内容正文:
第2课时 探究植物细胞的吸水和
失水实验与被动运输
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1.进行关于植物细胞吸水和失水的实验操作,分析植物
细胞的吸水和失水。
2.建构被动运输的概念,比较自由扩散和协助扩散的异
同点。
学习目标
1.生命观念:细胞膜和其他生物膜是一种选择透过性膜。
2.科学思维:从结构与功能相适应的角度,运用观察与
实验、归纳与概括、 演绎与推理、模型与建模、批判
性思维等方法,体验和感悟科学是一个动态发展的过程。
素养要求
2
一、探究植物细胞的吸水和失水
二、自由扩散和协助扩散
内容索引
网络构建
课时对点练
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一、探究植物细胞的吸水和失水
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1.实验流程
教材梳理
预习新知 夯实基础
细胞壁
变小
变深
分离
变大
紧贴
2.实验结果
现象
试剂 中央液泡变化 原生质层位置变化 细胞大小
蔗糖溶液 _____ 脱离细胞壁 _________
清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 _________
变小
基本不变
基本不变
3.实验结论:实验结果与预期结果相同,说明“原生质层相当于一层半透膜”的假设是成立的。
4.植物细胞发生质壁分离与复原的原因
半透膜
大
(1)在实验操作中,共涉及三次显微镜观察,第一次用低倍镜观察,第二、三次用高倍镜观察( )
(2)当质壁分离复原后,细胞液的浓度等于外界溶液浓度( )
(3)质壁分离过程中,洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变小( )
判断正误
×
×
√
核心探讨
探讨点 实验结果分析及拓展延伸
如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲),再放到清水中(乙)的实验过程的图解,请分析回答下列问题:
突破重难 强化素养
(1)该细胞的原生质层包括图中的哪些部分(请用图中数字回答)?
提示 包括②③④。
(2)甲过程中,⑤的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?
提示 颜色逐渐变深;吸水能力逐渐增强。
(3)甲过程中,进入①和④的物质分别是什么液体?
提示 细胞壁是全透性的,进入①的有水和蔗糖,而进入④细胞质的只有水。
(4)有位同学错取了质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液,发现做完甲过程后,再做乙过程几乎没有观察到相关现象,分析原因可能是什么?
提示 蔗糖溶液浓度太高,细胞过度失水而死亡,不能再发生质壁分离复原。
(5)实验中共涉及三次显微镜观察,其中第一次观察的目的是什么?
提示 观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态,以便与处理后的细胞状态形成对照。
(6)用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)体积变化情况如图所示,请回答:
2 min后,不同于处于2 mol·L-1的蔗糖溶液中的细胞,处于2 mol·L-1的乙二醇中的细胞自动发生了 现象,发生该现象的原因是:_______________________________________________________________
。
质壁分离复原
乙二醇逐渐进入细胞内,引起细胞液的浓度增大,细胞吸水导致质壁分
离自动复原
(7)细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,请设计实验,测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路。
提示 可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液的浓度应介于这两个浓度之间。
核心归纳
1.质壁分离实验中的两组对照
组别 实验组 对照组
第一组 经质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞 自然状态下的洋葱鳞片叶外表皮细胞
第二组 用清水处理后发生了质壁分离复原的细胞 发生了质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞
2.质壁分离及复原现象发生的条件
(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象,不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理,方可复原)。
②在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原,如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。
③在高浓度溶液中质壁分离现象明显,但溶液浓度