2027届高三生物人教版一轮复习课件第7讲 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原理、动植物细胞吸水失水、质壁分离实验三大考查模块，通过近五年真题分析明确“渗透系统变式分析”“质壁分离应用”等高频考点占比，归纳液面变化判断、实验现象推理等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+素养导向+技巧突破”的复习策略，如结合2023全国甲卷质壁分离实验题，运用科学思维解析“浓度差→渗透压→水分子移动”推理链条，通过探究实践指导实验操作中的引流法和材料选择。特设“易错警示”如区分半透膜与选择透过性膜，帮助学生掌握答题逻辑，教师可据此精准定位学生薄弱点，提升复习效率。

第7讲 水进出细胞的原理 考点一 渗透作用及其现象分析 知识点一、渗透作用 1.渗透作用的概念： 水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散 渗透条件 具有半透膜 1 半透膜两侧溶液存在浓度差 2 2.渗透结果： 3.水的运输方向： 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 溶液浓度低 渗透压低 溶液浓度高 渗透压高 含水量高 含水量低 半透膜 水（溶剂） 蔗糖（溶质） ①从溶质的角度分析： 低浓度溶液→高浓度溶液 ②从水分子自身的角度分析： 高含量一侧→低含量一侧 渗透压：溶质微粒对水的吸引力 溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。 （≠选择透过性膜） 教材隐性知识 源于必修1 P63“思考·讨论”：红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是 薄膜，物质能否通过取决于____________；选择透过性膜是 的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于 ，还与 有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。 无生命的物理性 微粒的大小 具有活性 分子大小 细胞的需求 选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。 考点一 渗透作用及其现象分析 知识点二、渗透系统变式分析（常考点） （1）现象： 漏斗液面先升高后达到稳定，最终处于渗透平衡状态 （2）渗透平衡时： 注意：此时仍有水分子进出，且S1溶液浓度＞S2溶液浓度 问题1: 若溶质分子不能通过半透膜，只有水分子可以通过半透膜，且S1（蔗糖）＞S2（清水），则液面变化如何？渗透平衡时有没有水分子进出？渗透平衡时S1溶液浓度=S2溶液浓度吗？ 蔗糖溶液 清水 半透膜 考点一 渗透作用及其现象分析 (1)S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜，S1溶液渗透压大于S2溶液浓度 S1液面先上升后下降，最后液面持平。 问题2: 若溶质分子能通过半透膜，水分子可以通过半透膜，且S1＞S2，则液面变化如何？ 知识点二、渗透系统变式分析（常考点） 考点一 渗透作用及其现象分析 （1）S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜 若S1的物质的量浓度>S2的物质的量浓度 若S1的物质的量浓度<S2的物质的量浓度 S1液面升高→S1中的溶质透过半透膜进入S2 →S2液面升高，最终高于S1 S1液面始终低于S2液面 问题3: 若溶质分子能通过半透膜，水分子可以通过半透膜，则液面变化如何？ 知识点二、渗透系统变式分析（常考点） 考点一 渗透作用及其现象分析 液面不变 右侧液面升高 A B A B 物质的量浓度 质量分数 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，渗透压高，水分子相对含量少，水分子由A侧向B侧运动的速率大 问题4: 半透膜只允许水分子通过，分析液面变化及原因? 知识点二、渗透系统变式分析（常考点） 考点一 渗透作用及其现象分析 加等量蔗糖酶 A液面高于B液面 A B 蔗糖被水解为两分子单糖，导致A侧渗透压高于B侧，B→A的水分子扩散速率大于A→B 问题5: 半透膜只允许水分子通过，分析液面变化及原因? 知识点二、渗透系统变式分析（常考点） 渗透作用的原理 考点一 考点一 S z L w h 5 渗透装置的拓展应用 （6）半透膜的面积不同 A、B两个漏斗中液体体积和浓度相同 最终液面高度相同，但是A漏斗的半透膜面积大，吸水快。 渗透作用的原理 考点一 考点一 S z L w h 溶液体积大，吸收水多，液面高度大 5 渗透装置的拓展应用 （7）漏斗的面积不同 ☞如图为渗透作用实验装置。其中半透膜只允许水分子和单糖分子通过，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，初始状态如图所示，则刚开始的短时间内和最终的液面高低分别为（ ） A.a高于b，a高于b B.a高于b，a低于b C.a低于b，a高于b D.a低于b，a低于b 由于b的浓度大于a，开始时a侧→b侧的水分子数多于b侧→a侧的水分子数，b侧液面升高。