4.1被动运输（第一课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦被动运输，涵盖扩散、渗透作用及水进出动物和植物细胞的原理，通过“问题探讨”（漏斗渗透装置）和生活实例（嗑瓜子、萎蔫菜叶）导入，搭建从抽象概念到具体应用的学习支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过动画演示渗透动态平衡、设计质壁分离实验及浓度梯度测定细胞液浓度等活动，培养学生结构与功能观及科学探究能力。丰富的随堂练习和当堂检测题，助力学生深化理解，也为教师提供实用教学资源。

第4章 细胞的物质输入和输出 控制着道道闸门，驱动着各式舟车。 输入输出中忙碌，被动主动间选择。 生物大分子铸就，神奇的生命之膜。 第1节 被动运输 01 02 基础知识： ①扩散；②渗透作用 水进出细胞的原理 ①动物细胞的吸水和失水 ②植物细胞的吸水和失水 03 被动运输 ①自由扩散（简单扩散） ②协助扩散（易化扩散） 学习目标 物质分子从相对含量多的地方向相对含量少的地方转移，直到均匀分布的现象。 扩散作用 SZ-LWH 半透膜 一、水进出细胞的原理——渗透作用 1.概念： 水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散 是一类可以让某些小分子物质通过，而大分子物质不能通过的薄膜的总称，不一定具有生物活性 注意：选择透过性膜具有生物活性，它对物质的通过既具有半透膜的物理特性，又具有主动性，属于特殊的半透膜 2.发生条件： ①具有半透膜 ②膜两侧的溶液存在浓度差 这里指的是物质的量浓度(即单位体积中溶质微粒的数目） 浓度高，即溶质微粒数多，渗透压（溶液中溶质微粒对水的吸引力）也就大，溶液吸水能力就强 玻璃纸 问题探讨 在一个长颈漏斗是漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。【注】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。 渗 透 装 置 半透膜： 小分子物质可以通过， 大分子物质不能通过。 渗透现象演示 动画演示 蔗糖分子 水分子 Q2.漏斗管内的液面为什么会升高? 单位时间内水分子透过的数量： 进漏斗的水分子数 出漏斗的水分子数 _____ ＞ 渗透作用： 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。 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 动画演示 Q1.水分子的运动方向? 双向的 Q3.漏斗内的液面会一直升高吗？ 不会，当漏斗内的液面上升到一定高度后会达到渗透平衡 如玻璃纸、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等 7 渗透现象演示 动画演示 动画演示 蔗糖分子 水分子 Q4.【判断】渗透平衡后水分子不再移动（ ） × 单位时间内水分子透过的数量： 进漏斗的水分子数 出漏斗的水分子数 _____ ＝ Q5.【判断】渗透平衡后半透膜两侧的溶液浓度相等（ ） × 动态平衡 8 渗透现象演示 动画演示 动画演示 蔗糖分子 水分子 Q7.如果将烧杯中的清水换成等浓度的蔗糖溶液，实验现象如何? Q6.如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗? 条件一 ： 条件二： 液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。 液面也不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进出漏斗的水分子数相等。 半透膜 浓度差 【注】①浓度差越大，平衡时液面高度差越大 ②渗透平衡时存在高度差，半透膜两侧就有浓度差 9 1.某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是（　 ） A.渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2 B.渗透平衡后无水分子通过半透膜 C.漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快 D.向漏斗内加适量清水Δh将变小 D 随堂练习 10 2.(2024·贺州高一检测)透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将3%的淀粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如下图所示。30 min后，会发现（　 ） A.透析袋胀大 B.试管内液体浓度减小 C.透析袋缩小 D.试管内液体浓度增大 A 随堂练习 11 3、如右图所示，在U形管中部C处装有半透膜，在a侧加入细胞色素d(一种蛋白质，显红色)分子的水溶液，b侧加入蒸馏水，并使a、b两侧液面高度一致，经一段时间后，实验结果将是(　　)。 