2024届高中生物一轮复习课件第6(1)讲物质的输入和输出

第6讲 物质的输入和输出 第二单元 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖 知识点一 细胞的失水和吸水 渗透作用：水分子（或其它溶剂分子）从相对含量高的地方向相对含量低的地方通过半透膜的扩散过程 扩散：是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象 1.渗透作用 （1).概念 易混概念 扩散、自由扩散和渗透作用的比较 运动方向 是否通过半透膜 物质类型 扩散 自由扩散 渗透作用 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 不一定通过 通过 通过 溶质、溶剂 溶质、溶剂 溶剂 渗透是扩散的特殊形式 半透膜 选择透过性膜 概念 特点 材料 半透膜和选择透过性膜 蔗糖分子 半透膜 水分子 指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜 指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜 透过的依据是分子或离子的大小 膜上的蛋白质决定了一些分子可以通过，另一些分子不能通过，具有选择透过性 玻璃纸、动物膀胱、鱼鳔、蛋壳膜，膀胱膜等 细胞膜、液泡膜和由其等构成的原生质层等 半透膜 选择透过性膜（生物膜） （有活性） 非生物膜 （无活性） 选择透过性膜是有活性的半透膜 水分子含水量高 含水量低 溶液浓度低 渗透压低 溶液浓度高 渗透压高 注意：两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。 （2).渗透方向 渗透作用发生的条件： ①具有半透膜； ②半透膜两侧的溶液存在浓度差。 （3)渗透作用发生的条件 浓度是指：溶液中溶质的物质的量浓度，即单位体积中溶质分子的微粒数，微粒数多的溶液吸水力强。 只比较单位体积内的微粒数，与微粒的大小与种类无关。 在长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，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。一段时间后，会出现什么现象？ 玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，蔗糖分子不能。 液面会升高，为什么？ 为什么漏斗液面会上升？ 外观表现： 漏斗液面上升，一段时间后达到渗透平衡。说明水通过半透膜进入漏斗。 蔗糖溶液 清水 半透膜 浓度： 蔗糖＞清水 单位体积水分子数： 蔗糖<清水 单位时间内由清水 → 蔗糖溶液的水分子数多于蔗糖溶液→ 清水。 Δh 蔗糖溶液 清水 半透膜 （4)渗透装置 一个完整的渗透系统，由两个溶液体系以及两者之间的半透膜组成。 液面上升 多 少 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会，液面上升，漏斗内液体的压强增大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率完全相等，漏斗内液面不再升高，此时水分子的进出到达进出平衡。 （4)渗透装置 ①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。 ②渗透平衡时： △h的静水压=漏斗中溶液的吸水能力 溶液S1 溶液S2 平衡前：S2＞S1 S表示溶液浓度 渗透过程：S2↓ S1↑ 平衡后：S2＞S1 平衡后S1与S2的浓度差产生的吸水力与高度差的重力相等，S1与S2的浓度差越大，高度差就越大。 达到渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子的移动达到动态平衡，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 （4)渗透装置 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会升高吗？ 如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面会升高吗？ 不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。 单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变 （1）图示：右侧 （2）分析： ①渗透溶液浓度：该浓度是指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小。 拓展：U”形管分析 ②发生渗透作用后，U形管产生液面差。原来浓度高的一侧，浓度还是较高。 在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则SB溶液浓度仍大于SA溶液浓度。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。 SA+△h=SB H2O 蔗糖 甲： 乙： 下降 上升 平衡时：S1 S2 < 最终：两侧液面 乙高于甲 ③液面变化情况分析： A.溶质不能通过半透膜（比较物质的量浓度）： ③液面变化情况分析： A.溶质不能通过半透膜（比较物质的量浓度） 高浓度一侧(右侧)液面升高； 渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等 若存在液面差，就有浓度差，浓度差越大，液面差越大 分析 往稳定后的U形管右侧加入少量蔗糖酶， 加蔗糖酶后：蔗糖→两分子单糖，导致右侧浓度升高， 水分子由5%的葡萄糖溶液→5%的蔗糖溶液较多， 因此右侧液面升高，最终大