4.1+被动运输-第1课时-课件-2025-2026学年高一上学期必修1（2019）

第1节 被动运输 第四章 细胞的物质输入和输出 1 情境素材引入《细胞的物质输入与输出》 第1课时 (一)教学目标 1.阐明渗透装置（或渗透系统）的组成。 2.阐明半透膜与生物膜的特点。 (二)教学重点和难点 2.教学难点 1.教学重点 (1)渗透作用的发生。 (1)水进出细胞的原理--渗透作用。 (2)渗透装置中漏斗管内液面升高的本质原因。 (2)渗透装置中半透膜两侧溶液的浓度变化与高度变化的判断。 ①在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸， ②往漏斗内注入蔗糖溶液， 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。 ③然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中， ④使漏斗管内外的液面高度相等。 问题探讨 过一段时间后，会出现如右图所示现象。 问题探讨 观看视频，江西教育智慧平台中的知识探究：渗透作用 问题探讨 https://v.qq.com/x/page/n3219n27m04.html?ptag=bing.com 讨论：1.漏斗管内的液面为什么会升高？ ①解释原因： 单位时间内， 透过玻璃纸进入漏斗的水分子数量 多于 从漏斗渗出到烧杯的水分子数量 问题探讨 现象之一： 漏斗管内的液面会升高。 溶液浓度 高 低 水分流动方向 水量 多 少 溶液浓度大，渗透压大，吸水能力强 ②漏斗管内的液面会升高本质原因： 现象之二： 原因是开始时，半透膜两侧溶液的浓度差最大 开始时，吸水速度更快。 问题探讨 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？ 2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 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，之后溶液的浓度差形成的渗透压会等于高度差产生的压强。 问题探讨 现象之三： 原因是溶液的浓度差形成的渗透压等于高度差产生的压强。 漏斗管内的液面上升到一定高度不再上升，并维持一定的高度。 半透膜 半透膜两侧的溶液具有浓度差 条件 渗透装置（或渗透系统）的组成 像“问题探讨”里的实验装置，就构成了一个渗透装置。 有渗透装置存在就会发生渗透作用。 半透膜 一.比较半透膜与生物膜 a.例如：玻璃纸、卵壳膜等。 1.半透膜： b.半透膜是物理学上的概念。 物质的透过与不透过取决于： 一类可以让小分子物质（如水、氧气、二氧化碳、甘油、尿素、硝酸钾、氯化钠等）通过， 物质分子的直径 半透膜的孔隙大小 而大分子（如蔗糖等）物质不能通过的一类多孔性薄膜的总称。 2.生物膜： 有活性的选择透过性膜， 生物膜是生理学上的概念。 其上有运载不同物质的载体， 一.比较半透膜与生物膜 a.它对物质的通过既具有半透膜的物理性质， b.还可以根据生命活动是否需要进行选择。 对物质的跨膜运输具有选择性。 1.渗透作用概念： 半透膜 半透膜两侧的溶液具有浓度差 条件 二.水进出细胞的原理--渗透作用 2.渗透装置（或渗透系统）的组成 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。 浓度差： 指的是单位体积溶液中溶质分子数的差， 即物质的量之差，而不是质量分数之差。 3.如何理解物质的量浓度差？ 单位体积中，质量分数相等时， 相对分子质量小的溶质这边的物质的量的浓度大。 其渗透压也高， 对水的吸收能力就强。 葡萄糖分子质量小， 蔗糖分子质量大， 葡萄糖物质量的浓度大； 蔗糖物质量的浓度小， 观察到的实验现象： 有葡萄糖浓液的这边液面上升， 上升到一定高度不再上升，并维持一定的高度。 ①例如：单位体积中，如果质量分数相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，且葡萄糖与蔗糖都不能通过半透膜时， 对水的吸收能力就强。 对水的吸收能力就弱。 ②单位体积中，当质量分数相等时，葡萄糖与蔗糖都不能通过半透膜时， 如果在蔗糖溶液中加入蔗糖酶， 由于蔗糖水解为两分子的单糖，物质量的浓度会变大， 而且蔗糖酶本身的存在也会增加溶液的物质量的浓度。 观察到的实验现象： 有葡萄糖浓液的这边液面先上升， 上升到一定高度再下降， 蔗糖浓液的这边液面上升，并维持一定的高度。 葡萄糖分子质量小， 蔗糖分子质量大， 葡萄糖物质量的浓度大； 蔗糖物质量的浓度小。 