4.1被动运输（第1课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

这是一份高中生物学同步教学课件，共30页，聚焦“被动运输”第1课时，以渗透作用为核心，构建“原理阐释-实验探究-实例分析”学习支架，涵盖渗透条件、半透膜与选择透过性膜辨析、动植物细胞吸水失水原理及实验操作等内容。 资料特色鲜明，深度融合核心素养，通过“问题探讨-思考讨论-实验拓展”链条培养科学思维，如设计植物细胞质壁分离实验完整流程（提出问题至表达交流），结合易错提醒、实验应用（判断细胞死活等）及高考真题衔接，助力学生建立生命观念（结构与功能观）和探究实践能力，为教师提供系统教学资源，提升课堂效率与学生学习效果。高一学生正处于从初中直观认知向高中抽象思维过渡阶段，该资料通过实验直观现象与原理结合，帮助学生理解抽象概念，培养科学探究习惯，为后续学习奠定基础。

第四章 第1节 被动运输 第1课时 第四章 第1节 被动运输 第1课时 学习目标 01 阐明渗透作用的条件及原理。（生命观念） 02 进行关于植物细胞吸水和失水的实验操作，分析植物细胞的吸水和失水。（科学思维） 01 问题探讨 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称 Q1.漏斗内的液面为什么会升高？ 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 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 01 问题探讨 Q2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当 最终达到平衡，液面将不再上升。 漏斗内渗透压 = 液柱的压力, 01 问题探讨 渗透现象演示 蔗糖分子 水分子 思考： ① 水分子是单向的还是双向的？ ②当漏斗的液面不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相等？ 水分子是双向移动的 不相等，原来浓度高的仍然高 水分子渗透方向： 低浓度溶液 高浓度溶液 水分子数多 水分子数少 01 问题探讨 不会 30%蔗糖溶液 玻璃纸 30%蔗糖溶液 30%蔗糖溶液 纱布 清水 思考和讨论： B和C的液面会升高吗？ C B 30%蔗糖溶液 玻璃纸 清水 A 发生渗透作用的条件是什么？ ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 扩散： 墨水滴入清水中，清水很快变红—溶质分子在水中扩散的结果 渗透作用： 是一种特殊的扩散。仅指烧杯中的溶剂水分子透过半透膜，向漏斗内扩散的结果。 02 渗透作用 03 水进出细胞的原理 半透膜和选择透过性膜 半透膜 选择透过性膜 概念 特点 材料 蔗糖分子 半透膜 水分子 指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜 指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜 透过的依据是分子或离子的大小，不具有选择性 膜上的蛋白质决定了一些分子可以通过，另一些分子不能通过，具有选择透过性 玻璃纸、动物膀胱、鱼鳔、花生种皮等 细胞膜、液泡膜和由其构成的原生质层等 02 渗透作用 渗透作用的易错提醒 1.半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，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，只是进出达到平衡。 3.在达到渗透平衡后，只要存在液面差，内外溶液的浓度就不相等，液面高的一侧浓度高。 03 水进出细胞的原理 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？ 03 水进出细胞的原理 2.水的进出方向——顺相对含量的梯度进出细胞。 1.动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 低渗：细胞吸水膨胀 高渗：细胞失水皱缩 等渗：细胞保持原状 外界溶液浓度<细胞质浓度 外界溶液浓度>细胞质浓度 外界溶液浓度=细胞质浓度 水进出动物细胞 思考1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于教材P62“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 思考2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？ 血红蛋白是有机大分子物质，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。 红细胞的细胞膜有选择透过性，相当于半透膜。 03 水进出细胞的原理 03 水进出细胞的原理 思考3.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 思考4.红细胞吸水和失水取决于什么条件？ 思考5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？ 取决于红细胞内外溶液的浓度差。 一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 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。 03 水进出细胞的原理 缺水的玫瑰放入清水中不久后会变得坚挺 这说明什么？水又是怎样进出植物细胞的呢？ 植物细胞也能发生吸水和失水现象，吸水或失水同样与外界溶液的浓度有关！ 用蔗糖拌萝卜时，会出现什么现象？ 03 水进出细胞的原理 水进出植物细胞 细胞质 液泡膜 细胞膜 细胞壁 全透性 选择透过性 选择透过性 原生质层 原生质层相当于半透膜，具有选择透过性，伸缩性大 液泡里的液体具有一定的渗透压 原生质层≠原生质体：原生质体由细胞膜、细胞核和细胞质构成，即植物细胞除去细胞壁的部分 探究实践：探究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：探究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，是因为其细胞液呈紫色，易观察液泡的大小变化 探究实践：探究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。 方法步骤： （1）制片：滴清水-取材-展平-盖盖玻片 （2）低倍镜观察 （3）滴0.3g/mL的蔗糖溶液 （4）低倍镜观察 （6）低倍镜观察 （5）滴清水 探究实践：探究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 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 正常状态 高浓度状态 低浓度状态 图像 液泡大小变化 原生质层位置 正常大小 逐渐变小 恢复原来大小 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 探究实践：探究植物细胞的吸水和失水 探究实践：探究植物细胞的吸水和失水 探究实践：探究植物细胞的吸水和失水 拓展：植物细胞的质壁分离及复原实验有哪些应用？ ①判断成熟植物细胞的死活 ②测定细胞液浓度范围 待测成熟植物细胞 一定浓度 蔗糖溶液 镜检 发生质 壁分离 无质壁 分离 活细胞 死细胞 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 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 （细胞过度失水死亡将不能发生质壁分离复原） 探究实践：探究植物细胞的吸水和失水 不同植物细胞 同一浓度蔗糖溶液 镜检 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 ③比较不同植物细胞的细胞液浓度 ④比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物的 相同成熟细胞 未知 浓度的溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越大，反之则未知溶液的浓度越小 拓展：植物细胞的质壁分离及复原实验有哪些应用？ 探究实践：探究植物细胞的吸水和失水 ⑤鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液） 成熟植 物细胞 不同种 类溶液 镜检 只发生 质壁分离 质壁分离 后自动复原 溶质不能透过半透膜（如蔗糖溶液） 溶质能透过半透膜（如KNO3溶液） 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。 05 课堂小结 06 课堂小测 1.植物根毛细胞能从土壤中渗透吸水，主要原因是（ ） A.根毛细胞是活细胞 B.细胞液浓度大于土壤溶液浓度 C.细胞液浓度等于土壤溶液浓度 D.根毛细胞有液泡 B 解析：植物细胞的原生质层相当于选择透过性膜，根毛细胞发生渗透吸水的主要原因是细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度；根毛细胞是活细胞，其具有选择透过性膜，但不是渗透吸水的主要原因，A错误；渗透发生的条件是具有半透膜，膜内外存在浓度差；根毛细胞的原生质层相当于半透膜，当细胞液浓度大于土壤溶液浓度，发生渗透吸水作用；当细胞液浓度小于土壤溶液浓度时，发生渗透失水，故细胞液浓度大于土壤溶液浓度是植物根毛细胞从土壤渗透吸水的主要原因，B正确；细胞液浓度等于土壤溶液浓度不会发生渗透作用，细胞既不失水也不吸水，C错误；根毛细胞有中央大液泡是发生质壁分离的必备条件，与渗透作用发生无关；如动物细胞没有液泡，但是当细胞外的浓度大于细胞内液时，动物细胞发生渗透失水而皱缩，当细胞外的浓度小于细胞内液浓度时，动物细胞发生渗透吸水膨胀甚至破裂，D错误。 06 课堂小测 2.下列有关细胞渗透吸水和失水的描述，正确的是（ ） A.当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞会吸水涨破 B.植物细胞发生渗透作用的必要条件是具有浓度差、原生质层和细胞壁 C.水分子通过植物细胞壁和细胞膜的扩散过程都可称为渗透作用 D.植物细胞与动物细胞的吸水或失水与外界溶液的浓度有关 D 解析：当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞会吸水，但因有细胞壁的支持和保护作用，所以不会涨破，A错误；植物细胞发生渗透作用的必要条件是具有浓度差和原生质层，B错误；植物细胞壁具有全透性，不可看作半透膜，水分子通过植物细胞壁不能称为渗透作用，C错误；当细胞外溶液浓度大于植物细胞液浓度（或动物细胞细胞质浓度）时，细胞失水，当细胞外溶液浓度小于植物细胞液浓度（或动物细胞细胞质浓度）时，细胞吸水，D正确。 06 课堂小测 3.从红色苋菜根部取最适宜做质壁分离与复原实验的细胞，将其浸润在质量浓度为0.3g·mL-1的KNO3溶液中制成临时装片，用显微镜观察到如图甲所示图像，图乙表示实验过程中相关物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是( ) A.该实验所取细胞可能是苋菜根的成熟区细胞 B.图甲中细胞的状态表明，细胞正在发生质壁分离 C.由于图甲中的O具有全透性，Q处充满了KNO3溶液 D.图乙中曲线①可表示K+进入苋菜细胞的方式，曲线②可表示水分子进出苋菜细胞的方式 B 解析：图甲所示细胞发生了明显的质壁分离，说明其是具有中央液泡的成熟细胞，因此该实验所取细胞可能是苋菜根的成熟区细胞，A正确；图甲中细胞处于质壁分离状态，可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原或已经达到渗透平衡，B错误；图甲中的O为细胞壁，细胞壁具有全透性，Q处为原生质层与细胞壁的间隙，充满了KNO3溶液，C正确；植物根细胞吸收K+及水分子跨膜运输的方式依次是主动运输和被动运输，曲线①表示主动运输，曲线②表示自由扩散或协助扩散，因此图乙中曲线①可表示K+进入苋菜细胞的方式，曲线②可表示水分子进出苋菜细胞的方式，D正确。 06 教考衔接 [2026年河北高考真题]洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜，可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是(      ) A.质壁分离过程中，细胞液的渗透压逐渐减小 B.原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一 C.紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料 D.除质壁分离外，也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察 解析：质壁分离时，细胞失水，细胞液中溶质浓度不断升高，细胞液渗透压逐渐增大,A错误。质壁分离的核心原因：原生质层伸缩性>细胞壁伸缩性；细胞液渗透压<外界溶液渗透压，细胞失水,B错误。紫色洋葱鳞片叶外表皮因液泡含花青素而呈紫色，在普通光学显微镜下与无色细胞壁对比鲜明，便于直接观察质壁分离现象。紫色洋葱鳞片叶内表皮虽无色，但借助荧光标记，在荧光显微镜下可观察到荧光标记蛋白定位位置，可作为该实验的实验材料，C错误。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，使用纤维素酶和果胶酶可分解细胞壁。去除细胞壁后获得的完整原生质体，其最外层即为细胞膜，可直接用于观察荧光标记蛋白是否定位于细胞膜上，D正确。 D 感谢指正 Thanks To Correct Me Lavf58.76.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $