4.1被动运输课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第1节 被动运输 第4章 细胞的物质输入和输出 问题探讨 在一个长颈漏斗是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,会出现如右图所示现象。玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜,水分子可以自由透过它,而蔗糖分子则不能。 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)如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸,漏斗管内的液面会升高吗? (3)如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液,结果会怎样? 渗透系统装置 是一类可以让小分子物质通过(如水分子,单糖分子),而大分子物质不能通过的一类薄膜。 半透膜: 蔗糖溶液 清水 半透膜 (玻璃纸) 喷洒花露水 前排的同学闻到了花露水的味道,后排的同学一会渐渐的也会闻到,这是一种什么现象呢?(扩散) 物质总是会从相对含量高的地方运动到相对含量低的地方,这种现象叫做扩散。而今天我们要介绍一种特殊的扩散方式,它叫做渗透作用,首先我们简单地了解一下渗透作用的概念。 概念中出现了一个同学们比较陌生的物质,什么叫半透膜? 3 渗透现象演示 渗透现象动画演示 分子级别动画演示 蔗糖分子 水分子 问题探究 水进出细胞的原理——渗透作用 1、概念 水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜的扩散 2、发生条件: ①具有半透膜; ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 3、水分子渗透方向: 半透膜 含水量_ 含水量_ _浓度溶液 _浓度溶液 低 高 高 低 水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透 我们发现液面升高了,那同学们思考一下,漏斗管液面为什么升高呢?(群答) 那此时有没有出去的水?(有) 既然有出去的水又有进入的水为什么液面还会升高呢?(单位时间内,由清水侧到蔗糖侧的水多于由蔗糖侧到清水侧的水)所以我们可以看作是水分子由清水侧流向蔗糖一侧,导致了液面升高,那如果按照浓度的角度来讲,它是什么移动方向呢? 低浓度一侧其实也就是水的相对含量高的一次,高浓度一侧则是水的相对含量低的一侧,所以由高浓度流向低浓度其实也就是由水的相对含量高的一侧流向了低的一侧。 5 扩散与渗透区别: 扩散指某物质从浓度高的地方向浓度低的自由运动; 渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透需要半透膜,是扩散的一种特殊形式。 图1 扩散 图2 渗透 半透膜 [易错易混] 溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。 深度学习 自主学习 导入新课 迁移应用 一、水进出细胞的原理 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 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? 烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高 不会 半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出,但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中的水的相对含量低,因此,烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些,导致漏斗中水量增加,液面上升。如果漏斗管足够长,当管内的液面上升到一定高度之后,管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度,最终达到平衡,液面将不再上升。 8 深度学习 自主学习 导入新课 迁移应用 一、水进出细胞的原理 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 讨 论: (2)如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸,漏斗管内的液面会升高吗? (3)如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液,结果会怎样? 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。 漏斗管中的液面将保持不变。 9 外界溶液 细胞膜 半透膜 蔗糖溶液 细胞质 相当于 相当于 ①红细胞的细胞膜相当于一层半透膜,水分通过渗透作用进出红细胞。 ②细胞质与外界溶液之间存在浓度差。 **水进出动物细胞的原理 通过实验可以看出,红细胞在高浓度溶液失水,在低浓度溶液中会失水。 水分进出红细胞是否也是发生了渗透作用呢? 类比之前所学的渗透系统装置,可以将红细胞的细胞质基质类比为渗透装置中漏斗内蔗糖溶液,红细胞内的血红蛋白等有机物就相当于漏斗内的蔗糖分子。 红细胞的细胞膜则类比为漏斗上的半透膜。 可以看到,当外界溶液与细胞质基质浓度不相等时,红细胞就会与外界溶液组成渗透系统,水分子通过渗透作用进出红细胞。 其他动物细胞的结构比红细胞要复杂,但是都具有细胞膜、细胞质等基本结构,因此水分可通过渗透作用进出动物细胞。 ** 动物细胞的失水与吸水 蒸馏水 盐水 0.9%生理盐水 当外界溶液<细胞内溶液浓度时,细胞_; 当外界溶液>细胞内溶液浓度时,细胞_; 当外界溶液=细胞内溶液浓度时,水分进出细胞处于_, 细胞_