观察到的实验现象： 开始时有葡萄糖浓液的这边液面先上升， 上升到一定高度再下降，最终两边液面高度持平。 ③如果单位体积中，如果质量分数相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，且葡萄糖与蔗糖都能通过半透膜时， ④如果单位体积中，如果质量分数相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，且葡萄糖能通过半透膜与蔗糖不能通过半透膜时， 葡萄糖分子质量小， 蔗糖分子质量大， 葡萄糖物质量的浓度大； 蔗糖物质量的浓度小。 观察到的实验现象： 有葡萄糖浓液的这边液面先上升， 上升到一定高度再下降， 蔗糖浓液的这边液面上升，并维持一定的高度。 4.渗透作用的发生 ⑴.若S1溶液浓度大于S2，且两者都不透过半透膜， ⑵.若S1溶液浓度小于S2，且两者都不透过半透膜， 则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2， 外观上表现为S1液面上升； 则情况相反，外观上表现为S1液面下降。 ⑶.若S1溶液浓度等于S2，且两者都不透过半透膜， 水进出半透膜达到动态平衡。 4.渗透作用的发生 ⑷.若S1溶液浓度大于S2，且两者都不透过半透膜，在达到渗透平衡后， 溶液的浓度差形成的渗透压等于高度差产生的压强 若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。 蔗糖溶液 鸡蛋膜 (半透膜) 蔗糖溶液 鸡蛋膜 (半透膜) 蔗糖溶液 气球膜 (不透膜) 蔗糖溶液 多层纱布(全透膜) 合作探究 向烧杯内加清水至液面与漏斗内平齐 向烧杯内加等浓度蔗糖液至液面与漏斗内平齐 向长颈漏斗内加入蔗糖液 向烧杯内加清水至液面与漏斗内平齐 组号 第一组 第二组 第三组 第四组 实验操作 探究实验装置 实验现象 液面上升 液面不变 液面不变 蔗糖液漏出 下图为一个渗透装置，半透膜小袋内充满0.3 g/mL的蔗糖溶液，用不同表面积的半透膜小袋做实验，开始一段时间内玻璃管内液面高度变化速率的相关曲线最可能是(横坐标表示表面积)(　　) B 典型例题 5.液面高度的判断方法 液面高度差的大小取决于半透膜两侧的溶液浓度差的大小， 浓度差越大， 高度差就越大。 1.下图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜，图1、3两装置溶液A、B、a、b开始的浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、4分别表示一段时间后，液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA>MB、Ma=Mb>MA，则达到平衡后( ) A．h1＞h2 B．h1 ＜ h2 C．H1=h2 D．无法判断 B 典型例题 6.半透膜两侧溶液的浓度变化与高度变化的判断 a.在渗透装置中，两侧溶质不能通过半透膜时，且两侧质量浓度相同。 液面高度也大于另一侧。 达到平衡后， 质量分数相等 实验开始时浓度大的一侧浓度仍大于另一侧， b.在渗透装置中，两侧溶质能通过半透膜时，且两侧质量浓度相同。 6.半透膜两侧溶液的浓度变化与高度变化的判断 质量分数相等 浓度高的一侧液面先升高，随后另一侧液面升高，最后两液面相平。 半透膜两侧溶液的浓度最后相等。 C.在渗透装置中，只有一侧的溶质能（如：葡萄糖）通过半透膜时，且两侧质量浓度相同。 即液面高度的变化情况是： 先是甲高于乙，后是乙高于甲。 6.半透膜两侧溶液的浓度变化与高度变化的判断 质量分数相等 浓度高的一侧(甲侧)液面先升高， 随后另一侧(乙侧)液面升高， 最后另一侧(乙侧)液面更高。 另一侧(乙侧)溶液的浓度也更高。 2.下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示； 图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma>MA，则达到平衡后Ma’ ______MA’ （填大于、等于、小于） 大于 由于开始时Ma＞MA，水分子由烧杯往漏斗中扩散，达到平衡后，液面高的漏斗中形成压强，存在渗透压，只有Ma’大于MA’，这样才能使进出半透膜的水分子数达到动态平衡。 典型例题 3.图1表示物质扩散的图解，图2是设计证明图1物质扩散成立的实验装置，下列有关叙述中正确的是（　　） A.图甲中水柱a将持续上升 B.图甲中水柱a将先上升后下降 C.图乙中水柱b上升到一定高度后维持不变 D.图乙中水柱b将先上升后下降 D 典型例题 再 见 Lavf58.12.100 Transcoded by Arctime Pro 2.2.1 $