第4章第1节　被动运输-2020-2021学年高中生物必修1 分子与细胞新课标辅导【精讲精练】人教版（word）

第1节　被动运输 课标要求 素养要求 等级水平 1.阐明质膜具有选择透过性。 2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。 1.科学思维：通过探究“植物细胞的吸水和失水”，说明水分子进出植物细胞的原理，阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原的关系。 2.科学思维：通过水分进出细胞方式的探索学习，初步建构被动运输的概念，能比较自由扩散和协助扩散的异同点。 3.科学探究：通过实验观察植物细胞的质壁分离和复原，提高实验设计和实验结果分析的能力。 水平一 水平三 水平二 知识点一　水进出细胞的原理——渗透作用 一、渗透作用 1．概念 是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 2．渗透作用发生的条件 有一层半透膜，半透膜两侧的溶液具有浓度差。 3．渗透的方向 水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 4．渗透作用发生的原理 (1)以半透膜为界面，单位体积清水中的水分子数多于蔗糖溶液中的水分子数，所以在单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。因此，一段时间后，漏斗管内的液面会上升。 (2)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。 二、细胞的吸水和失水 1．动物细胞的吸水和失水 半透膜 浓度差 细胞状态 细胞膜相当于 一层半透膜 外界溶液浓度 ＞ 细胞质的浓度 皱缩 ＜ 膨胀 ＝ 不变 2.植物细胞的渗透系统 (1)半透膜：植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，具有选择透过性，相当于一层半透膜。 (2)浓度差：细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液，当它和外界溶液有浓度差时，发生吸水或失水。 (3)原理和现象。 ①细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，发生质壁分离。 ②细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生质壁分离的复原。 1．根据材料P62“问题探讨”，思考讨论下列问题： (1)漏斗内液面升高的原因是什么？漏斗内的液面会一直上升吗？为什么？ 答案　单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数，单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。但漏斗内的液面不会一直上升。因为随着漏斗内液面的上升，漏斗内液面与烧杯内液面差产生的静水压会增大，由于静水压的作用，漏斗内的水分子向烧杯扩散的速度会加快，当水分子由蔗糖溶液向清水扩散的速度与由清水向蔗糖溶液扩散的速度相等时，扩散达到平衡状态，漏斗内的液面不再上升。 (2)渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？ 答案　不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度。 (3)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？ 答案　不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。如果烧杯内是同浓度的蔗糖溶液则液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。 (4)根据以上的探讨，思考发生渗透作用需要具备哪些条件？ 答案　半透膜和浓度差。 2．动物细胞的吸水和失水 根据水分进出哺乳动物红细胞的状况，分析下列问题： (1)红细胞内的血红蛋白等大分子有机物能透过细胞膜吗？细胞膜是不是相当于半透膜？ 答案　①红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。 ②红细胞的细胞膜相当于半透膜。 (2)判断水分进出哺乳动物红细胞的现象是否属于渗透现象并说明理由。 判断：是。 理由：水分进出哺乳动物红细胞的实验中，具备了渗透作用发生的两个条件：①半透膜(红细胞的细胞膜)，②细胞膜两侧存在浓度差。 【归纳总结】 1．渗透作用的原理 (1)渗透装置图解。 (2)当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因。 分析下图可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为H1，由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；但是H1产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换速率相同时，液面不再升高。 2．渗透作用的应用 (1)渗透作用发生条件的验证。 (2)比较不同溶液浓度大小。 漏斗内 烧杯内 溶液浓度s M N 现象及结论 ①若漏斗内液面上升，则M＞N ②若漏斗内液面不变，则M＝N ③若漏斗内液面下降，则M＜N 【知识拓展】 半透膜 1．概念 半透膜是指一些物质可以通过而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。 2．特点 能否通过半透膜，往往取决于物质分子(颗粒)直径的大小与半透膜孔隙的大小。 3．材料 玻璃纸，猪肠衣，鸡卵的卵壳膜等。 1．若如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是 A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 B．一定条件下，活的