2020-2021学年生物新教材人教必修1学案：第4章第1节 第1课时细胞吸水和失水（教师备课版）

2020-2021学年生物新教材人教必修1学案：第4章第1节 第1课时细胞吸水和失水（教师备课版）

www.ks5u.com 第1节　被动运输 第1课时　细胞吸水和失水 课标内容要求 核心素养对接 ‎1.阐明质膜具有选择透过性。‎ ‎2．实验：通过模拟实验探究膜的透性。‎ ‎1.生命观念——结构与功能相适应，细胞的结构决定细胞通过渗透作用吸水或失水。‎ ‎2．科学思维——分析与综合，对渗透作用现象进行分析，理解渗透作用原理。‎ 一、渗透现象的原理及条件 渗透作用 ‎(1)含义：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。‎ ‎(2)方向：从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。‎ ‎(3)渗透作用具备的两个条件 ‎(ⅰ)具有③半透膜。‎ ‎(ⅱ)膜两侧①②具有浓度差。‎ 二、细胞的吸水和失水 ‎1．动物细胞的吸水和失水 ‎(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。‎ ‎(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 ‎2.植物细胞的吸水和失水 ‎(1)成熟植物细胞的结构 ‎(2)原理和现象 ‎①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。‎ ‎②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。‎ 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎1．植物细胞的细胞液是指细胞内的液体。 (　　)‎ ‎2．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。 (　　)‎ ‎3．将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。 (　　)‎ ‎4．水分子通过细胞壁的扩散称为渗透作用。 (　　)‎ 提示：1.×　液泡中的液体才称为细胞液。‎ ‎2．×　渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是物质的量浓度。‎ ‎3．×　动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，能发生渗透作用。‎ ‎4．×　细胞壁是全透的，不能相当于半透膜，水分子通过细胞壁的扩散，不能称为渗透作用。‎ ‎　渗透现象的原理及条件 ‎1．渗透现象的分析 ‎(1)图示 ‎(2)原理分析 ‎(3)分析上图②可知：Δh产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换速率相等时，液面不再升高。‎ ‎2．半透膜、选择透过性膜以及生物膜的区别 概念范畴 特点 半透膜 物理学上的概念 物质能否通过半透膜取决于半透膜孔隙直径的大小 选择透过性膜 生物学上的概念 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功能完善的一类半透膜 生物膜 活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡后，细胞膜等生物膜变为全透性 深化探究：1.如果渗透实验中，烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗管内液面还会升高吗？‎ 提示：漏斗管内液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。‎ ‎2．渗透实验中，液面高度差H会不会一直升高，为什么？‎ 提示：不会。漏斗管中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(以半透膜为界，二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，单位时间内透过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等。因此，‎ 液面高度差不会一直升高。‎ ‎3．如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H会不会变化？达到H的时间会不会变化？‎ 提示：半透膜两侧溶液的浓度差不变，液面高度差H不会变，但是由于半透膜面积增大，因此达到H的时间会变短。‎ ‎1.右图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液。据图判断，下列叙述错误的是(　　)‎ A．若c为一层纱布，则不会发生此现象 B．实验开始时，c两侧的溶液浓度大小是a>b C．实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定 D．当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡 B　[纱布不能作为半透膜，则漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，浓度差无法维持，液面不会上升，A项正确；由图知，b漏斗液面上升，故实验开始时溶液浓度大小是b>a，B项错误；实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，液面先上升，达到一定高度后液面不再上升，水分子进出漏斗达到动态平衡，C、D项正确。]‎ ‎2．某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为 (　　)‎ B　[仔细观察题图，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速率较大。随着液面高度的增大，液柱抑制水分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡时，液面不再上升。此时，水分子通过半透膜的渗入与渗出达到平衡。]‎ 有关渗透现象的两点提醒 ‎(1)两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。‎ ‎(2)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。‎ ‎　细胞的吸水和失水 ‎1．动植物细胞都是渗透系统 ‎2．渗透作用的应用 ‎(1)比较不同溶液浓度的大小 漏斗内 烧杯内 溶液浓度 M N 现象及结论 ‎①若漏斗内液面上升，则M>N ‎②若漏斗内液面不变，则M＝N ‎③若漏斗内液面下降，则M乙>丙>丁 B．丁>甲>乙>丙 C．丙>丁>甲>乙 D．丙>乙>丁>甲 D　[水是从低浓度的一侧通过细胞膜到达高浓度的一侧。甲中的红细胞吸水破裂，说明其所处的蔗糖溶液的浓度最低；乙中的红细胞基本保持正常状态，说明水分子进出细胞处于动态平衡，其所处的蔗糖溶液的浓度与细胞质浓度相等；丙中红细胞失水而皱缩，‎ 说明其所处的蔗糖溶液的浓度最高；丁中的红细胞吸水膨胀但没有破裂，说明其所处的蔗糖溶液的浓度低于细胞质浓度，但高于甲的蔗糖溶液的浓度，即蔗糖溶液的浓度由高到低为丙>乙>丁>甲。综上所述，D正确。]‎ ‎4．(2019·天津蓟州马伸桥中学高一上月考)植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们之间水分渗透的方向表示正确的是(　　)‎ C　[a的细胞液浓度最大，所以b和c都失水，a吸水；b的细胞液浓度大于c，所以b又从c吸水，C正确。]‎ ‎5．如图为一实验装置，各试管中装有一长度与体积均相同的新鲜马铃薯条，处理如下，约1小时后取出各马铃薯条，并观察它们的长度变化，实验室的温度和湿度在实验过程中保持不变。试分析：‎ ‎(1)甲试管中马铃薯条长度的变化是________，原因是________。乙试管中马铃薯条长度的变化是________，原因是________。丙试管中马铃薯条长度的变化是__________，原因是________。‎ ‎(2)丙试管中的马铃薯条，在实验中的作用是________。‎ ‎(3)此实验的原理是______________________________。‎ ‎[解析]　成熟的植物细胞相当于一个渗透系统。当细胞液与外界溶液之间存在浓度差时，水就会通过原生质层向浓度高的一侧渗透，造成细胞吸水或者失水。甲试管中蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞将失水，使马铃薯条变短；乙试管中，由于蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度，造成细胞吸水，使马铃薯条变长；丙试管中的马铃薯条的长度基本保持不变，因为细胞既不吸水也不失水，在实验中起对照作用。‎ ‎[答案]　(1)变短　细胞失水　变长　细胞吸水　不变　细胞中的水分基本不变 ‎(2)对照 ‎(3)渗透作用