4.1 被动运输课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

4.1 被动运输 第4章 细胞的物质输入和输出 联系生活 清水泡过的青菜 很硬挺 盐腌制过的黄瓜 皱皱巴巴，能挤出水 水是如何进出细胞的？ 渗透作用 Part 1 渗透作用 相关概念 墨水滴入清水中，清水很快变紫—溶质分子在水中扩散的结果 扩散：物质分子从高浓度向低浓度区域转移 直到均匀分布的现象。 （从相对含量多的地方向相对含量少的地方自由运动） 渗透：是一种特殊的扩散。 仅指水分子等溶剂分子透过半透膜，从相对含量多的地方 向相对含量少的地方扩散。 相关概念 半透膜： 让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称 (如：膀胱膜、玻璃纸、卵壳膜等) 问题探讨—（渗透作用） 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现所示现象。 动画演示 6 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 1.漏斗内的液面为什么会升高？ 单位时间 进入漏斗的水分子数量 单位时间 从漏斗渗出的水分子数量 问题探讨—（渗透作用） 水分子可以自由透过， 蔗糖分子不能 单位体积内的水分子数： 烧杯 （清水） 漏斗 （蔗糖溶液） 易错提醒1：水分子的移动是双向的， 但最终表现出由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子较多。 进一步将半透膜放大，进行微观分析。 可以看到，在半透膜的阻隔下，由于蔗糖分子较大，则无法通过半透膜，而水分子比较小，可以穿过半透膜自由进出。我们知道，水分子和其他溶质分子都在不停的运动中，一滴红墨水滴入清水中，清水很快变红，这是溶质分子在水中扩散的结果，扩散是普遍存在的。 当装有蔗糖溶液的漏斗倒置于装有清水的烧杯中时，烧杯中的水分子能否进入漏斗中？ 由于水分子较小，可以穿过半透膜自由扩散，烧杯中的水分子能否进入漏斗中。 那么漏斗中的蔗糖分子和水分子是否会进入烧杯呢？ 蔗糖分子由于半透膜的阻隔，显然没办法进入烧杯中，但是水分子是可以进入烧杯中。 问题探讨—（渗透作用） 2.若漏斗管足够长，液面会无限升高吗？ 不会，上升的水柱产生压力会加快漏斗中水分子向外扩散的速度，最终水分子进出达到动态平衡，液面将不再上升。 此时仍然有水分子进出半透膜； 不相等，漏斗内溶液浓度仍然大于烧杯内溶液浓度。 3.当漏斗管内的液面不再升高时，还有水分子移动吗？半透膜两侧溶液的浓度大小一样吗？ 易错提醒2：有液面高度差就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。 8 3.如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 4.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 不会，纱布不是半透膜，蔗糖分子和水分子都能通过。 漏斗管中的液面保持不变。 因为膜两侧浓度相同，单位时间内膜两侧水分子进出平衡。 问题探讨—（渗透作用） 小结：渗透作用的发生需要具备哪些条件？ ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 物质的量浓度（mol/L） 小结：渗透作用 1.渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 ②半透膜的两侧的溶液具有浓度差 ①具有半透膜 2.条件： 低浓度溶液 （水多） 高浓度溶液 （水少） 4.方向： 3.渗透作用结果： 水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡 溶液浓度低 渗透压低 溶液浓度高 渗透压高 含水量高 含水量低 半透膜 水（溶剂） 渗透压：溶质微粒对水的吸引力 与浓度成正比 与相对分子质量成反比 液面 （等高） 10% 蔗糖溶液 10% 葡萄糖 溶液 半透膜 ② 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高后不变 液面 （等高） 2 mol/L 蔗糖溶液 2 mol/L 葡萄糖 溶液 半透膜 ① 液面不变 渗透装置的变式分析 半透膜只允许水分子通过 渗透作用原理： 当溶液浓度A>B时，水分子通过半透膜 当溶液浓度A<B时，水分子通过半透膜 当溶液浓度A＝B时， A溶液 B溶液 漏斗管内的液面不再上升: 是烧杯中的水分子进出半透膜达到动态平衡的结果。 由B流向A的多于由A流向B； 由A流向B的多于由B流向A； 水分子进出半透膜达到动态平衡。 如果将装置中的漏斗换成细胞还会不会吸水？ 水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？细胞会发生什么样的变化？ Part 2 水进出细胞的原理 一、水进出动物细胞的原理 等渗溶液 高渗溶液 低渗溶液 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 细胞形态不变 细胞质的浓度 外界溶液的浓度 ＞ 外界溶液的浓度 细胞质的浓度 ＞ 外界溶液的浓度 细