2027届高考生物一轮复习课件第8讲 第1课时 水分子进出细胞的原理

该高中生物学高考复习课件聚焦“水进出细胞的原理”核心考点，依据课标要求覆盖渗透作用、动植物细胞吸水失水及质壁分离与复原实验三大考查模块，通过分析近5年高考真题明确“渗透装置分析”“质壁分离实验拓展”为高频考点，归纳出选择、实验探究等常考题型，构建完整备考体系。 课件亮点在于“真题精析+素养导向”策略，如结合2026广东卷渗透装置题、2025河北模拟题，运用科学思维剖析实验现象，依托探究实践设计质壁分离复原拓展应用（如判断细胞死活、测定细胞液浓度），帮助学生掌握实验步骤规范与现象推理技巧，教师可据此精准定位考点，助力学生高效冲刺高考。

第8讲 细胞的物质输入和输出 第1课时 水进出细胞的原理 1.活动:通过模拟实验探究膜的透性。 2.活动:观察植物细胞的质壁分离和复原。 课标要求 1．渗透作用 （1）概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。 （2）发生条件：①具有一层 ； ②半透膜两侧溶液存在 。 （3）现象分析： 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 半透膜 半透膜 浓度差 物质的量浓度 烧杯和漏斗溶液液面起始高度相同。单位时间内烧杯→漏斗的水分子数 漏斗→烧杯的水分子数，漏斗液面 。渗透平衡后，半透膜两侧液面存在 。 ＞ 上升 高度差 2．渗透装置分析及应用 (1)S1和S2是同种溶质，溶质不能透过半透膜 多于 上升 若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2 → S1的水分子数 由S1 → S2的水分子数，宏观上表现为S1溶液页面 ；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。 在达到渗透平衡后，若存在如图所示的页面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度，因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 2．渗透装置分析及应用 (2)S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜 浓度差 多 透过半透膜进入 减小 相等 先上升后下降 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 S1溶液浓度＞S2是溶液 2．渗透装置分析及应用 (1)比较不同溶液渗透压的大小 漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论： 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 2．渗透装置分析及应用 (2)验证渗透作用发生的条件。 ①具有半透膜。 烧杯内盛清水，漏斗内盛蔗糖溶液。 ②具有浓度差。 A组——漏斗内盛蔗糖溶液，烧杯内盛清水→漏斗液面 ； B组——漏斗和烧杯内盛 →漏斗液面 ； 相同浓度的蔗糖溶液 A组——漏斗口密封半透膜→漏斗液面 ； B组——漏斗口密封 →漏斗液面 ； 升高 纱布 不升高 升高 不升高 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 2．渗透装置分析及应用 烧杯内盛淀粉溶液 漏斗内盛碘液 结　论 变蓝 不变蓝 不变蓝 变蓝 变蓝 变蓝 不变蓝 不变蓝 (3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)。 碘能通过半透膜，而淀粉不能 淀粉能通过半透膜，而碘不能 淀粉和碘都能通过半透膜 淀粉和碘都不能通过半透膜 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 考点一 水进出细胞的原理 图1 图2 命题角度一　渗透作用的原理及应用分析 1.(2025·重庆卷)某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积的2.5 mol/L葡萄糖溶液和1.2 mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液的高度变化, 下列说法正确的是(　　) A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 B.t1~t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯 C.t2~t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖 D.t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 C 考点一 水进出细胞的原理 命题角度一　渗透作用的原理及应用分析 1.(2026·广东卷.5)用玻璃纸（半透膜）密封长颈漏斗口，向漏斗内注入蔗糖溶液，将装置浸入盛有清水的烧杯中并使漏斗管内外液面等高。据图推测，一段时间后漏斗内外分子的分布情况可能是(　　) A 考点一 水进出细胞的原理 命题角度一　渗透作用的原理及应用分析 2.(2025·河北秦皇岛模拟)如图1、2表示渗透作用实验,开始时如图1,过一段时间后结果如图2。图3是细胞在某浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图,下列说法正确的是(　　) 图1 图2 图3 A.图1开始时A中水分子扩散到B的速率小于扩散到C的速率 B.图2所示平衡状态时B、C中漏斗内外溶液渗透压会相等 C.细胞处于图3过程时细胞的吸水力会越来越大 D.洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后,细胞体积几乎不变 D ① 条件 3．动物细胞和植物细胞的吸水和失水 （1）动物细胞的吸水和失水 细胞膜 细胞质与外界溶液间具有浓度差 ② 现象 当外界溶液浓度小于 细胞质浓度时，细胞 ； 当外界溶液浓度大于 细胞质浓度时，细胞 ； 当外界溶液浓度等于 细胞质浓度时，细胞维持 。 吸水膨胀 失水皱缩 正常形态 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 观察动物细胞活性，需要滴加生理盐水 3．动物细胞和植物细胞的吸水和失水 （2）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） ①原理 细胞液 原生质层 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 细胞壁 具有选择透过性，伸缩性大 全透性，伸缩性小 与外界溶液存在浓度差 3．动物细胞和植物细胞的吸水和失水 （2）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） ②现象 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞发生 现象 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞 ，由于存在 ，细胞不会涨破 当外界溶液浓度等于细胞液浓度时，细胞维持 。 质壁分离 细胞壁 吸水膨胀 正常形态 考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 命题角度二　动、植物细胞吸水与失水的分析 3.(2025·四川绵阳模拟)在无任何相反压力时,渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂,高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制来解决这种危机(如图),比如淡水中生活的草履虫,能通过收缩泡排出细胞内过多的水,以防止细胞涨破。据此推断,下列说法正确的是(　　) A.动物细胞通过自由扩散的方式将离子排出以避免渗透膨胀 B.动物细胞渗透吸水时原生质层充当发生渗透所需的半透膜 C.