4.1被动运输第1课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 (第一课时) 本节聚焦 01 02 渗透作用发生的条件是什么? 渗透作用中水的运输方向如何? 03 动物细胞在什么情况下吸水或失水? 扩散:物质分子从相对含量高一侧向相对含量低的一侧运动,直到均匀分布的现象。 生活中的小实验 思考:水分子的扩散也是如此吗? 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? 问题探讨 渗透现象(视屏) 蔗糖溶液 玻璃纸(半透膜) 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 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 问题1:①为什么长颈漏斗内的液面会上升呢? 半透膜:小分子通过而大分子不能通过 蔗糖溶液 玻璃纸(半透膜) 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 问题1.②如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么? 探究一、渗透作用 任务1:探究渗透作用发生的条件 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,浓度越大,渗透压越大。 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 _ 水分子双向运动速率相等,即动态平衡,液面将不再上升。 漏斗内渗透压 = 液柱的压力 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。 30%蔗糖溶液 玻璃纸 纱布 条件1 -具有半透膜 问题2:如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗? 探究一、渗透作用 任务1:探究渗透作用发生的条件 不会。原因是纱布是全透性的,水分子和蔗糖分子都能通过。 30%蔗糖溶液 问题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? 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。 条件2 -半透膜两侧的溶液具有浓度差 (物质的量浓度) 小结:渗透作用 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(物质的量浓度) 3.渗透作用结果: 溶液浓度高 溶液浓度低 含水量高 含水量低 4.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 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。 低浓度溶液 高浓度溶液 1.渗透作用装置一般有2种类型,如下图甲、乙所示: (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 h稳定时,浓度大小为:S1_S2 。 相等 > > 典型例题 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。 (3)渗透过程: S2 S1 1.右图所示的U形管中部c处装有半透膜,在a侧加入红色的细胞色素(相对分子质量为13 000的蛋白质)的水溶液,b侧加入清水,并使a、b两侧液面高度一致。经过一段时间后,实验结果将是( ) A. a、b两侧液面高度一致,b侧为无色 B. a、b两侧液面高度一致,b侧为红色 C. a侧液面低于b侧液面,b侧为红色 D. a侧液面高于b侧液面,b侧为无色 随堂测 D 技巧:(1)判断溶质微粒数, (2)判断水的相对含量, (3)再根据水分子运输方向判断 外界溶液 细胞膜 半透膜 蔗糖溶液 细胞质 相当于 探究二、水进出动物细胞的原理 思考:如果将装置中的漏斗换成动物细胞会有什么现象呢??一个动物细胞能否构成一个渗透系统呢? ? 当外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞 ; 当外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞 . 当外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞 ; > = < 吸水膨胀 形态不变 失水皱缩 探究二、水进出动物细胞的原理 如果把红细胞放在以下各种外界溶液中会发生什么现象呢? 0.9%NaCl 清水 9%NaCl 水进出动物细胞的原理-