但随后葡萄糖分子通过半透膜进入a侧，a侧溶液浓度大于b侧，a侧液面又升高，故C项正确。 C 质量分数 5%葡萄糖溶液 质量分数为 5%蔗糖溶液 (1)水分子是双向移动的，最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。 (2)达到渗透平衡时仍然有水分子透过半透膜，这时的水分子由烧杯扩散到漏斗与由漏斗扩散到烧杯的数目是相等的。 (3)若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就还存在浓度差。 (4)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10%葡萄糖溶液的小，故通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动的水分子数多。 考向一　渗透作用的原理及应用分析 1.(2025·长沙月考)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作反向渗透。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 √ 迁移应用 评价 2.如图为渗透作用的“U”型装置示意图。实验开始时，一侧加入高浓度溶液，一侧加入低浓度溶液，两侧液面等高，半透膜允许单糖通过。据图分析，下列叙述正确的是 A.若向U型管两侧加入蔗糖溶液，由于高浓度 一侧渗透压大，故高浓度一侧的液面上升 B.若向U型管两侧加入葡萄糖溶液，由于葡萄 糖分子可透过半透膜，故两侧液面始终等高 C.若向U型管两侧加入麦芽糖溶液，当达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子不 再移动 D.若向U型管两侧加入蔗糖溶液，最终液面停止变化时，半透膜两侧溶液浓度 一致 √ 渗透作用 原理 半透膜两侧溶 液存在浓度差 细胞膜 细胞质浓度 外界溶液 具有半透膜← 现象 外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞吸水膨胀 外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞失水皱缩 外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞维持正常形态 小于 大于 等于 二、动植物细胞的吸水与失水 以动物细胞为例 甚至吸水涨破 考点一 渗透作用与质壁分离 细胞膜 细胞液 外界溶液 细胞质 液泡膜 原生质层 渗透作用 原理 半透膜两测溶 液存在浓度差 具有半透膜← 二、动植物细胞的吸水与失水 以成熟植物细胞为例 外界溶液浓度＞细胞液浓度， 细胞通过_____作用_____， 植物细胞发生__________现象： 渗透 当外界溶液浓度＜细胞液浓度， 细胞__________，存在_______， 细胞_____吸水涨破。 当外界溶液浓度＝细胞液浓度， 细胞____________ 细胞壁 不会 二、动植物细胞的吸水与失水 以成熟植物细胞为例 吸水膨胀 维持正常形态 失水 质壁分离 ①成熟的植物细胞的原生质层相当 于一层_________ ②原生质层比细胞壁的伸缩性_____ 细胞液和外界溶液具有浓度差 内因 外因 半透膜 大 细胞壁（全透性） 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞液（具有一定的浓度） 原生质层 三、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 有中央大液泡 选择的实验材料是？为什么？ 三、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 选材 试剂 0.3g/mL的蔗糖溶液、清水分别的作用？0.5g/mL的蔗糖溶液能行吗？ 观察 1、此次实验一共观察了几次？用高倍镜还是低倍镜观察？细胞分别处于怎样的液体环境？如何操作更换细胞所处的液体环境？ 2、每次观察看到的现象分别是？ →有紫色大液泡，便于观察 紫色洋葱鳞片叶外表皮 使植物细胞发生质壁分离，浓度过高会使细胞失水过多而死亡，若浓度过低，不发生质壁分离或质壁分离速度太慢 使细胞发生质壁分离的复原，比细胞液浓度低的溶液均可 三次 清水、0.3g/mL蔗糖、清水 一侧滴一侧吸 制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时装片 低倍镜观察 有1个紫色的中央液泡 原生质层紧贴细胞壁 2 1 1 操作过程 清水 1 操作过程P35 0.3 g/mL蔗糖溶液 ★质壁分离★ 3 清水 5 低倍镜观察 4 液泡逐渐减小，紫色加深 原生质层与细胞壁逐渐分离 低倍镜观察 6 质壁分离的复原 液泡逐渐变大； 原生质层逐渐贴近细胞壁 充满外界溶液 (蔗糖溶液) 2 结果分析 质壁分离的程度取决于什么因素？ 