内容正文:
第1节
被动运输
第四章 细胞的物质输入和输出
细胞是个开放的生命系统
为什么细胞膜具有选择透过性?
细胞膜怎样控制物质输入和输出?
糖链
膜蛋白
细胞质
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?
半透膜:让小分子(水分子)通过而大分子(蔗糖)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)
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
【问题探讨】
5
任务1:阅读教材P62问题探讨,分析渗透现象,概括渗透作用原理
扩散:分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动,最终均匀分布的现象。
渗透作用:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。(渗透是一种特殊的扩散)
图1 扩 散
图2 渗 透
半透膜
比较扩散和渗透作用
探究一、渗透作用
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?
单位时间内进入漏斗的水分子数量大于从漏斗渗出的水分子数量。
探究一、渗透作用
易错提醒1:水分子的移动是双向的,
1.若漏斗管足够长,液面会无限升高吗?
不会,当漏斗内渗透压 = 液柱的压力,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S1仍然大于烧杯内溶液浓度S2。
补充: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:有液面高度差就有浓度差,液面差越大,浓度差就越大;且液面高的一侧溶液浓度高。
探究一、渗透作用
8
30%蔗糖溶液
清水
问题2.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3.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:从水的相对含量高的一侧向
相对含量低的一侧
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
溶液浓度低
溶液浓度高
渗透压低
渗透压高
指溶质颗粒的物质的量浓度,不是质量浓度。
渗透作用装置一般有2种类型,如下图A、B所示:
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 。
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。
>
渗透现象中液面变化的判断
假设:半透膜只允许水分子透过
2g/ml
葡萄糖溶液
2g/ml
蔗糖溶液
半透膜
液面
等高
半透膜两侧的浓度差是指溶质颗粒的物质的量浓度,不是质量浓度。
虽然质量浓度相同,单位体积中溶质分子的数目多,溶剂分子的数目少,即相同体积下,溶液中溶质颗粒越多,浓度越大,渗透压越大。故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
左侧液面下降
右侧液面上升
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渗透现象中液面变化的判断
NaCl溶液在水中呈现离子状态,导致左侧浓度升高,水分子由2mol/L的葡萄糖溶液→2mol/L的NaCl溶液,则左侧液面升高,最终高于右侧。
假设:半透膜只允许水分子透过
2mol/L
葡萄糖溶液
2mol/L
NaCl溶液
半透膜
液面
等高
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×
×
解析:两溶液间的水分子进行双向运动,实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。
解析:当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。
×
(1)渗透作用是扩散的一种特殊形式( )
√
(2)漏斗内液面升高的原因是:水分子只能通过半透膜进入漏斗内( )
(3)液面高度不再变化时,即达到渗透平衡状态,此时水分子不再进出半透膜( )
(4)水分子进出达到平衡状态时,半透膜两侧的溶液浓度相同( )
解析:渗透平衡后,溶液浓度高的一侧液面高(液面高的一侧溶液浓度也高);浓度差越大,液面高度差也越大。
1.某科研小组设计如图