D A.a b侧液面一致，b侧无色 B.a b侧液面一致，b侧红色 C.a侧液面低于b侧，b侧红色 D.a侧液面高于b侧，b侧无色 随堂练习 4、如图中的渗透装置，若U形管中的a是质量分数为10%的蔗糖溶液，b是质量分数为10%的葡萄糖溶液，开始时的液面高度为一致，如果半透膜不允许葡萄糖、蔗糖通过，则玻璃管中a液面会发生怎样的变化： A、上升 B、下降 C、上升后下降 D、下降后上升 E、不变（不上升也不下降） B 随堂练习 质量分数，物质的量的浓度， 4、如图中的渗透装置，若U形管中的a是质量分数为10%的蔗糖溶液，b是质量分数为10%的葡萄糖溶液，开始时的液面高度一致，如果半透膜允许葡萄糖，但通过不允许蔗糖通过，则玻璃管中a液面会发生怎样的变化(　　) A、上升 B、下降 C、上升后下降 D、下降后上升 E、不变（不上升也不下降） D 随堂练习 4、下图装置的b中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。a中先加入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是（ ） A.在b中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶 B.a中液面开始时上升，加酶后继续上升 C.a中液面开始时上升，加酶后，再上升后又下降 D.a中液面开始时先上升，加酶后不上升直接下降 E.a中物质的总浓度一直在变小 蔗糖酶是大分子，不能通过半透膜 漏斗中物质的总浓度在加酶后变大 C 随堂练习 连续嗑带盐的瓜子， 你的口腔会有什么感觉？ 1、水分子进出动物细胞 细胞也能发生渗透作用吗？ 二、水进出细胞的原理 细胞失水皱缩 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 保持正常形态 外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞吸水膨胀或涨破 生理盐水 （质量分数为0.9%NaCl） 小于 ＝ 大于 等渗溶液 低渗溶液 高渗溶液 1、水分子进出动物细胞 水进出细胞的原理 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 ①红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。 ②红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，水分通过渗透作用进出红细胞。 渗透原理的应用——水进出动物细胞的原理 通过实验可以看出，红细胞在高浓度溶液失水，在低浓度溶液中会失水。 水分进出红细胞是否也是发生了渗透作用呢？ 类比之前所学的渗透系统装置，可以将红细胞的细胞质基质类比为渗透装置中漏斗内蔗糖溶液，红细胞内的血红蛋白等有机物就相当于漏斗内的蔗糖分子。 红细胞的细胞膜则类比为漏斗上的半透膜。 可以看到，当外界溶液与细胞质基质浓度不相等时，红细胞就会与外界溶液组成渗透系统，水分子通过渗透作用进出红细胞。 其他动物细胞的结构比红细胞要复杂，但是都具有细胞膜、细胞质等基本结构，因此水分可通过渗透作用进出动物细胞。 1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 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？ 3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 血红蛋白属于大分子，不能透过细胞膜。 红细胞的细胞膜有选择透过性，相当于半透膜 不一定，如清水？0.8%氯化钠？ 浓度差，细胞膜两侧的浓度差越大，越容易吸水涨破 思考&讨论 1、三个相邻细胞a、b、c，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（ ） a c b a c b a c b a c b A B C D C 随堂练习 对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。 将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。 糖拌西红柿会出“汁” 二、水进出细胞的原理 2、水分子进出植物细胞 细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层 细胞液 ① ② ③ ④ ⑤ 1.原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 2.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） 成熟植物细胞结构模式图 水进出植物细胞的原理：②探究植物细胞的吸水和失水 （细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液） 探究植物细胞的吸水和失水 探究植物细胞的吸水和失水 （2）实验要求： ①有中央大液泡 成熟的植物细胞 ②原生质层两侧有浓度差 （3）实验材料： 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 有紫色的中央大液泡，便于观察 【思考1】一般不能选择哪些细胞观察质壁分离及复原的过程？ ①动物细胞（无中央大液泡＋无细胞壁） （1）实验结果： 质壁分离 质 壁分离复原 原生质层 细胞壁 ②植物根尖分生区细胞（无中央大液泡） 【思考2】能否选择白色洋葱进行此实验？紫色洋葱的内表皮细胞呢？根尖的成熟区呢？ 叶肉细胞？ 