2027届高考生物人教版一轮复习课件 细胞的物质输入和输出第一课时

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的物质输入和输出”核心模块，依据高考评价体系梳理渗透作用、动植物细胞吸水失水及质壁分离实验三大考点，通过近五年真题分析明确“质壁分离及应用”占45%、“渗透作用条件分析”占30%的高频考查方向，构建知识网络与题型体系。 课件亮点在于“情境探究+实验深化+真题突破”的备考路径，如以“凉拌黄瓜流泪”情境导入渗透作用，结合质壁分离实验分析原生质层特性，培养科学思维与探究实践素养。通过动物细胞吸水失水真题解析“浓度差判断法”，特设“易错警示”（如质壁分离复原条件），助力学生掌握答题技巧，教师可依此优化复习策略，提升备考效率。

厨房里的生物学 细胞的物质输入和输出一轮复习 第一课时 1.7.2013 同学们好！今天我们来上一节特别的生物复习课。大家看这张图，一盘清爽的凉拌黄瓜，为什么撒上盐之后会“流泪”呢？这背后隐藏着怎样的科学秘密？这节课，我们将从厨房出发，重新探索渗透作用的奥秘，构建一个完整的知识体系。 ‹#› 01 情境导入：厨房里的生物学 现象观察：生活中的微观线索 凉拌黄瓜“流泪” 新鲜黄瓜切好撒上食盐，静置片刻后盘子里就渗出了大量清亮的汁水。这是水分自发移动的直观表现。 黄瓜的“眼泪”来自哪里？ 水分从黄瓜细胞流出的核心原理是什么？ 从厨房走向微观：开启渗透作用的探索之旅 生活中的这些平凡瞬间，实则是生命活动的宏观投影。通过观察黄瓜失水，我们将推开细胞生物学的大门，去探究水分如何跨越细胞膜进行运输，理解渗透作用这一核心概念在维持细胞形态与功能中的作用。 1.7.2013 让我们从两个生活中的常见现象开始。一盘凉拌黄瓜，撒上盐后很快就会出水。一袋真空包装的食品，如果胀气了，我们就知道它坏了。这些现象背后，都指向了同一个生物学原理。今天，我们就来揭开这个谜底。 ‹#› 1.渗透作用的概念： 3.渗透作用中水的运输方向 含水量高－－ 半透膜 水（溶剂） 低浓度溶液－ －渗透压低 含水量低－－ 高浓度溶液－ －渗透压高 水分子是顺相对含量梯度跨膜运输 2.渗透作用发生的条件 半透膜 两侧的溶液具有浓度差。 渗透压：溶质分子对水的吸引力 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜 的扩散 一、渗透作用 4.渗透作用的结果 水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出 速率达到动态平衡 浓度差指的是物质的量浓度 C= V M m 半透膜：某些物质可以透过，而另一些物质不可以透过的多孔性薄膜，能否透过取决于物质直径的大小。（如肠衣、玻璃纸、羊皮纸等） 拓展：渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析 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 一、渗透作用 渗透现象分析归纳： ①半透膜两侧的水分子进行双向运动 ，液面变化是由水分子双向运动差异所导致的。 ②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。 清水 蔗糖溶液 ③渗透平衡后，若半透膜两侧液面存在液面差，半透膜两侧仍存在浓度差。液面高的一侧浓度大。 ④渗透≠扩散，渗透作用必须通过半透膜，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。渗透是一种特殊的扩散。 一、渗透作用 练习渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。某同学利用如图所示的装置设计了如下实验，X侧加入0.3g/mL的蔗糖溶液，Y侧加入0.3g/mL的葡萄糖溶液（注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过），实验开始时，左右两侧的液面高度相等。下列有关实验现象及分析的叙述，正确的是（    ） B A．X测液面下降 B．Y测液面先上升后下降 C．最终X侧液面低于Y侧 D．最终半透膜两侧溶液浓度相等 一、渗透作用 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 浓度差 思考：细胞是个开放的生命系统，如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水？ 一个动物细胞能否构成一个渗透系统？ 动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统 ①细胞膜相当于一层半透膜 ②细胞内溶液与外界溶液存在浓度差 二、原理深化--微观结构（动物细胞的吸水和失水） 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 质 的 浓 度 吸水膨胀 失水皱缩 保持原状 小于 大于 等于 二、原理深化--微观结构（动物细胞的吸水和失水） ①当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ ②红细胞吸水或失水取决于什么条件？ ③想一想临床上输液为什么要用生理盐水。 不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水。 取决于红细胞内外溶液的浓度差，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为吸水或失水而出现变形 ④ 当你吃比较咸的食物时，例如吃腌制的咸菜，连续嗑带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？ 外界溶液浓度高，口腔细胞失水。 二、原理深化--微观结构（动物细胞的吸水和失水） 哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中能保持其正常形态。将兔的红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是( ) A.在高于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 B.在0.9% NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞 C.在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至破裂 D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散 C 0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞达到平衡 从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散 兔的红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离 二、原理深化--微观结构（动物细胞的吸水和失水） 情境推进：黄瓜细胞为何不涨破？ 如果把黄瓜细胞放进清水里，它会像动物细胞（如红细胞）一样吸水涨破吗？带着这个问题，我们来对比动植物细胞的结构差异，寻找微观层面的答案。 二、原理深化--微观结构（植物细胞的吸水和失水） 水进出动物细胞主要是进出 ， 相当于半透膜。 水进出植物细胞主要是进出 ， 、 、 相当于半透膜 细胞膜 液泡膜 两层膜间细胞质 液泡 细胞膜 细胞质基质 1.7.2013 那么反过来想，如果把黄瓜细胞放进清水里，它会像我们之前学的红细胞一样被撑破吗？答案是不会。这就要归功于植物细胞特有的结构——细胞壁。大家看这张对比图，动物细胞只有一层膜，而植物细胞有细胞壁这个“坚强的外壳”，它能限制细胞的过度吸水，保护细胞形态。 ‹#› 【探究·实践】植物细胞的吸水和失水 提出问题 做出假设 设计实验 实施实验 分析结果 得出结论 表达交流 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是一层半透膜吗？ 水分进出植物细胞是渗透作用，原生质层相当于一层半透膜 蔗糖溶液中细胞的液泡变小，细胞皱缩；清水中细胞的液泡变大，细胞膨胀。 预期结果： 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。 【探究·实践】植物细胞的吸水和失水 提出问题 做出假设 设计实验 实施实验 分析结果 得出结论 表达交流 材料用具：紫色洋葱鳞片叶、质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液、 清水、刀片、镊子、滴管、盖玻片、吸水纸、显微镜等。 外表皮细胞 选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，是因为其具有中央大液泡，且细胞液呈紫色，易观察液泡的大小变化。 浓度不宜过高 实验：探究植物细胞的吸水和失水(视频) 制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片 低倍显微镜下观察 0.3g/ml的蔗糖溶液 吸水纸引流 重复几次 低倍显微镜下观察 滴放清水 吸水纸引流 低倍显微镜下观察 重复几次 【实验步骤】 【探究·实践】植物细胞的吸水和失水 实验中共涉及几次显微镜观察？ 本实验有无对照？ 无对照组，有自身前后对照 第一次对照 第二次对照 3次 思考：细胞发生质壁分离时，以下结构中的液体溶度大小顺序是？ 3 4 2 1 溶度大小顺序大到小：4＝3>2>1 思考：细胞壁和原生质之间的空隙充满的是什么？判断依据？ 层之间的空隙充满的是什么？ 稀释后的蔗糖溶液 思考：仅凭此图能否判断细胞细胞正在发生质壁分离？ 不能，也可能正在发生质壁分离的复原 因为细胞壁具有全透性 思考：有位同学错取了质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液，发现细胞发生了质壁分离，给临时装片滴加清水并引流后几乎没有观察到质壁分离复原现象，分析原因可能是什么？ 蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原。 思考：干种子的细胞、根尖分生区等未成熟的植物细胞、死细胞、动物细胞能否发生质壁分离？ 思考：黑藻（高等植物）叶肉细胞能观察到明显的质壁分离现象吗？ 叶肉细胞中有叶绿体，可以观察到明显的质壁分离 发生质壁分离的条件： ① 具有大液泡 ②具有细胞壁 ③活细胞 否 【探究·实践】植物细胞的吸水和失水 正常状态 高浓度状态 低浓度状态 图像 液泡变化 原生质层位置 正常大小 逐渐变小，颜色变深 恢复原来大小，颜色变浅 原生质层 紧贴细胞壁 原生质层逐渐脱离细胞壁 原生质层逐渐 贴近细胞壁 细胞体积基本不变 提出问题 做出假设 设计实验 实施实验 分析结果 得出结论 表达交流 细胞大小 结论： (1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； (2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来 细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态 当外界溶液浓度 > 细胞液浓度 当外界溶液浓度 < 细胞液浓度 质壁分离 质壁分离复原 提出问题 做出假设 设计实验 实施实验 分析结果 得出结论 表达交流 【探究·实践】植物细胞的吸水和失水 ①内因：原生质层伸缩性 细胞壁伸缩性 ②外因：外界溶液浓度 细胞液浓度 2.质壁分离产生原因： 1.“质壁分离”的“质”与“壁”分别指什么？ 3. 现象 “质”指原生质层 “壁”指细胞壁 大于 大于 【探究·实践】植物细胞的吸水和失水 植物由硬挺→萎蔫 微观上：质壁分离 宏观上： 液泡（大→小 ） 细胞液颜色（浅→深） 原生质层与细胞壁分离 细胞液浓度由小变大 注意 事项 4. 