内容正文:
生物学必修一 2019人教版 第四章 章节复习及考点解析
第4章 细胞的输入和输出
目 录
第一节 被动运输
考点1 渗透系统和渗透现象
考点2 渗透作用原理的应用
考点3 探究植物细胞的吸水和失水
考点4 自由扩散和协助扩散
第二节 主动运输
考点1 细胞的物质输入和输出方式
考点2 影响物质运输的因素
考点3 物质跨膜运输的科学探究
第一节 被动运输
考点1 渗透系统和渗透现象
1.渗透系统的组成:①存在半透膜;②半透膜两侧的溶液存在浓度差。这里的浓度指的是无质量浓度而不是百分比浓度,相同百分比浓度的两种溶液物质的量浓度可能存在很大差异,如10%的葡萄糖溶液的物质的量浓度约为10%麦芽糖溶液物质的量浓度2倍。
2.教材问题探讨渗透现象分析:
①漏斗内液面上升的原因:单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。
②漏斗内液面停止上升的原因:随着液面的不断上升,漏斗内液体的压强越来越大,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越来越接近,直至完全相等,漏斗内液面不再升高,此时水分子的进出达到相对平衡。
③若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差的原因是:渗透平衡后半透膜两侧溶液仍存在浓度差,且浓度差就越大,液面差越大。液面高的一侧溶液的物质的量的浓度高。
【例1】下图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关叙述正确的是 ( )
A.渗透平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液的浓度
B.若向漏斗中加入蔗糖分子,则平衡时m变小
C.当漏斗内外的高度差达到平衡时,没有水分子进出半透膜
D.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将变小
考点2 渗透作用原理的应用
1.验证半透膜是渗透系统的必要条件
实验思路:设置A、B、C三组实验,A组长颈漏斗口外密封一层玻璃纸(半透膜),B组长颈漏斗口外密封一层塑料薄膜(不透膜),C组长颈漏斗口外密封一层纱布(全偷膜),向三个漏斗注入等量等物质的量浓度的蔗糖溶液;然后将漏斗浸入盛有等量清水的等规格的三个烧杯A/、B/、C/中,观察三组漏斗管内的液面变化。
预期结果:A漏斗管内液面上升,B、C漏斗管内液面不发生改变。得出的结论:半透膜是渗透系统的必要条件。
2.验证半透膜两侧溶液具有浓度差是发生渗透现象的必要条件
实验思路:设置A、B两组实验,两组长颈漏斗口外均密封一层玻璃纸(半透膜),向两个漏斗注入等量等物质的量浓度的蔗糖溶液;将A组漏斗浸入盛有清水的烧杯中,B组漏斗浸入盛有等量盛有与漏斗内等物质的量蔗糖溶液的烧杯中,观察两组漏斗管内的液面变化。
预期结果:A漏斗管内液面上升,B漏斗管内液面不发生改变。得出的结论:半透膜两侧溶液具有浓度差是发生渗透现象的必要条件。
3.探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)
烧杯内盛淀粉溶液
漏斗内盛碘液
结论
变蓝
不变蓝
碘能通过半透膜,而淀粉不能
不变蓝
变蓝
淀粉能通过半透膜,而碘不能
变蓝
变蓝
淀粉和碘都能通过半透膜
不变蓝
不变蓝
淀粉和碘都不能通过半透膜
【例2】现有一种由人工膜制成的袋,为检测淀粉和碘能否透过该膜,现提供试剂和用品如下:铁架台、烧杯和人工膜袋各一个、1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。
(1)请用上述试剂和用品,设计一个实验装置,探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜,请用示意图表示(加图注)。
(2)实验结果预测及分析:
①________________________________。
②________________________________。
③________________________________。
④________________________________。
考点3 探究植物细胞的吸水和失水
1.探究原理:植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,植物细胞细胞液和外界溶液是位于原生质层两侧的溶液。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,植物细胞通过渗透作用失水,由于细胞壁的收缩程度比原生质体小,当细胞不断失水时, 由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,发生质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,植物细胞通过渗透作用吸水,原生质层就会恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。
2.操作步骤分析:
①选择紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验材料的原因是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有大型紫色液泡,便于观察中央液泡的大小变化和原生质层的位置变化。
②本实验遵循对照原则,所进行的对照是自身对照。第一次对照是新制洋葱鳞片叶上皮细胞和浸润在质