2027届高考生物人教版一轮复习课件 第二单元　第7课时　水进出细胞的原理

该高中生物学高考复习课件聚焦“水进出细胞的原理”核心专题，依据高考评价体系梳理渗透作用、动植物细胞吸水失水两大考点，通过近五年真题分析明确“渗透装置分析”“质壁分离实验”为高频考点，归纳原理应用、实验探究等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”的复习策略，如结合2023全国甲卷质壁分离实验题，运用科学思维建模分析渗透平衡液面变化，依托探究实践素养解析KNO₃溶液中自动复原现象。特设易错点警示（如半透膜与选择透过性膜辨析），助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

第二单元　第7课时 水进出细胞的原理 内容索引 考点一　渗透作用 考点二　动物细胞、植物细胞的吸水和失水 渗透作用 考点一 ONE ● 水 溶剂 半透膜 浓度差 多 少 低 高 常见的半透膜：玻璃纸、鸡蛋壳膜、膀胱膜、鱼鳔、肠黏膜等 渗透压：溶质微粒对水的吸引力，微粒数多吸水力强 只比较单位体积内的微粒数，与微粒的大小与种类无关 扩散：物质分子从高浓度向低浓度区域转移，制造均匀分布的现象。 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散 辨析：渗透作用和扩散 渗透作用：必须有半透膜，扩散则不一定需要。 扩散：适用于各种物质。渗透仅指溶剂分子。 因此，渗透是一种特殊的扩散。 拓展：半透膜与选择性透过膜 ①半透膜：一些小分子物质（如水）能透过，而另一些较大物质则不能透过的多孔性薄膜。能否跨膜取决于物质的直径与孔径的大小。 （物理性质-被动) 人工脂双层、膀胱膜、玻璃纸、鸡蛋的壳膜、肠衣等，这属于半透膜。 活细胞的生物膜才是选择透过性膜。 ②选择透过性膜：是指具有活性的生物膜，对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性。主要和转运蛋白有关，和磷脂也有关，如细胞膜。 4.渗透装置及分析 平衡前：浓度高的一侧液面会 。 上升 原因：单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数 > 单位时间由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数 。 达到平衡： 液面上升到一定程度就会产生一个静水压 (图中 Δh)，当该压力和漏斗中的吸水能力相等时，液面不再上升。 （水分子的运动速率）：V进= V出 高度差 Δh 大小取决于浓度差 。 水分子是双向移动的 (△h的液体重力=漏斗中溶液的吸水力) 渗透平衡≠两侧溶液浓度相等 1.渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，液面不再升高，但此时半透膜两侧溶液浓度仍然不相等，蔗糖溶液的浓度仍然大于清水的浓度。 2.渗透平衡时，若半透膜两侧仍有高度差，则两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧浓度高。 渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析 (1)半透膜只允许水分子通过 ● 液面不变 右侧液面 升高 左侧液面高 于右侧液面 (2)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能通过半透膜 S1液面先升高，随后S2液面升高，最终高于S1液面 S1液面始终低于S2液面 (3)半透膜允许水和单糖透过,请问液面如何变化？ 开始：A侧的液面先高于B侧， 后来：B侧液面后高于A侧 (4)半透膜允许水和单糖透过,若同时往A.B两管加入等量的蔗糖酶，两管液面如何变化? 开始：B侧升高； 后来：两液面相等 A B 质量分数为10%葡萄糖溶液 质量分数为10%蔗糖溶液 A B 质量分数为10%葡萄糖溶液 质量分数为10%蔗糖溶液 若半透膜允许水分子和葡萄糖通过，先考虑小分子的水，再考虑葡萄糖 (5)半透膜的面积 A、B两个漏斗中液体体积和浓度相同，所以最终液面高度 ，但是A漏斗的半透膜面积大，吸水 。到达平衡时 。 相同 快 短 两漏斗的体积相同，但半透膜面积不同（A＞B） 两漏斗的体积不同（B＞A），但半透膜面积相同会发生什么情况？ 平衡时B液面更高。溶液体积大，吸收水多，平衡时液面更高 A B A B A B A B 小结：常见渗透装置分析 考向一　渗透作用的原理及应用分析 1.(2025·重庆沙坪坝检测)反渗透技术通过施加适当强度的外界压力，使溶剂逆着自然渗透的方向从半透膜一侧向另一侧做反向渗透，反渗透技术常用于海水淡化、家庭净水等。下列叙述正确的是 A.自然渗透作用下，水分子从淡水侧向海水侧单向运动 B.海水淡化过程中，应对淡水侧施加压力 C.半透膜的筛选机理与细胞膜、原生质层等一致 D.及时移走淡水有利于反渗透作用的持续进行 √ ● A.图1开始时a中水分子扩散到b的速率小于扩散到c的速率 B.图2所示平衡状态时b、c中漏斗内外溶液渗透压会相等 C.细胞处于图3过程时细胞的吸水力会越来越大 D.洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后，细胞体积几乎不变 2.(2025·秦皇岛模拟)如图1、2表示渗透作用实验，开始时如图1，过一段时间后结果如图2。图3是细胞在某浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图。下列叙述正确的是 √ 动物细胞、植物细胞的吸水和失水 考点二 TWO ● 1.动物细胞的吸水和失水 细胞膜 细胞质 2.植物吸收水分的方式有两种 (提醒：如植物根尖分生区细胞和干种子，没有大液泡的植物细胞主要以吸胀作用方式吸收水分。 是具有液泡的成熟 的吸水方式,也是植物体吸水的主要方式。一个有液泡的成熟植物细胞是一个渗透系统。 (1)吸胀作用 吸收水分主要是依赖于细胞内的亲水性物质,如蛋白质、淀粉、纤维素等,蛋白质的亲水能力最强。 (2)渗透作用 植物细胞 细胞或组织的吸水能力： 纤维素<淀粉<蛋白质 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞液 伸缩性 (1)成熟植物细胞的结构 (2)探究植物细胞的吸水和失水 ①选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 ②若选择洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验，采用的外界溶液是一定浓度的大分子有颜色溶液，如胭脂红（水溶性大分子食用色素） ③还可以使用具有大液泡和较多叶绿体的材料，如黑藻或藓类 ④不能用动物细胞，它没有细胞壁，不能发生质壁分离现象 1、选择实验材料 有细胞壁（植物细胞）； 有中央大液泡（颜色为深色，便于观察）； 活细胞（原生质层相当于半透膜） 观察植物细胞质壁分离及复原的实验 2、试剂选择 ③不能使用浓度过高的蔗糖溶液（0.5g/mL）,质壁分离很明显，但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡；浓度过低不能引起质壁分离或速度太慢。 ④使用KNO3、NaCl、尿素、甘油、乙二醇、葡萄糖等（溶质可以透过细胞膜）物质可以发生质壁分离并自动复原。因为这些物质可以转运到细胞内，使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。 ① 对细胞无害。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不能发生质壁分离 及复原现象，不适于用作实验试剂。 ② 常选用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液作为外界溶液，原因是：该浓度 的蔗糖溶液既能使细胞发生明显的质壁分离，又不会导致细胞过快死亡。 细胞壁 逐渐变 小 分离 清水 逐渐变 大 贴近 质壁分离的原因： 内因：1.原生质层的伸缩性比细胞壁的大 2.原生质层相当于半透膜 外因：外界溶液浓度大于细胞液的浓度 [归纳拓展] 质壁分离与复原实验存在的两组对照实验 本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后的对照。 自然状态下 ①细胞的正常形态 ②高浓度蔗糖溶液中 ③在清水中 1.本次实验用了几次显微镜观察?每次用显微镜的目的是什么？是先用低倍镜，再用高倍镜？还是？ 3次 ，①是观察自然状态下洋葱鳞片外表皮细胞，②是观察质壁分离过程， ③是观察质壁分离复原过程。 2.洋葱鳞片外表皮细胞在发生质壁分离过程中，液泡的体积（原生质层的体积）变化？液泡中颜色变化？植物细胞的体积？原生质层与细胞壁之间的液体是？细胞吸水的能力变化？当原生质层的体积不在减小（变化）时，细胞液的浓度与外界溶液浓度相等吗？ 一直都是用低倍镜 ①液泡（原生质层）体积逐渐变小 ②液泡颜色由浅变深 ③细胞体积基本不变 ④外界溶液 ⑤吸水能力逐渐增强 ⑥相等 在质壁分离过程中，由于细胞失水，细胞液渗透压升高，细胞吸水能力增强。 质壁分离复原过程中，细胞液渗透压下降，植物细胞吸水能力逐渐减弱 1、植物细胞发生质壁分离达到渗透平衡时，细胞液浓度=外界溶液浓度 2、植物细胞发生质壁分离复原达到渗透平衡时，细胞液＞或=浓度外界溶液浓度 (1)1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等(2021·湖南，3) 提示　NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，而蔗糖溶液中只含有蔗糖分子，故NaCl溶液的渗透压高于蔗糖溶液的渗透压。 × (2)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低(2021·湖南，3) (3)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮(2021·全国乙，2) √ √ (4)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小(2020·山东，3) 提示　质壁分离过程中，黑藻细胞失水，细胞液浓度增大，吸水能力增大。 × (5)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原(2020·全国Ⅰ，4) 提示　根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。 × 1.质壁分离及复原实验分析 (1)从细胞角度分析：死细胞、动物细胞不发生质壁分离及复原现象；未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能用来做该实验；细菌一般也能发生质壁分离，但现象不明显。 (2)从溶液角度分析：在一定浓度的溶液中(溶质不能透过膜)，只会发生质壁分离现象，只有再用清水或低渗溶液处理，方可复原。但是在如KNO3、甘油、尿素、乙二醇(溶质可快速进入细胞)等溶液中可发生质壁分离，并能自动复原。 归纳 提升 2.质壁分离与复原实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 归纳 提升 还有染色排除法、细胞质的流动 健那绿（活染死不染）、台盼蓝（死染活不染）、中性红（活液泡染色、死全部染色） (2)测定细胞液浓度范围 归纳 提升 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 归纳 提升 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 归纳 提升 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 归纳 提升 考向二　质壁分离与复原实验 3.(2025·北京，15)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。下列叙述错误的是 A.图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B.图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 C.图2，细胞失去的水分子是自由水 D.与图1相比，图2中细胞液浓度小 ● √ 4.(2023·全国甲，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是 √ 考向三　质壁分离与复原的应用 5.(2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是 A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ √ 6.(2022·湖南，10)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是 A.甲组NaCl处理不能引起细胞 发生质壁分离，表明细胞中 NaCl浓度≥0.3mol/L B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞 质壁分离，处理解除后细胞 即可发生质壁分离复原 C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D.若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 √ Lavf57.25.100 $