第4章 第1节 第1课时 水进出细胞的原理 课时精讲-【优学精讲】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞同步教参（人教版 多选版）

第1节　被动运输 第1课时　水进出细胞的原理 [课标要求] 1．阐明渗透作用的条件及原理。2.举例说出细胞吸水和失水的原理。 考点一　渗透作用及原理分析 1．渗透作用的概念：_______分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　如玻璃纸、猪肠衣、鸡的卵壳膜等 2．渗透作用的实验装置、发生条件及现象 实验前：漏斗管内外液面高度相等； 实验后：漏斗管内液面________。 3．渗透作用的方向 若半透膜两侧存在浓度差，水分子从水的相对含量________的一侧向相对含量________的一侧渗透。 [答案自填] 水　浓度差　选择透过性　上升　高　低 　 (1)渗透作用是扩散的一种特殊形式。(　　) (2)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。(　　) (3)达到渗透平衡时，半透膜两侧的水分子进行的是双向运动。(　　) (4)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量分数。(　　) 答案：(1)√ (2)×　发生渗透作用的两个条件：一是具有半透膜，二是膜两侧存在浓度差，故具有浓度差的溶液之间不一定会发生渗透作用。 (3)√　 (4)×　渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是物质的量浓度。 根据教材P62“问题探讨”中的渗透现象示意图，回答下列问题： (1)漏斗管内的液面升高的原因：由于单位体积的清水中水分子数________蔗糖溶液中的水分子数，因此单位时间内由______进入________的水分子数多于由____________进入________的水分子数。 (2)漏斗管内的液面不会一直升高的原因：管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分子向________扩散的速度，最终膜两侧水分子扩散的速度达到________，液面不再上升。 (3)渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？________。原因是________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________。 (4)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面________(填“会”或“不会”)升高，原因是_____________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________。 提示：(1)多于　清水　蔗糖溶液　蔗糖溶液　清水 (2)外　平衡 (3)不相同　由于漏斗管内液面升高形成的静水压会阻止水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故半透膜两侧溶液的浓度关系仍是漏斗内溶液浓度高于烧杯中溶液的浓度 (4)不会　纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过 渗透作用的原理分析 (1)渗透平衡≠水分子不进出。渗透平衡时水分子进出速率相等，表现为液面高度不再变化。 (2)半透膜≠选择透过性膜。选择透过性膜具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选择吸收的，也不能通过；选择透过性膜可以看成是一类功能完善的半透膜。 (3)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，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然，即液面高的一侧溶液浓度也高)；浓度差越大，液面高度差也越大。 1．(2026·河南名校强基联盟高一期中)图甲是渗透作用装置示意图，图乙、图丙的横坐标代表时间。下列叙述正确的是(　　) A．半透膜内(a处)溶液的浓度变化可用图丙表示 B．水分子通过半透膜进入漏斗内的速率可用图乙表示 C．玻璃管内的液面高度可用图乙表示 D．半透膜内、外浓度差的变化可用图丙表示 解析：选B。题图甲中半透膜内(a处)为质量分数为30%的蔗糖溶液，b处为蒸馏水，水分子由b处通过半透膜进入a处的速率大于水分子由a处通过半透膜进入b处的速率，故半透膜内(a处)溶液的浓度越来越低，直至平衡，可用题图乙表示，A错误；水分子运输速率与a、b两处溶液浓度差呈正相关，随着水分子不断通过半透膜进入漏斗，a、b两处溶液的浓度差不断减小，水分子由b处经半透膜进入a处的速率逐渐减小，直至平衡，可用题图乙表示，B正确；在水分子进入漏斗内的过程中，玻璃管内的液面越来越高直至保持不变，可以用题图丙表示，C错误；半透膜内(a处)溶液的浓度越来越低，半透膜内、外浓度差越来越小，直到达到平衡，可用题图乙表示，D错误。 2．(多选) 反渗透是利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜进入低浓度溶液，而其他物质不能够通过的技术。下图展示了渗透和反渗透的过程，下列叙述正确的是(　　) A．渗透装置中水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧运动 B．反渗透技术的原理与高等植物根部细胞吸水的原理相同 C．利用反渗透技术淡化海水时可通过减小半透膜两侧溶液浓度差来降低所需压力 D．图中反渗透装置中左侧溶液渗透压始终高于右侧溶液渗透压 解析：选CD。渗透装置中，水分子可在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输，A错误。