注意事项： 活细胞 、有细胞壁 、有大液泡的成熟植物细胞 （根尖分生区细胞不发生） ①材料选择： 引流时要重复几次，目的是使盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮细胞完全浸入在加入的液体。 ②引流 ③观察时间 加入蔗糖溶液后不宜停留过长时间， 防止细胞长时间处于高渗溶液中，因过度失水而死亡。 【探究·实践】植物细胞的吸水和失水 如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。 ④外部溶液浓度： ⑤质壁分离的自动复原 0.3g/mL的蔗糖溶液 选择对细胞无毒害作用，浓度适中的外界溶液 盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不适合 浓度过高会导致细胞失水过多而死亡 4. 注意事项： 【探究·实践】植物细胞的吸水和失水 当外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞发生质壁分离现象 当外界溶液浓度______细胞液浓度时，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破 当外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞维持正常形态 大于 小于 等于 二、原理深化--微观结构（植物细胞的吸水和失水） 植物细胞之所以不会像动物细胞那样吸水涨破，核心在于细胞壁的支持与保护作用。它赋予了细胞机械强度，让植物细胞在水分充盈时仍能保持稳定形态。 质壁分离复原实验的拓展应用 （1）判断成熟植物细胞的死活 待测成熟植物细胞 一定浓度的蔗糖溶液 镜检 发生质壁分离——活细胞 不发生质壁分离——死细胞 （2）测定细胞液浓度范围 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离两种蔗糖溶液浓度之间 镜检 （3）比较不同成熟植物细胞液浓度 不同成熟植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 （4）鉴别不同种类的溶液（KNO3和蔗糖溶液） 成熟植物细胞 不同种类溶液 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大 只发生质壁分离 质壁分离后自动复原 溶液不能透过半透膜，如蔗糖溶液 溶液能透过半透膜，如KNO3 镜检 镜检 24 ①若将黄瓜多加盐制成咸菜则可以放置更久，为什么盐渍糖渍食品不易变质？ 食品外面形成很高浓度的溶液，使微生物失水过多而死亡。 ②对黄瓜苗施肥过多，为什么黄瓜苗会萎蔫，造成烧苗？ 细胞液浓度低于外界，细胞失水，发生质壁分离现象 ③为什么放蔫的黄瓜用清水浸泡又恢复新鲜？ 细胞液浓度高于清水，细胞吸水，发生质壁分离复原现象 与生活联系 1.在质壁分离过程中，由于细胞失水，细胞液渗透压升高，细胞对水的吸引力增强。 2.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，失水能力逐渐增强。 3. 对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。 易错提醒 1.a、b、c是三个相邻的细胞,已知a细胞液浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度, 如图所示,能正确表示水分在三者之间关系的是（ ） C a c b a c b a c b a c b A B C D 2.家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，此时可采取的措施有（　　） ①加强光照　　　②改善空气流通 ③适当浇灌清水　④更换盆中泥土 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ D 3.利用高浓度盐水杀菌防腐的原理是（ ） A.盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用 B.盐水中的Na＋不利于细菌的生活 C.是中性的,不适于细菌的生活 D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡 D 感谢聆听 THANKS FOR YOUR ATTENTION 1.7.2013 今天的复习课到此结束，感谢同学们的积极参与。希望通过这节课，大家对渗透作用有了更深刻、更系统的理解。下课！ ‹#› 思考讨论： （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？ 请你总结发生渗透作用的条件。 一、渗透作用 单位时间从清水流入蔗糖溶液中的水分子数 单位时间从蔗糖溶液流入清水中的水分子数 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。 液面不会升高。因为纱布不是半透膜， 孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能通过。 单位时间进出半透膜水分子量相同， 故漏斗管液面不变。 28 细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层 细胞液 水进出植物细胞：主要是指水经过原生质层进出液泡。 （全透性，支持和保护细胞，伸缩性比较小） 注意：植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液，有一定浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差 相当于植物细胞的半透膜 成熟的植物细胞 二、原理深化--微观结构（植物细胞的吸水和失水） Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.29.100 学科网版权所有 $