4.1被动运输第1课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第4章 第1节 被动运输（第一课时） 1 渗透现象 3 水进出植物细胞的原理 被动运输-水进出细胞的原理 2 水进出动物细胞的原理 一、水进出细胞的原理 1.渗透现象 学习任务1: 总结渗透现象发生的条件 一、水进出细胞的原理 1.渗透现象 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 图1 扩 散 图2 渗 透 半透膜 一、水进出细胞的原理 1.渗透现象 渗透作用产生的条件： （1）半透膜； （2）膜两侧的溶液具有浓度差。 （2）如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸，漏斗管内的液 面会升高吗？ （3）如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液，结 果会怎样？ 讨 论： （1）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 探究点一 渗透作用 1.结合下图分析渗透现象发生的条件和原理。 (1)蔗糖溶液液面上升的原因是什么? 答案 水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过,单位体积的清水中的水分子含量大于蔗糖溶液中的水分子含量,因此单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏斗内液面上升。 (2)为什么当液面上升到一定程度时,液面不再上升? 答案 漏斗中的液面高于烧杯中的液面,液面差为ΔH,由于烧杯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。当漏斗内高出烧杯液面的液体产生的压强与渗透压处于平衡状态时,半透膜两侧水分子的交换率(进出)相同,液面不再升高。 (3)当液面不再上升时半透膜两侧的浓度相等吗? 答案 不相等。当液面不再上升时半透膜两侧仍存在浓度差。 2.【科学思维】 某市一工人在高温环境下工作数小时中暑,没有及时就医,病情加重。后来,该工人被送入医院,经诊治,该工人病情加重的原因是过量饮水导致水中毒。联系渗透现象分析,为什么短时间内过量喝水会引起水中毒? 答案 短时间饮用过量的水,肾脏不能及时将多余的水排出,使得血液被稀释,血浆的渗透压降低,引起水中毒。 【归纳提升】 典型渗透装置的分析 (1)半透膜内的溶质不能透过半透膜,水分子可以透过半透膜。 (2)若S1溶液浓度大于S2溶液,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的水分子数,外观上表现为S1液面上升。 (3)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液的浓度仍大于S2溶液。因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 2.浓度、渗透压与吸水力的辨析 浓度高→渗透压高→吸水力大。 【探究应用】 1.右图所示为渗透作用实验装置,实验开始时长颈漏斗内外液面平齐,记作零界面。实验开始后,长颈漏斗内部液面的变化趋势为(注:坐标原点处表示零界面,膀胱膜不变形)(　　) 答案 B 解析 根据图示,烧杯中的液体为蒸馏水,长颈漏斗中的液体为蔗糖溶液。故在单位时间内,由烧杯中进入漏斗中的水分子数比由漏斗中进入烧杯中的水分子数多,故开始时液面快速升高;随着液面升高,漏斗内高出烧杯内液面的液体产生的压强会阻止水分子向漏斗内扩散;当单位时间内进出漏斗的水分子数相等时,液面不再升高。 2.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c,已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c,那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是(　　) 答案 C 解析 a的细胞液浓度最大,所以b和c都失水,a吸水;b>c,所以b又从c吸水,C项正确。 3.下图表示渗透作用装置,一段时间后液面上升的高度为h,其中半透膜为膀胱膜,装置中溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示;如果A、a均为蔗糖溶液,且开始时Ma>MA,则达到平衡后MA与Ma的关系是(　　) A.MA>Ma B.MA<Ma C.MA=Ma D.不确定 答案 B 解析 蔗糖分子不能通过半透膜,开始时Ma>MA,水分子从水槽中进入漏斗,达到平衡时,因液面高的一侧溶液的压强大,会阻止水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,故达到平衡后MA<Ma。 一、水进出细胞的原理 2.水进出动物细胞的原理 学习任务2: 为什么以哺乳动物的成熟红细胞为实验材料？ 1.哺乳动物的成熟红细胞，没有细胞核及细胞器，避免细胞核及各种具膜的细胞器对细胞吸水、失水的影响； 2.哺乳动物的红细胞具有运输氧气的功能，其内部有大量的血红蛋白。 基于红细胞的结构特点及图示结果，你认为水进出红细胞的方式是什么？请说明原因。 是渗透作用。 1.细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜; 2.红细胞中富含大分子的血红蛋白等有机物，不能透过细胞膜，当将其置于低浓度溶液中时，膜两侧存