4.1被动运输课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第1节 被动运输 第四章 细胞的物质输入和输出 学习目标 01 02 03 细胞在什么情况下吸水或失水? 植物细胞质壁分离与复原现象说明什么? 两种被动运输的方式有什么异同? 讨论: 1.漏斗管内的液面为什么会升高?如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么? 2.如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗? 3.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? 一段时间后 蔗糖分子 水分子 【问题探讨】 蔗糖溶液 玻璃纸(半透膜) 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 问题1.漏斗内的液面为什么会升高? 渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 渗透装置模型 单位时间内进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量。 探究一、渗透作用 任务1:探究渗透作用发生的条件 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) 玻璃纸 蔗糖溶液 玻璃纸(半透膜) 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 问题2.如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么? 不会,当液面上升到一定高度后,管中水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度,当 _ 最终达到平衡,液面将不再上升。 漏斗内渗透压 = 液柱的压力 溶液渗透压:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 溶质微粒数目越多,渗透压越大。 探究一、渗透作用 任务1:探究渗透作用发生的条件 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。 当液面上升到一定高度,不再升高的原因是什么?半透膜两侧溶液浓度是否相等? 液体高度差Δh水柱向半透膜产生向_的重力压强,与漏斗内高浓度溶液对水分子产生的向_的渗透压相抵消,达到平衡状态,进出漏斗的水分子数相等,液面不再升高,此时漏斗内蔗糖溶液浓度_清水。 上 下 大于 当Δh产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换速率相同时,液面不再升高。 溶液S2 溶液S1 S1与S2的浓度差越大,△h越大 平衡后:S1>S2 30%蔗糖溶液 清水 问题3.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? 不会。原因是纱布是全透性的,水分子和蔗糖分子都能通过。 问题4.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? 不会。半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。 30%蔗糖溶液 玻璃纸 纱布/不透水的塑料布 ①具有半透膜 ②膜两侧溶液存在浓度差 探究一、渗透作用 任务1:探究渗透作用发生的条件 条件 1.渗透作用概念: 2.渗透作用发生条件: ①具有半透膜 ②半透膜两侧溶液存在浓度差 水分子多 水分子少 3.渗透作用中水的运输方向: 半透膜 水(溶剂) 蔗糖(溶质) 水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散 探究一、渗透作用 扩散:分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 水往高处流 溶液浓度低 溶液浓度高 渗透压低 渗透压高 渗透平衡时: △h的液体重力=漏斗中溶液的吸水力 4.渗透平衡 液面高度不发生变化,水分子双向运动速率相等,即动态平衡。 S1溶液 S2溶液 △H S1溶液 S2溶液 半透膜 △H 探究一、渗透作用 思考:在达到渗透平衡的过程中,半透膜两侧溶液浓度如何变化? 渗透平衡时: △h的液体重力=漏斗中溶液的吸水力 4.渗透平衡 液面高度不发生变化,水分子双向运动速率相等,即动态平衡。 S1溶液 S2溶液 △H 探究一、渗透作用 思考:在达到渗透平衡的过程中,半透膜两侧溶液浓度如何变化? 平衡前: S表示溶液浓度 渗透过程: 平衡后: 渗透装置中溶质能否通过半透膜所导致的液面高度变化情况分 (1)AB两侧溶液的溶质均不能通过半透膜 若溶液浓度 A>B→水分子从B侧进入A侧,A侧液面上升(B侧下降)→A侧液面上升到一定高度后,A侧水柱产生的压力将加快水分子从A侧向B侧扩散的速度,最终达到动态平衡,液面不再变化。 (2)AB两侧溶液的溶质均能通过半透膜(且溶质扩散速率小于水分子),若溶液浓度A>B→水分子从B侧进入A侧,A侧液面上升(B侧下降)→随后溶质从A侧进入B侧,导致A侧浓度下降,B侧浓度上升, 膜两侧浓度差减