可以，可在外界溶液中滴加红墨水 ①细胞液浓度＜外界溶液浓度 植物细胞失水 ②细胞液浓度＞外界溶液浓度 植物细胞吸水 探究植物细胞的吸水和失水 （4）【判断】本实验需要先低倍镜观察再到高倍镜（ ） × 高中阶段目前唯一个全程在低倍镜下观察的实验 （5）【填空】观察质壁分离及复原的过程一共需要在低倍镜下观察______次 3 ①清水：观察细胞的初始形态 初始形态 ②0.3g/ml蔗糖：观察质壁分离 质壁分离 （6）实验现象： 现象 试剂 中央液泡 原生质层 的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 逐渐变小，颜色变深 逐渐脱离细胞壁 基本不变 逐渐变大，颜色变浅 逐渐恢复原来位置 基本不变 初始形态 质壁分离复原 ③清水：观察质壁分离复原 探究植物细胞的吸水和失水 （7）发生质壁分离的内因和外因： ①内因：原生质层具有选择透过性 原生质层的伸缩性＞细胞壁的伸缩性 ②外因：细胞液浓度＜外界溶液浓度 （8）实验结论： ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 ②细胞液具有一定的浓度。 ③原生质层比细胞壁的伸缩性大的多。 （9）【思考1】植物细胞会因吸水过多而涨破吗？ 不会；有细胞壁的保护 【思考2】若将0.3g/ml的蔗糖溶液换成0.5g/ml的蔗糖溶液，会发生质壁分离但滴加清水后不会复原原因是什么？ 0.5g/ml蔗糖溶液浓度＞细胞液浓度，会发生质壁分离，但由于浓度过大，引起细胞失水过多，导致细胞死亡，所以不会发生质壁分离复原 探究植物细胞的吸水和失水 （9）【思考3】在质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐_________(增强/减弱） 增强 细胞在失水，细胞液浓度逐渐增大，吸水能力逐渐增强 （10）【特别注意】可发生质壁分离自动复原的物质： 无需再次滴加清水 尿素、KNO3、甘油、乙二醇、Nacl 【例】下图表示以洋葱表皮为材料及清水、0.3 g/mL蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素溶液进行相关实验（时间1表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间2表示开始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是（ ） A.a B.b C.c D.d B 发生自动复原的原因： 细胞会吸收这些物质进入细胞内，使细胞液浓度增大，细胞的吸水能力增强，吸水；量增多，发生质壁分离自动复原 1.某生物实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮和黑藻的成熟叶片进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列叙述正确的是（　 ） C 当堂检测 A.黑藻成熟叶片中的叶绿体会干扰实验现象的观察 B.观察质壁分离及复原现象至少需在低倍镜下观察四次 C.实验中洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色加深，吸水能力增强 D.洋葱根尖分生区细胞也可发生质壁分离及复原现象 2.将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结果是如图，则马铃薯的细胞液浓度大约为（ ）g/ml A. 0.05-0.10 B. 0.10-0.15 C. 0.15-0.20 D. 0.20-0.25 蔗糖浓度g/ml 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 质壁分离情况 不发生 不发生 刚发生 发生 发生 B 28 【实验设计】细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，蔗糖、清水等实验试剂和器材，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量浓度的蔗糖溶液。写出你的实验思路。 （4）记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液的浓度应介于这两个浓度之间。 当堂检测 （1）配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液， （2）将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中， （3）一段时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。 3.如图为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离的模式图，下列叙述错误的是（　 ） A.质壁分离过程中，⑦的颜色越来越深 B.⑥是蔗糖溶液，因为蔗糖分子可以穿过细胞壁 C.随细胞形态趋于稳定，⑦的浓度越来越接近⑥的浓度 D.①④⑤共同参与构成了原生质层，相当于一层半透膜 D 当堂检测 30 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.29.100 学科网版权所有 Lavf58.31.102 $