第2单元 第3课时 水进出细胞的原理-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版 单选）

该高中生物学高考复习课件聚焦“水进出细胞的原理”，覆盖渗透作用、细胞吸水失水、质壁分离与复原三大核心考点，对接课标“阐明细胞膜选择透过性”要求，通过近三年多地区高考真题分析明确考点权重，梳理必备知识、易错点及考向题型，体现高考备考针对性。 课件亮点在于“真题引领+实验探究+素养提升”，如结合2025年新课标卷质壁分离题剖析离子跨膜运输的科学思维，通过模拟实验培养探究实践能力，提供实验规范与错漏清单，助学生掌握答题技巧，教师可借考点分析与真题演练实现高效复习。

细胞的基本结构与物质运输 第二单元 1.阐明细胞膜具有选择透过性。 2.活动:通过模拟实验探究膜的透性。 3.活动:观察植物细胞的质壁分离与复原 课标要求 第3课时　水进出细胞的原理 考情分析 1.渗透作用与细胞的吸水和失水 2025·重庆卷,10　2025·河南卷,3　2025·山东卷,2　2024·山东卷,4　2024·广西卷,13　2023·全国甲卷,4　2023·重庆卷,7 2.质壁分离与复原实验 2025·课标卷,7　2025·北京卷,15　2025·陕晋青宁卷,5　2024·江苏卷,7　2024·北京卷,12　2023·江苏卷,9 内容索引 NEIRONGSUOYIN 演练感悟 考点二 真题 细胞的吸水和失水 考点一 观察植物细胞的质壁分离和复原 细胞的吸水和失水 考点一 梳理 必备知识 1.渗透作用 (1)渗透作用原理 溶剂 半透膜 浓度差 多 少 低 高 (2)装置分析 ①液面上升的原因:单位时间由烧杯进入漏斗中的水分子数　　(填“>”“<”或“=”)单位时间由漏斗进入烧杯中的水分子数。  ②液面不会持续上升的原因:当漏斗内的液面上升到一定高度后,液柱(如图Δh)产生的压力会促进水分子从漏斗向烧杯移动,当该压力和漏斗中的吸水力　　 　时,液面不再上升。  梳理 必备知识 > 达到平衡 [点拨]　①溶液的浓度:这里的浓度是溶液的物质的量浓度,不是溶液的质量浓度。 ②渗透平衡≠两侧溶液浓度相等:渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,而两侧溶液的浓度不一定相同,两侧的液面高度也不一定相同。 梳理 必备知识 2.动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的细胞膜相当于　　　　。  (2)条件及现象 过程 条件 现象 吸水 外界溶液的浓度　　细胞质的浓度  失水 外界溶液的浓度　　细胞质的浓度  平衡 外界溶液的浓度　　细胞质的浓度  < > ＝ 半透膜 梳理 必备知识 3.成熟植物细胞的吸水和失水 (1)条件:成熟植物细胞具有中央(大)　　　。  (2)原理 液泡 梳理 必备知识 (3)现象 大于 小于 等于 梳理 必备知识 [点拨]　①当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时,细胞可能正在失水,可能正在吸水,可能处于平衡状态,也可能已死亡。 ②原生质层的组成:原生质层包括细胞膜和液泡膜及两层膜之间的细胞质,不包括细胞核与细胞液。 梳理 必备知识 1.在渗透作用中,当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜。 (　　) 2.(2021·湖南卷)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。 (　　) 3.渗透装置中,漏斗内溶液液面上升的速率逐渐减缓。 (　　) 4.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破。 (　　) 5.(2025·天津卷)植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性。 (　　) 6.细胞吸水过程中,吸水力逐渐增强。 (　　) × × √ × √ 错漏诊断 × 精练 迁移应用 考向1　渗透作用的实验探究及分析 1.(2023·重庆卷,7)某兴趣小组利用如图装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤时,袋内溶液逐渐变为蓝色;当a为②、b为③时,水浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是 (　　) 编号 试剂 ① 质量分数为3%的可溶性淀粉 ② 质量分数为5%的葡萄糖溶液 ③ 斐林试剂 ④ 淀粉酶溶液 ⑤ 碘溶液(棕红色) A.若a为①+②,b为③,水浴后透析袋外最终会出现砖红色 B.若a为①+②,b为⑤,透析袋外的溶液最终会出现蓝色 C.若a为①+④,b为⑤,透析袋内的溶液最终会出现棕红色 D.若a为①+④,b为③,水浴后透析袋内最终会出现砖红色 答案:C 解析:当a为①、b为⑤时,袋内溶液逐渐变为蓝色,说明淀粉 不能透过半透膜,碘可以透过半透膜;当a为②、b为③时,水 浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色,说明葡萄糖和 斐林试剂均不能透过半透膜。