4.1 被动运输（第1课时）-【省心备课】2024-2025学年高一生物同步教学精品课件（人教版2019必修1）

第1节 被动运输(第1课时) 第4章 细胞的物质输入和输出 生物不仅受到非生物因素影响，还受到生物因素影响 扩 散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。课本P62第3段 任务1:渗透现象 一、水进出细胞的原理 半透膜 【 学以致用 】P56 C 1.(2024·河北唐山一中期中)下列现象中属于渗透作用的是(　　) A.水分子通过细胞壁渗出细胞 B.K＋通过细胞膜进入细胞 C.水分子通过细胞膜进入细胞 D.葡萄糖分子通过细胞膜进入细胞 解析:细胞壁由纤维素和果胶组成，具有全透性，所以不属于渗透作用，A错误； K＋不是溶剂分子，所以不属于渗透作用，B错误； 水分子是溶剂分子，所以通过细胞膜进入细胞属于渗透作用，C正确； 葡萄糖分子不是溶剂分子，所以不属于渗透作用，D错误。 合作探究 目录 一、渗透作用 可让小分子物质(如水/离子/葡萄糖)通过，而较大分子物质(如蔗糖)不能通过的多孔性薄膜 Na+ 葡萄糖 Na+ 葡萄糖 水 水 蔗糖 蛋白质 半透膜 玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等 半透膜: 半透膜 一、水进出细胞的原理 玻璃纸 鱼鳔 分子趋向于均匀分布 分子总在不停做无规则运动 4 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 ？ 渗透装置 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 【问题探讨】 半透膜 水进出细胞的原理 1.漏斗管内液面为什么会升高？ 低浓度溶液 高浓度溶液 水分子少 水分子多 “水往 处流” （高——溶液浓度） 高 单位时间： 从烧杯扩散到漏斗的水分子数 ＞从漏斗扩散到烧杯的水分子数 蔗糖溶液 多 少 清水 两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变 7 2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？ 蔗糖溶液 清水 浓度差 水柱产生压力 Δh 溶液浓度：漏斗内 > 漏斗外 原因: 水柱产生压强 浓度差 抵消 蔗糖溶液 清水 Δh 3.液面不再上升时水分子的运动状态： 水分子双向运动 半透膜两侧浓度不相等 水分子进出速率相等 渗透平衡时： 漏斗内溶液浓度S1> 漏斗外溶液浓度S2 液面高的一侧→溶液浓度高 浓度差越大→液面高度差也越大 渗透平衡≠浓度相等 笔记 液面上升和渗透平衡：水分子均进行双向运动 液面上升（宏观） 渗透平衡（宏观） 水柱产生压力 浓度差 水分子总在进行双向运动 发生渗透作用的条件: ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 发生渗透作用的条件 30%蔗糖溶液 玻璃纸 30%蔗糖溶液 30%蔗糖溶液 纱布 清水 30%蔗糖溶液 玻璃纸 清水 思考： B组、C组的液面会升高吗？ 玻璃纸两侧没有浓度差 水分子进出处于动态平衡 蔗糖和水分子都能 自由通过纱布 不会 A B C “水往 处流” 1. 渗透作用 (3)水分子的运动趋势： (1)含义：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散从低浓度溶液向 高浓度溶液的扩散。 半透膜 (2)发生渗透现象的条件 ①具有半透膜 ②半透膜两侧存在浓度差（相对粒子数目——物质的量浓度） 含水量___ 含水量___ ___浓度溶液 ___浓度溶液 低 高 高 低 高 渗透平衡时水分子进出速率相等 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 假设：半透膜只允许水分子透过 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。 13 [易错易混] 溶液浓度指物质的量浓度（相对粒子数）而非质量分数。 质量分数 10%的葡萄糖溶液 10%的蔗糖溶液 质量相等 颗粒分子质量小 颗粒分子质量大 颗粒数量多 颗粒数量少 葡萄糖溶液浓度 > 蔗糖溶液浓度 4个 2个 苹果举例子 一段时间 葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜 物质的量 2mol/L 液面不变 液面 等高 假设：半透膜只允许水分子透过 物质的量 2mol/L 渗透现象中液面变化的判断 15 × √ [辨正误]P55 (1)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。( ) (2)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜。( ) (3)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。( ) (4)渗透作用是扩散的一种特殊形式。( ) × × 发生渗透现象的条件:①具有半透膜 ②半透膜两侧有浓度差 液面上升和渗透平衡：水分子均进行双向运动 物质的量浓度（单位体积粒子数目） 一、渗透作用 自主梳理 目录 2.(2024·江苏盐城期中)将水和一定浓度的淀粉溶液置于如图所示渗透装置。下列说法正确的是(　　)P58 C A.淀粉分子可以从乙侧扩散到甲侧 B.水分子只能从甲侧进入乙侧 C.甲侧液面下降，乙侧液面上升 D.液面静止时，甲、乙两侧的浓度相等 合作探究 目录 一、渗透作用 长时间侧含棒棒糖，或长时间嗑咸瓜子，有什么感觉？ 水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？ 细胞膜是否相当于一层半透膜呢？ 1、水进出动物细胞的原理 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。 