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

第四章 第1节 被动运输 问题探讨 一段时间后 蔗糖分子 水分子 问：漏斗管内的液面为什么会升高？ 在一个长颈漏斗的漏斗口外封上一层玻璃纸，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。一段时间后，如左图所示。 （玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子则不能） 在清水中滴一滴红墨水，不需要搅拌，一段时间后，整瓶水都会变红。这是什么原因？ 这是因为墨水分子在水中不断运动的结果，这种现象称为扩散。 扩散：物质（包括气体、固体、液体）从高浓度处向低浓度处运动，直到均匀分布的现象。 扩散的速率与浓度差和温度有关 知识点一： 渗透作用 蔗糖分子 水分子 漏斗管内的液面为什么会升高？ 玻璃纸（水分子可以透过，蔗糖分子不能） 水分子进行扩散 单位体积水分子数：漏斗 烧杯 < 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。 通过半透膜进入长颈漏斗的水分子数大于从长颈漏斗中渗出的水分子数。 漏斗液面上升，一段时间后达渗透平衡。 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。 问：液面停止升高时，水运动方向如何？ 清水 半透膜 蔗糖 水分子进出漏斗的速率相等，达到平衡。 此时： 漏斗内溶液浓度 漏斗外溶液浓度 > 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，当漏斗内渗透压 = 液柱的压力最终达到平衡，液面将不再上升 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。 30%蔗糖溶液 清水 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。 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 渗透作用发生条件 渗透作用 1.渗透作用: 2.渗透作用发生条件: ①具有半透膜（玻璃纸、肠系膜、蛋壳膜、鱼鳔） ②半透膜两侧溶液存在浓度差 3.渗透作用结果： 4.渗透作用中水的运输方向： 水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散 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。 水往高处流 水分子多 水分子少 半透膜 水（溶剂） 蔗糖（溶质） 溶液浓度低 溶液浓度高 渗透压低 渗透压高 液面 （等高） 10%蔗糖溶液 10% 葡萄糖 溶液 半透膜 ②同质量分数 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 液面 （等高） 2 mol/L 蔗糖溶液 2 mol/L 葡萄糖溶液 半透膜 ①同物质的量浓度 液面不变 假设溶质不能通过半透膜 渗透装置的变式分析 1）渗透达到平衡 , 半透膜两侧的水分子运动的速率　　　　； 2）分析初始时的浓度大小为：S1________S2 ； 当Δh稳定时，浓度大小为：S1________S2 。 3）S2与S1的浓度差越大，△h 。 相等 > 理解：１）因为有高度差，因此平衡时也存在浓度差，原本浓度高的仍然是相对高的。 　　　２）若没有高度差，则平衡时半透膜两侧的浓度是相等的。 > 越大 如图实验装置中，半透膜只允许水分子和单糖分子透过，向a侧加入质量分数为10%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为10%的葡萄糖溶液，初始状态如图，则下列关于液面的变化及相关叙述正确的是( ) A.a先降后升，b先升后降 B.a先升后降，b先降后升 C.当液面最终停止变化时，半透膜两侧溶液浓度相等 D.当液面最终停止变化时，b侧浓度高于a侧 练一练 A 蔗糖 葡萄糖 动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统 ②细胞内溶液与外界溶液存在浓度差 一个动物细胞能否构成一个渗透系统？ ①细胞膜相当于一层半透膜 外界溶液 细胞膜 半透膜 蔗糖溶液 细胞质 相当于 相当于 浓度差 知识点二： 水进出细胞的原理 例1：水进出哺乳动物红细胞的原理 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 细胞质的浓度 = 成熟的植物细胞模式图 细胞壁 细胞膜 细胞液 细胞质 液泡膜 (全透性、伸缩性小) 纤维素和果胶组成 例2：水进出成熟植物细胞的原理 水进出细胞，主要是指水经