若a为①+②,b为③,淀粉、葡萄糖和斐林试剂均不能透过半透膜,水浴后不会出现砖红色,A错误。若a为①+②,b为⑤,碘可进入透析袋内,透析袋内出现蓝色,淀粉不能透过半透膜到达透析袋外,透析袋外的溶液不会出现蓝色,B错误。若a为①+④,b为⑤,淀粉酶将淀粉分解,碘进入透析袋内呈现棕红色,C正确。若a为①+④,b为③,由于斐林试剂无法进入透析袋,水浴后透析袋内不会出现砖红色,D错误。 2.(2026·河南郑州月考)某兴趣小组用图甲研究渗透作用,a和b均为蔗糖溶液,c允许单糖通过;图乙为实验结果。下列说法正确的是 (　　) A.烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度 B.若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶,则Δh最终将变小 C.t2时刻,半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同 D.若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶,则Δh将先变大后变小 D 解析:漏斗液面高于烧杯液面说明漏斗中蔗糖溶液浓度大于烧杯中蔗糖溶液浓度,A错误;若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,烧杯内溶液浓度会先上升,由于c允许单糖通过,继而烧杯内溶液浓度会下降,则Δh将先变小后变大,最终将变大,B错误;t2时刻半透膜两侧水分子进出速率相等,但是由于漏斗与烧杯的液面高度不同,因此膜两侧溶液浓度不相同,C错误;若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,漏斗内溶液浓度会先上升,由于c允许单糖通过,继而漏斗内溶液浓度会下降,则Δh将先变大后变小,D正确。 考向2　动植物细胞的吸水与失水 3.(2024·山东卷,4)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是 (　　) A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大 B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用 B 解析:植物细胞失水过程中,液泡中的水分透过原生质层进入外界溶液中,细胞液浓度增大,A正确;干旱环境下,内部薄壁细胞液泡中的单糖合成多糖的速率比外层细胞快,则其细胞液溶质微粒比外层细胞少,故其细胞液浓度比外层细胞低,B错误;据题意可知,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,故失水比例相同的情况下,与内部薄壁细胞相比,外层细胞更易发生质壁分离,C正确;内部薄壁细胞内的单糖是由外层细胞光合作用合成后转运进来的,干旱环境下,内部薄壁细胞中的单糖合成多糖的速率比外层细胞快,有利于外层细胞光合作用产物运入内部薄壁细胞,从而有利于外层细胞的光合作用,D正确。 4.(2026·安徽合肥模拟)科研人员将人的成熟红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中,测定红细胞溶血(溶血是指红细胞破裂后血红蛋白渗出的现象)所需时间,实验结果如图所示。以下叙述错误的是 (　　) A.红细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成 B.处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破是由于溶质分 子进入细胞使细胞质浓度升高 C.氯化铵、甘油、乙醇、丙酮进入红细胞的速度依 次减小 D.上述实验可以证明脂溶性物质更易通过细胞膜 C 解析:细胞膜的组成成分主要是蛋白质和脂质,其次还有少量糖类,脂质中主要是磷脂,A正确;处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破是由于溶质分子进入细胞,渗透压上升,使细胞质浓度升高,进而吸水涨破,B正确;分析题图可知,氯化铵、甘油、乙醇、丙酮溶液造成红细胞溶血所需的时间分别为9.67、7.17、2.04、1.65,即氯化铵、甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮>乙醇>甘油>氯化铵,C错误;根据红细胞的溶血时间可知,脂溶性物质如丙酮、乙醇和甘油更易通过细胞膜,D正确。 观察植物细胞的质壁分离和复原 考点二 梳理 必备知识 1.实验原理 大 2.实验步骤、现象与结论 梳理 必备知识 紫色 细胞壁 逐渐变小 加深 逐渐变大 拾遗•挖掘 (必修1 P64“探究·实践”拓展)将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液换成一定浓度的乙二醇溶液,细胞发生质壁分离后能自动复原。 (1)细胞发生质壁分离的原因是原生质层的伸缩性比细胞壁大（内因）；细胞液浓度小于外界溶液，细胞中的水进入外界溶液（外因）。 (2)细胞发生质壁分离自动复原的原因是乙二醇进入细胞内,使细胞液浓度升高,细胞渗透吸水。 梳理 必备知识 [点拨]　本实验中存在两组对照实验,对照组和实验组在同一装片中先后进行,属于自身前后对照。 梳理 必备知识 1.(2025·陕晋青宁卷)观察植物细胞的质壁分离现象实验过程须保持细胞活性。 (　　) 2.在“探究植物细胞的吸水和失水”实验操作中,共涉及三次显微镜观察,第一、二、三次均用低倍镜观察。 (　　) 3.选用黑藻成熟叶片进行观察质壁分离与复原时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察。 (　　) 4.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。 (　　) 5.观察质壁分离与复原实验中,吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染显微镜镜头。 (　　) √ √ × × × 错漏诊断 (1)普通稻很难在盐碱地上生长,主要原因是什么? 提示: 探究　我国盐碱地总面积约为15亿亩,普通稻很难在盐碱地上生长,由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻,也称耐盐碱水稻,适合在海边滩涂等盐碱地生长。海水稻试种、推广成功后,保守计算可增产粮食500亿公斤,多养活约2亿人。     盐碱地的土壤盐分过多,土壤溶液浓度大于植物根部细胞的细胞液浓度,普通稻细胞会发生质壁分离,无法从土壤中获取充足的水分,难以生长。 深研 重难问题 (2)为研究海水稻与普通稻的吸水能力,某研究小组使用0.4 g·mL-1的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞,结果如图所示。 ①图中表示海水稻和普通稻的曲线分别是什么? 提示: 探究　我国盐碱地总面积约为15亿亩,普通稻很难在盐碱地上生长,由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻,也称耐盐碱水稻,适合在海边滩涂等盐碱地生长。海水稻试种、推广成功后,保守计算可增产粮食500亿公斤,多养活约2亿人。 曲线Ⅰ表示海水稻,曲线Ⅱ表示普通稻。 深研 重难问题 (2)为研究海水稻与普通稻的吸水能力,某研究小组使用0.4 g·mL-1的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞,结果如图所示。 ②普通稻原生质体体积变化的原因是什么? 提示: 探究　我国盐碱地总面积约为15亿亩,普通稻很难在盐碱地上生长,由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻,也称耐盐碱水稻,适合在海边滩涂等盐碱地生长。海水稻试种、推广成功后,保守计算可增产粮食500亿公斤,多养活约2亿人。 A~B段虽然普通稻吸收K+和N,但细胞液浓度仍低于KNO3溶液浓度,细胞失水,原生质体体积变小;B~C段细胞继续吸收K+和N使细胞液浓度高于外界溶液,细胞吸水,原生质体体积增大。 深研 重难问题 (3)为探究海水稻的细胞液浓度,研究小组用不同浓度的蔗糖溶液处理 海水稻细胞,实验结果如 图所示,试写出进一步的 探究实验思路。 提示: 探究　我国盐碱地总面积约为15亿亩,普通稻很难在盐碱地上生长,由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻,也称耐盐碱水稻,适合在海边滩涂等盐碱地生长。海水稻试种、推广成功后,保守计算可增产粮食500亿公斤,多养活约2亿人。 配制一系列浓度范围为0.35~0.45 g·mL-1的蔗糖溶液,分别处理相同的海水稻细胞,其他条件相同且适宜,培养一段时间后观察现象并记录。 深研 重难问题 32 (4)对盐碱地进行开发利用能提高农业产能,尝试提出合理利用盐碱地的思路。 提示: 探究　我国盐碱地总面积约为15亿亩,普通稻很难在盐碱地上生长,由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻,也称耐盐碱水稻,适合在海边滩涂等盐碱地生长。海水稻试种、推广成功后,保守计算可增产粮食500亿公斤,多养活约2亿人。 ①治理盐碱地使其适应普通作物生长; ②选育适应盐碱地的耐盐碱作物。 深研 重难问题 33 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 (2)测定细胞液的浓度范围 归纳提升 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 (4)比较同一溶质未知浓度溶液的浓度大小 (5)鉴别不同种类的溶液(如乙二醇溶液和蔗糖溶液) 精练 迁移应用 考向　质壁分离与复原的实验分析 1.(2025·北京卷,15)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是 (　　) 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 D 解析:图1中,水分子通过渗透作用进出细胞,A正确;细胞壁有保护和支持的作用,所以限制过多的水进入细胞,维持细胞形态,B正确;图2,细胞发生质壁分离,此时失去的水分子是自由水,C正确;与图1相比,图2中细胞发生质壁分离,此时细胞失去了水,所以图2细胞液浓度更大,D错误。 2.(2026·广东深圳模拟)某实验小组利用乙二醇溶液和蔗糖溶液进行质壁分离实验的探究,如图是实验过程中原生质体的相对体积随时间的变化情况。下列相关叙述正确的是 (　　) A.乙二醇溶液组C点的细胞液浓度高于A点的细胞 液浓度 B.0~60 s两组实验结果存在差异,是因为两组实验所 用溶液的浓度不同 C.要测量原生质体相对体积的大小,一般选择紫色洋葱内表皮细胞 D.蔗糖溶液组BD段原生质体的相对体积不变,是因为没有水分子的流动 A 解析:乙二醇溶液组在未更换外界溶液的条件下 发生质壁分离复原的原因是乙二醇进入细胞内, 导致细胞液浓度高于外界溶液浓度,因此与A点 相比,C点的细胞液浓度高,A正确;由图可知,两组 实验所用溶液的浓度都是2 mol·L-1,浓度相同,造 成两组0~60 s实验结果不同的原因是溶质种类不同,B错误;紫色洋葱内表皮细胞没有颜色,不利于观测,因此要选择紫色洋葱外表皮细胞,C错误;BD段原生质体的相对体积不变是因为水分子内流与外流速度相同,即水分子进出细胞达到动态平衡,D错误。 真题　演练感悟 41 2 3 1 1.(2024·广西卷,13)科研工作者以烟草悬浮细胞为材料,研究不同质量浓度的聚乙二醇(PEG)对细胞膜通透性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.高浓度PEG使细胞活力显著下降 B.随着PEG浓度增加,eATP和iATP总量持续增加 C.iATP相对水平越高,说明细胞膜的通透性越小 D.在PEG胁迫下,eATP相对水平与iATP相对水平 呈负相关 B 2 3 1 解析:分析题意,吸光值OD600值越小,表示细胞膜通透性越小,由图可知,高浓度PEG下OD600值增大,即细胞膜通透性增大,细胞活力下降,A正确;据图可知,随着PEG浓度增加,iATP减小,而eATP变化范围较小,故eATP和iATP总量并非持续增加,B错误;吸光值OD600值越小,表示细胞膜通透性越小,由图示可知,iATP相对水平越高,OD600值越小,说明细胞膜通透性越小,C正确;从图中可观察到在PEG胁迫下,eATP相对水平升高,而iATP相对水平降低,故二者呈负相关,D正确。 2 3 1 2.(2024·江苏卷,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 D 2 3 1 解析:在洁净的载玻片上滴一滴清水,将撕下的表皮放在水滴中展平,盖上盖玻片,制成临时装片,A错误;成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,细胞核位于边缘位置,B错误;在0.3 g/mL蔗糖溶液中植物细胞发生质壁分离,但如果不重新用清水处理,观察不到质壁分离复原现象,C错误;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,D正确。 2 3 1 3.(2025·新课标卷,29)将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中,起初细胞失水发生质壁分离,一定时间(t)后细胞开始吸水,并逐渐复原。回答下列问题。 (1)植物细胞与外界溶液进行水分交换时,水分子跨膜运输的两种方式是____________________。  自由扩散、协助扩散 解析:水分子跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散,水分子更多的是借助膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 (2)细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是_________ ______________________________________。  细胞失水体积缩小,原生质层比细胞壁的伸缩性大 解析:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞发生失水导致体积缩小,且原生质层比细胞壁的伸缩性大,细胞会发生质壁分离现象。 (3)一定时间(t)后,细胞开始吸水的原因是_________________________ ________________________________。  K+和Cl-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液 解析:KCl会电离出K+和Cl-,K+和Cl-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液,细胞吸水。 2 3 1 $