4.1.1 水进出细胞的原理-【核心素养教学】2023-2024学年高一生物教学评一致性同步课件（人教版2019必修1）

第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 第1课时 水进出细胞的原理 情境激疑 (1)渗透发生的条件有哪些? (2)血液透析的原理是什么? 尿毒症患者最大的希望就是“换肾手术”,但要寻找到一个合适的肾源,机会渺茫。血液透析能为尿毒症患者在一定程度上减轻患病程度。它是将血液与透析液分别置于人工合成的半透膜两侧,利用各自不同的浓度和渗透压互相进行扩散和渗透的治疗方法。观看视频《血液透析》 素养目标 1.从结构与功能相适应的角度，阐明细胞渗透失水与吸水的原理。 （生命观念） 2.采用类比推理法，分析不同细胞在不同浓度溶液中的吸水和失水情况。（科学思维） 3.基于给定的事实，进行实验设计、方案实施及结果分析。（科学探究） 4.基于细胞渗透吸水和失水的原理，能够指导农业生产合理施肥。 （社会责任） 学习任务一　水进出细胞的原理 自主学习 阅读教材P62问题探讨及正文文字部分, 完成相关问题。 活动1：渗透作用 新知学习过程 1.渗透作用实验装置及现象: (1)半透膜:_______(赛璐玢),水分子可以透过,蔗糖分子不能。 (2)漏斗内:_________;烧杯内:清水。 (3)实验前:漏斗管内外液面高度相等; 实验后:漏斗管内液面_____。 玻璃纸 蔗糖溶液 升高 2.渗透作用的条件: (1)具有_______。 (2)半透膜两侧具有_______。 3.渗透作用的对象:_______(或其他溶剂分子)。 4.渗透作用的实质:从单位体积内水分子数量多的一侧通过_______向数量 少的一侧渗透。 半透膜 浓度差 水分子 半透膜 1.如果用纱布代替玻璃纸,漏斗管内液面还会升高吗?其原因是什么? 提示:用纱布代替玻璃纸时,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由通过,因而液面不会升高。 2.如果将烧杯内的清水换成等浓度的蔗糖溶液,实验结果会怎样? 提示:漏斗内的液面高度与漏斗外相等。此时单位时间内透过玻璃纸进入漏斗内的水分子数量等于渗出的水分子数量。 合作探究 1.渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓 度溶液的扩散。渗透作用发生的条件是 (　　) A.有半透膜即可 B.有浓度即可 C.有浓度差即可 D.有半透膜及其两侧要存在浓度差 【解析】渗透作用发生必须具备两个条件:半透膜和半透膜两侧的溶液具 有浓度差,D正确。 小题快练 D 2.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液 装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30 min后,会发现(　　) A.试管中的液体浓度减小 B.试管中的液体浓度增大 C.透析袋胀大 D.透析袋缩小 【解析】蔗糖不能透过半透膜,试管内液体为清水,浓度不变,A、B错误;根据渗透 发生的条件,由于透析袋内为蔗糖,使得透析袋内外两侧具有浓度差,所以水分子从 低浓度流向高浓度,因此水分子进入透析袋内的速率大于水分子从透析袋内流出 的速率,导致透析袋胀大,C正确、D错误。 C 自主学习 阅读教材P63图4-1及思考·讨论部分, 学生完成相关问题。 活动2：水进出动物细胞 1.动物细胞发生渗透作用的两个条件: (1)红细胞内的血红蛋白等有机物不能透过细胞膜,这些有机物相当于渗透 装置中的_________,细胞膜相当于一层_______。 (2)细胞质有一定的浓度,且与外界溶液之间存在_______。 蔗糖溶液 半透膜 浓度差 2.动物细胞的吸水和失水: A B C 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 水分进出平衡 外界溶液浓度﹤细胞质的浓度 外界溶液浓度﹥细胞质的浓度 外界溶液浓度﹦细胞质的浓度 1.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定由于吸水而涨破吗? 提示:不一定。如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞质浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时细胞不会涨破。 2.临床上输液为什么要用生理盐水? 提示:因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 小组交流 1.将哺乳动物成熟的红细胞分别置于下列4种液体中,一段时间后,红细胞会 吸水膨胀甚至破裂的是 (　　) A.生理盐水 B.浓盐水 C.蒸馏水 D.30%葡萄糖溶液 【解析】生理盐水与红细胞内细胞质的浓度相当,红细胞形态基本不变,A 错误;浓盐水的浓度大于红细胞内细胞质的浓度,红细胞会失水而发生皱 缩,B错误;蒸馏水中没有溶质,红细胞会吸水膨胀甚至破裂,C正确;30%葡萄 糖溶液大于红细胞内细胞质的浓度,红细胞会失水而发生皱缩,D错误。 小题快练 C 2.蔗糖不能透过人的红细胞的细胞膜。将人的红细胞分别浸入高浓度的蔗 糖溶液和蒸馏水中,一段时间后细胞形态发生的变化是 (　　) A.皱缩、涨破 B.涨破