4.1.1 细胞吸水和失水-2021-2022学年新教材高中生物必修1分子与细胞【名师导航】同步Word教参(人教版)

第1节　被动运输 第1课时　细胞吸水和失水 课标内容要求 核心素养对接 1.阐明质膜具有选择透过性。 2．实验：通过模拟实验探究膜的透性。 1.生命观念——结构与功能相适应，细胞的结构决定细胞通过渗透作用吸水或失水。 2．科学思维——分析与综合，对渗透作用现象进行分析，理解渗透作用原理。 一、渗透现象的原理及条件 渗透作用 (1)含义：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)方向：从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 (3)渗透作用具备的两个条件 (ⅰ)具有③半透膜。 (ⅱ)膜两侧①②具有浓度差。 二、细胞的吸水和失水 1．动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 (2)条件及现象 过程 条件 现象 吸水 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度 失水 外界溶液的浓度＞细胞质的浓度 平衡 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度 2.植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构 (2)原理和现象 ①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。 ②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．植物细胞的细胞液是指细胞内的液体。 (　　) 2．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。 (　　) 3．将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。 (　　) 4．水分子通过细胞壁的扩散称为渗透作用。 (　　) 提示：1.×　液泡中的液体才称为细胞液。 2．×　渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是物质的量浓度。 3．×　动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，能发生渗透作用。 4．×　细胞壁是全透的，不能相当于半透膜，水分子通过细胞壁的扩散，不能称为渗透作用。 　渗透现象的原理及条件 1．渗透现象的分析 (1)图示 (2)原理分析 (3)分析上图②可知：Δh产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换速率相等时，液面不再升高。 2．半透膜、选择透过性膜以及生物膜的区别 概念范畴 特点 半透膜 物理学上的概念 物质能否通过半透膜取决于半透膜孔隙直径的大小 选择透过性膜 生物学上的概念 具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选择吸收的，也不能通过。选择透过性膜可以看成是功能完善的一类半透膜 生物膜 活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡后，细胞膜等生物膜变为全透性 深化探究：1.如果渗透实验中，烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗管内液面还会升高吗？ 提示：漏斗管内液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。 2．渗透实验中，液面高度差H会不会一直升高，为什么？ 提示：不会。漏斗管中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(以半透膜为界，二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，单位时间内透过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等。因此，液面高度差不会一直升高。 3．如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H会不会变化？达到H的时间会不会变化？ 提示：半透膜两侧溶液的浓度差不变，液面高度差H不会变，但是由于半透膜面积增大，因此达到H的时间会变短。 1.右图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液。据图判断，下列叙述错误的是(　　) A．若c为一层纱布，则不会发生此现象 B．实验开始时，c两侧的溶液浓度大小是a>b C．实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定 D．当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡 B　[纱布不能作为半透膜，则漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，浓度差无法维持，液面不会上升，A项正确；由图知，b漏斗液面上升，故实验开始时溶液浓度大小是b>a，B项错误；实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，液面先上升，达到一定高度后液面不再上升，水分子进出漏斗达到动态平衡，C、D项正确。] 2．某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为 (　　) B　[仔细观察题图，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速率较大。随着液面高度的增大，液柱抑制水分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡时，液面不再上升。此时，水分子通过半透膜的渗入与渗出达到平衡。] 有关渗透现象的两点提醒 (1)两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。 (2)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。 　细胞的吸水和失水 1．动植物细胞都是渗透系统 2．渗透作用的应用