细胞液与外界溶液的浓度差 （浓度差越大，质壁分离越明显） 细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强（细胞随着质壁分离的进行，吸水能力不断增强） 3、此实验有没有对照？ 0.3 g/mL 蔗糖 清水 2 结果分析 实验组 对照组 实验组 对照组 第一次对照 第二次对照 本实验有无对照？ 前后自身对照 调低视野亮度 加入活体染色剂 质壁分离 黑藻叶 片细胞 其他材料 鳞片叶内 表皮细胞 3 质壁分离条件分析 或使用色素溶液 3 质壁分离条件分析 活的成熟的植物细胞 细胞角度 应用 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 不发生 质壁分离 活细胞 死细胞 判断成熟植物细胞的死活 1 3 质壁分离条件分析P36 溶液角度 应用 2 在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只发生质壁分离。 在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液（如KNO3、甘油、尿素等） 中可发生质壁分离，并能自动复原。 在过高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁 分离复原现象。 成熟植物细胞 不同种类溶液 镜检 只发生质壁分离 KNO3溶液 质壁分离后自动复原 （原因：_______________） 鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液） 蔗糖溶液 细胞过度失水死亡 开始外界溶液浓度更大，细胞失水，质壁分离；细胞主动运输吸收K+和NO3-后，细胞液浓度增大，大于外界溶液，细胞吸水，自动复原 3 质壁分离条件分析 应用 3 测定细胞液浓度范围 镜检 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 的两蔗糖溶液浓度之间 4 比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度 镜检 不同的植物细胞 同浓度蔗糖溶液 发生质壁分离所需时间越 短，细胞液浓度越小，反 之则细胞液浓度越大 合理施肥：施肥要适度（防止烧苗） 比较未知浓度溶液的浓度大小 5 3.现有普通植物和耐盐碱植物若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g·mL－1的KNO3溶液分别处理两组植物细胞，结果如图1所示。请回答下列有关问题： (1)应选择根尖的 (填“成熟区”“伸长区”“分生区”或“根冠”)细胞进行上述实验。图1中A→B段，Ⅰ组植物的吸水能力 ，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了 。A→C段Ⅰ组植物细胞发生了什么现象？在这个过程中细胞大小如何变化？ 成熟区 逐渐升高 KNO3溶液 提示　Ⅰ组植物细胞发生了质壁分离与质壁分离的复原。在这个过程中细胞大小基本不变。 (2)实验过程中并未添加清水，Ⅱ组植物原生质体体积逐渐增大的原因可能是什么？ (3)请比较大小：质壁分离结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度 外界溶液浓度；质壁分离复原结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度 外界溶液浓度。 ＝ ≥ 　Ⅱ组植物细胞液浓度大于外界溶液浓度，水分子透过原生质层进入细胞液，细胞发生渗透吸水。 (4)该兴趣小组继续探究了该耐盐碱植物的细胞液浓度，实验结果如图2，请你根据实验结果尝试写出他们的实验思路。 　 配制一系列浓度范围在0.3～0.6 g·mL－1的蔗糖溶液，将Ⅱ组植物细胞进行合理分组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其他条件相同且适宜，培养一段时间后观察现象并记录。 考向二　质壁分离与复原实验 3.(2024·江苏，7)有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是 A.制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 B.用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央 C.用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原 现象 D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水 状态 √ 迁移应用 评价 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≥0.3 mol/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 √ $