水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗?细胞膜是否相当于一层半透膜呢?（案例：红细胞吸水） 在卡文迪许... text has been truncated due to evaluation version limitation. 19 盐水平衡，形态不变 外 内 0.9%NaCl “动物细胞的吸水和失水”的原理解释：为什么静脉注射时要将药物加到0.9%的NaCl溶液中？ 细胞 失水皱缩 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 保持 正常形态 外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞吸水膨胀或涨破 ＜ ＝ ＞ 如果把漏斗换成细胞又会有什么现象呢？ 比如，我们把哺乳动物的成熟的红细胞放到质量分数为0.9%的氯化钠溶液中，此时细胞呈现什么形态？（正常形态）说明此时外界溶液浓度等于细胞质浓度，细胞的吸水量和失水量是一样的。 如果我们把细胞放到了低浓度溶液当中，此时内外浓度大小关系是？细胞会吸水膨胀甚至是涨破。反之。。 21 二、动物细胞的吸水和失水 动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。 原理 ①半透膜 ②浓度差 细胞膜 细胞质与外界溶液具有浓度差 医用生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。 22 × √ [辨正误]p57 (1)植物细胞壁是全透性的，其作用是保护和支持细胞。( ) (2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( ) 提示：原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成。 (3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。( ) 提示：动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，当细胞质与外界溶液存在浓度差时，会发生渗透作用。 × 二、细胞的吸水和失水 自主梳理 目录 植物细胞的吸水与失水 成熟植物细胞模式图 细胞膜 细胞液 细胞质 液泡膜 细胞壁 原生质层 细胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有选择透过性 (全透性，伸缩性小) 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质 水进出植物细胞：主要是指水经过__________进出液泡。 原生质层 植物细胞液体主要存在于细胞液 植物细胞的液体主要指液泡内的细胞液 水进出植物细胞指水通过原生质层进出细胞 【探究】植物细胞 原生质层 相当于半透膜 (4)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。( ) 提示：植物细胞有细胞壁的保护作用而不会吸水涨破。 (5)探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察。( ) 提示：探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，需用显微镜观察。 × × 二、细胞的吸水和失水 自主梳理 目录 C 4.(2024·江苏宿迁期末)图甲、乙为两个渗透装置(装置中溶质均不能透过半透膜)。图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是(　　) A.若③为一层纱布，则不会发生此现象 B.甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度 C.图乙中溶液①与溶液②之间没有水分子运动 D.图甲到图乙过程中水柱上升速度逐渐减慢 液面上升和渗透平衡：水分子均进行双向运动 渗透平衡：水分子双向运动,进出速率相等 03 04 02 01 随堂检测 目录 C 3.(2024·山东日照期中)将新鲜紫色洋葱绿色叶片的叶肉细胞放入加有少量红墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到其细胞状态如图所示。有关此时叶肉细胞的生理过程，下列相关叙述正确的是(　　)p58 A.细胞可能正在吸水，恢复原状 B.在该状态下的细胞，单位时间内进出的水分子数目相同 C.此时图中的①为红色，②为绿色 D.图中②和③构成的结构称为原生质层 02 03 01 随堂检测 04 目录 解析:将细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞会失水，发生质壁分离，A错误； 在图示状态下的细胞，可能继续失水，也可能达到渗透平衡，若达到渗透平衡，则单位时间内出细胞的水分子数等于进细胞的水分子数，B错误； 蔗糖可以通过细胞壁，不能通过细胞膜，因此部位①是红色的；部位②是细胞膜以内，液泡膜以外的部分，细胞膜具有选择透过性，红墨水不能通过，但②中含有叶绿体，所以部位②是绿色的(植物叶片原来的颜色)，C正确； 原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，而图中②为细胞质，③为液泡，D错误。 A.细胞可能正在吸水，恢复原状 B.在该状态下的细胞，单位时间内进出的水分子数目相同 C.此时图中的①为红色，②为绿色 D.图中②和③构成的结构称为原生质层 02 03 01 随堂检测 04 目录 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。 2mol/L 葡萄糖溶液 2mol/L NaCl溶液 半透膜 液面 等高 假设：半透膜只允许水分子透过 渗透现象中液面变化的判断 一升里面含有 29 $$