植物细胞吸水达到渗透平衡状态时细胞内外溶液浓度相等 D.若将草履虫放入海水中,推测其收缩泡的伸缩频率会减慢 D 考点一 水进出细胞的原理 判断细胞的吸水、失水的两种方法 (1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断： 当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞 ； 当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞 ； 当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，水分进出细胞处于 。 (2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判断： 若重量增加或长度变长，则 ；反之则 。 失水 吸水 动态平衡 细胞吸水 细胞失水 命题角度二　动、植物细胞吸水与失水的分析 4.将萝卜切成长度、宽度和厚度相同的细条,测定其长度并记录,再将其均分成a、b、c、d、e五组,分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后,测量各组萝卜条的长度,实验前与实验后的长度比值为:a组1.4,b组1.2,c组1.0,d组0.8,e组0.6。下列叙述正确的是(　　) A.a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1,所以表现为吸水 B.e组萝卜条实验后吸水达到平衡时,细胞液浓度一定等于外界蔗糖溶液浓度 C.萝卜条失水过程中,原生质层相当于半透膜,且细胞的吸水能力逐渐变强 D.c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1,浸泡期间水分子不进出细胞 C 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 1.实验原理 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层 ； ②原生质层的 比细胞壁大。 细胞液和外界溶液存在 ，细胞能 。 半透膜 伸缩性 浓度差 渗透吸水和失水 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原 有一个 ； 原生质层 ； 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 2.实验步骤 紫色的中央大液泡 紧贴细胞壁 逐渐变小 变深 逐渐变大 变浅 清水 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 3.实验现象与结论 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 [问题探究] (必修1　P61～P62探究)如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的实验过程的图解，请分析回答下列问题： (1)实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？ (2)为什么用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料？ 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。 观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 (3)如果没有细胞壁，细胞会发生质壁分离现象吗？ (4)本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？ 不会发生质壁分离现象，只发生渗透吸水或失水。 选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离现象，又不会杀死细胞。 若浓度过高，质壁分离速度过快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原； 若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 (5)发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？ 因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。 (6)若用合适浓度的KNO3溶液进行该实验，结果会发生质壁分离与复原吗？ 开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K＋和NO 3 -后，随着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动复原。 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 [深化知能·思维建模] (一)运用科学思维分析质壁分离和复原实验 1．实验材料的选择原因：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，便于观察质壁分离现象。 2．引发质壁分离的两种原因 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 3．质壁分离及复原发生的条件 (1)从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。 (2)从溶液角度分析 ①在一定浓度(溶质不能透过半透膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 3．质壁分离及复原发生的条件 (2)从溶液角度分析 ②在一定浓度(溶质可透过半透膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K＋、NO3－、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。 ③在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。 ④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 (二)质壁分离和复原在真实问题中的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 (2)测定细胞液浓度范围 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 考点二 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) 命题角度二　质壁分离与复原实验的拓展应用 5.(2021·广东卷,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 A 命题角度一　实验原理、操作步骤和实验结果分析 （2026.深圳一模）某兴趣小组以紫色的洋葱鳞片叶、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水等为材料进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列叙述错误的是（ ） A.制片时在载玻片上滴一滴生理盐水 B.整个实验都可以用低倍镜进行观察 C，用清水进行实验时可用吸水纸引流 D.观察到的质壁分离状态可作为对照 A 命题角度一　实验原理、操作步骤和实验结果分析 （2026.广州二模）某校以洋葱紫色鳞片叶外表皮为材料开展“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列叙述正确的是（ ） A.实验过程中需要单独设置对照组 B.完成步骤①时用手拿盖玻片放上即可 C.观察到步骤⑥液泡颜色比步骤④更深 D.步骤③—⑥过程中植物细胞吸水能力先上升后下降 D $