4.1 被动运输课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

生物学（新人教版） 分子与细胞 第四章第1节 被动运输 半透膜 蔗糖分子 水分子 清水 玻璃纸(半透膜) 蔗糖溶液 S2 S1 半透膜：是一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构。 物质能否通过只与膜上孔径直径的大小有关。 比如： 渗透装置 半透膜 蔗糖分子 水分子 清水 玻璃纸(半透膜) 蔗糖溶液 S2 S1 单位时间内： 从烧杯扩散到漏斗中的水分子数 ＞ 从漏斗中扩散到烧杯的水分子数 水多 水少 讨论1 漏斗管内的液面为什么会升高？ 渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散 讨论2 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？ 不会，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。 液面不再上升时，还有水分子移动吗？半透膜两侧溶液浓度相等吗？ 此时仍然有水分子进出半透膜 半透膜两侧浓度不相等 S1 S2 漏斗内溶液浓度S1>漏斗外溶液浓度S2 渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力 渗透作用发生的条件 讨论3 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？ 讨论4 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。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。 单位时间内玻璃纸两侧水分子进出平衡，漏斗中的液面将保持不变。 ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 渗透现象中液面变化的判断 一段时间 左侧液面下降 右侧液面上升 质量分数 质量分数 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，但葡萄糖溶液的物质的量浓度大。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。 假设：半透膜只允许水分子透过 液面 等高 6 渗透现象中液面变化的判断 一段时间 葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜 物质的量 物质的量 2mol/L 2mol/L 2mol/L 2mol/L 液面不变 假设：半透膜只允许水分子透过 液面 等高 7 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 8 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5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%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 √ 《三维设计》P60 本实验中的半透膜只允许葡萄糖、水分子透过，而蔗 糖分子不能透过。相同质量分数的葡萄糖溶液和蔗糖 溶液，由于葡萄糖的摩尔质量较小，其物质的量浓度 就较大，水分子和葡萄糖都能透过半透膜，但分子小 得多的水分子渗透速率要快得多。刚开始时水分子向物质的量浓度较大的葡萄糖溶液一侧渗透，所以b液面高于a液面。之后葡萄糖也逐渐透过半透膜到达a侧，使a侧浓度升高，水又反向渗透，a液面又高于b液面。因此，a先降后升，b先升后降。由于静水压的作用，当液面最终停止变化时，b侧浓度低于a侧。 × × 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（ ） (5)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破(　　) × 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。 动物细胞的吸水与失水 ①外界溶液溶质的浓度 < 细胞质浓度 ②外界溶液溶质的浓度 > 细胞质浓度 ③外界溶液溶质的浓度 = 细胞质浓度 失水皱缩 形态不变 吸水膨胀 实验：将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中。一段时间后，观察红细胞的变化。 细胞内浓度与细胞外浓度达到动态平衡时，红细胞不再吸水。当外界溶液浓度很低时，红细胞会吸水涨破。 11 外界溶液 细胞膜 半透膜 蔗糖溶液 细胞质基质 相当于 相当于 ①红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。 ②红细