第4章 第1节 第1课时 水进出细胞的原理-【大鹏生物】高中新教材精品课生物必修1 分子与细胞 课件

第1节　被动运输 第4章 细胞的物质输入和输出 第1课时　水进出细胞的原理 本章知识网络 [ 学习目标 ]　 1.阐明渗透作用的条件及原理。 2.结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过程及应用。 [ 本节概况 ]　 一、渗透作用的条件及原理 二、探究植物细胞的吸水和失水 1．渗透作用的概念 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。 2．动物细胞的吸水和失水 (1)条件及现象 [ 教材梳理 ] 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)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 一、渗透作用的条件及原理 3．植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构 (2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。 [ 核心探讨 ]　 一、渗透作用发生的条件 根据教材P62“问题探讨”中的渗透现象示意图，回答问题： 1．图示 2．原理分析 8 (1)漏斗管内的液面升高的原因：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数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。 (2)如果漏斗管足够长，管内的液面不会无限升高的原因是：如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。 9 (3)渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？为什么？ 提示　不相同。漏斗内溶液浓度仍然高，由于漏斗管内液面升高形成的静水压会阻止水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度高于烧杯中清水的浓度。 10 (4)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？ 提示　不会。因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。 (5)如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？ 提示　不会。原因是半透膜两侧溶液没有浓度差。 11 [ 核心归纳 ]　 1．渗透作用具备的两个条件 具有半透膜和膜两侧溶液存在浓度差。 2．水分子的运动规律 (1)半透膜两侧的水分子进行双向运动，液面变化是由水分子双向运动差异所导致的。 (2)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到动态平衡。 [ 核心归纳 ]　 3．渗透现象中液面变化的判断方法 半透膜两侧分别为浓度不同的A、B溶液，有以下三种情况： (1)若A侧溶质(如葡萄糖等)可以通过半透膜，B侧溶质不能通过半透膜，则最终B侧液面升高。 (2)若A侧和B侧溶质是同种物质且均不能通过半透膜，则最终浓度高的一侧液面升高。 (3)若A、B两侧溶液的溶质均能通过半透膜，则最终两侧不存在高度差。 [ 核心归纳 ]　 4．渗透平衡≠浓度相等 渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然，即液面高的一侧溶液浓度也高)；浓度差越大，液面高度差也越大。 5．渗透系统的溶液浓度 研究渗透作用时溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度：如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液，质量浓度相同，但葡萄糖溶液的物质的量浓度大，即单位体积中溶质分子的数目多，溶剂分子的数目少，故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 题组一　渗透现象及原理分析 1．透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3%的淀粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如图所示。30 min后，会发现(　　) A．透析袋胀大 B．试管内液体浓度减小 C．透析袋缩小 D．试管内液体浓度增大 A 题组一　渗透现象及原理分析 2．图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是(　　) A．图甲中③为半透膜，水分子能自由通过 B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度 C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等 D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高 C 3．将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液，然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是(　　) A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜 B．半小时后吃水线低于烧杯的水面是由于清水渗入蛋壳所致 C．若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉 D．水分子进出壳膜达到平衡后，将不再发生移动 题组一　渗透现象及原理分析 D 二、探究植物细胞的吸水和失水 1.现象：将放置一段时间的马铃薯切成如图所示形状，凹槽内倒入一定量清水，一段时间后液面下降；再将适