不要把琼脂块弄坏。
5．测量并记录：用塑料勺将琼脂从NaOH溶液中取出。
用纸巾吸干琼脂表面的NaOH溶液，立即用刀沿中轴线切为两半，并用直尺测量每块琼脂块上NaOH
扩散的深度,做好记录（附表1）。
每次两次操作之间必须用纸巾把刀擦干，以免不同琼脂块上的酚酞相互污染，影响实验结果。
6．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。
并测量NaOH扩散深度（cm）与整个琼脂块的体积（cm3）之比，表示细胞运输效率的大小。
（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．每次切割之前必须用餐巾纸把刀擦干，以免不同琼脂块上的酚酞相互污染，影响实验结果。
4．在实验开始之前，要求每位学生穿好实验服，戴好一次性手套，以防止实验过程中药品飞溅，伤及皮肤。
5．酚酞易引起过敏反应，准备实验材料时最好戴一次性手套。
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。
颜色变化的观察与面积和体积的计算可同时进行。
（五）讨论与思考
1、细胞大小与物质运输有什么关系？
答：细胞越小，物质运输的效率就越高。
2、细胞为什么不能无限长大?
答：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，细胞膜内外的物质交换效率就越低,细胞代谢效率越低, 对细胞生存越不利。
3、除此以外,限制细胞长大的因素还有？
答：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。
（六）链接高考
1、（2012天津）下列实验操作能达到预期结果的是（）
A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短
B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映NaOH进入琼脂快的速率。
C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中，培养期内共三次取样测定密度，即可准确绘制酵母菌种群增长曲线
D.在“探究a-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度组的a-萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观察生根情况以确定最适浓度。
答案：A
【解析】B项，NaOH进入琼脂块的速率是相同的，与琼脂块的大小无关，红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比表示的是运输效率，而不是运输速率；C项，要准确绘制出酵母菌种群增长曲线，应在培养期的不同时间点内多次取样，并且每个时间点取样要取多次，以求平均值；D项，应用一组浓度不同并具有相同浓度梯度组的α-萘乙酸溶液浸泡插条基部几个小时至一天，观察生根情况来确定最适浓度。
2、（2009江苏）细胞作为生命活动的基本单位，其结构和功能高度统一。
下列有关叙述正确的是( )
①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料
②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大，有利于提高气体交换效率
③小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体，有助于物质运输的能量供应
④哺乳动物成熟精子中细胞质较少，有利于精子运动
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
答案;B
（七）、实验改进方案
由于NaOH属于强碱，有一定的腐蚀性，再加上用量较大，给实验带来一定的危险性，所以可以选择一些相对比较安全的实验材料和试剂来代替。
本实验是利用显色反应来检测物质在琼脂块中的扩散深度，故本实验除了可以用NaOH和含酚酞的琼脂来完成外，还可以以淀粉代替酚酞，以碘代替NaOH，或者用浅色果冻代替琼脂，用红墨水代替NaOH。
附表1。