反渗透是利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜进入低浓度溶液；高等植物根细胞吸水是渗透作用，使低浓度溶液中的水分子通过半透膜(原生质层)进入高浓度溶液中，二者原理不同，B错误。反渗透装置中，减小半透膜两侧的浓度差，实现反渗透所需的压力会降低，C正确。反渗透装置中，左侧初始渗透压大于右侧，在人为压力下，水分子从左侧移向右侧，故左侧渗透压始终高于右侧，D正确。 　 渗透现象中液面变化的判断方法 半透膜两侧分别为浓度不同的溶液A、B，有以下三种情况： (1)若A侧溶质(如葡萄糖等)可以通过半透膜，B侧溶质不能通过半透膜，则最终B侧液面升高。 (2)若A侧和B侧溶质是同种物质且均不能通过半透膜，则浓度高的一侧液面升高。 (3)若A、B两侧溶液的溶质均能通过半透膜，则两侧不会产生高度差。 考点二　水进出细胞的原理 1．动物细胞的吸水和失水 (3)结论：动物细胞相当于一个渗透系统，可以通过________作用吸水和失水。 2．植物细胞的吸水和失水 [答案自填] 半透膜　浓度差　低　吸水膨胀　高　失水皱缩　相同　渗透　质壁分离　质壁分离的复原　渗透 　 (1)探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察。(　　) (2)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。(　　) (3)原生质层由细胞壁、细胞膜、液泡膜及所有细胞质组成。(　　) (4)植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。(　　) 答案：(1)×　探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，需用显微镜观察。 (2)×　由于植物细胞具有细胞壁，故将其放在蒸馏水中不会吸水涨破。 (3)×　原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成。 (4)×　植物细胞内的液体环境主要指液泡中的细胞液。 分析教材P63图4－1，回答下列问题： (1)红细胞的细胞膜相当于渗透装置中的__________。当外界溶液浓度低时，红细胞一定会吸水涨破吗？________。 (2)临床上输液要用生理盐水的原因是 _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________。 提示：(1)半透膜　不一定 (2)生理盐水的渗透压与血浆的渗透压基本一致，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 将新鲜的黄瓜放入蔗糖与食醋配制成的糖醋汁中，可腌制成酸甜可口的咸菜。请回答下列问题： (1)开始时黄瓜萎缩变软，糖醋汁增多的原因是_______________________________________________________。 (2)两天后，黄瓜有酸甜味道，说明腌制的黄瓜细胞内既有蔗糖分子又有醋酸分子，分析其原因是 _________________________________________________________ _________________________________________________________。 提示：(1)黄瓜细胞的细胞液浓度小于糖醋汁的浓度，黄瓜细胞失水 (2)黄瓜细胞因过度失水死亡，细胞膜失去了选择透过性，糖醋汁进入黄瓜细胞中 动物细胞和成熟植物细胞都相当于渗透系统 1．哺乳动物细胞在0.9%的NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，一段时间后取出制成临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(　　) A．在高于0.9%的NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 B．在0.9%的NaCl溶液中，红细胞保持正常形态是由于此时没有水分子进出细胞 C．在低于0.9%的NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至破裂 D．渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行扩散 解析：选C。红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，A错误；在0.9%的NaCl溶液中，红细胞保持正常形态是由于此时水分子进出红细胞达到动态平衡，B错误；在低于0.9% 的NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至破裂，C正确；渗透作用是指水分子从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散，D错误。 2．(多选)某学生在显微镜下观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离或复原的过程，下图为该学生画的细胞图像。下列叙述正确的是(　　) A．图中1、2、6组成了细胞的原生质层 B．此状态下，5处的浓度可能大于、小于或等于7处的浓度 C．图中结构1不具有伸缩性，结构2和4具有伸缩性 D．水分子进出4的方式是渗透作用 解析：选BD。原生质层包括2(细胞膜)、4(液泡膜)以及两层膜之间的5(细胞质)，A错误；由题图可知，此状态下的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处于质壁分离或质壁分离复原过程中，因此细胞可能处于失水、吸水或动态平衡状态，故无法确切判断5处与7处的浓度大小，B正确；结构1是细胞壁，具有一定的伸缩性，C错误；水分子进出4(液泡膜)的方式是渗透作用，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $