【生物】2020届一轮复习人教版物质的跨膜运输学案
2020届 一轮复习 人教版 物质的跨膜运输 学案
【考纲解读】
最新考纲
细解考点
核心素养
1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)
2.实验:通过模拟实验探究膜的透性
3.实验:观察植物细胞的质壁分离和复原
1.说出发生渗透作用的条件
2.说明细胞的吸水和失水并能解释生产和生活中发生的渗透现象
3.说明植物细胞发生质壁分离的原理和过程
4.举例说明自由扩散、协助扩散和主动运输的特点
5.说明影响自由扩散、协助扩散和主动运输的因素
6.说明大分子物质出入细胞的方式及特点
1.生命观念——物质与能量观:理解细胞内物质运输与能量供应的关系
2.科学思维——归纳与演绎:分析不同物质跨膜运输实例,归纳跨膜运输的方式与特点;模型与建立:建立渗透作用的实验模型
3.科学探究——设计实验与结果分析:设计实验探究膜的透性;分析植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验
4.社会责任——根据渗透作用和物质运输的原理指导灌溉和施肥
7.根据渗透作用和物质出入细胞的方式解释生产和生活中的问题
考点一 细胞的吸水和失水
1.渗透作用原理
(1)发生渗透作用的条件
①具有半透膜;
②膜两侧溶液具有浓度差。
(2)渗透作用的实质:单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子,导致蔗糖溶液液面上升。
2.动物细胞的吸水和失水
(1)原理
(2)现象
3.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当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。
②当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,失水的细胞发生质壁分离复原现象。
【深挖教材】
(1)渗透作用与扩散作用有何区别?
提示:渗透作用的发生必须有半透膜或选择透过性膜,扩散作用则不一定有膜的参与,扩散作用适用于各种物质,渗透作用仅指溶剂分子。
(2)渗透作用中,膜两侧溶液的浓度指的是质量浓度吗?
提示:不是,溶液浓度指物质的量浓度。
1.两种装置的渗透作用分析
A、B分别表示渗透作用装置,据图探究下列问题:
(1)据水分的流动方向判断:渗透达到平衡,半透膜两侧的水分子不是(填“是”或“不是”)静止不动的;图A中当溶液浓度S1>(填“>”或“<”)S2时,流向S1的水分多于流向S2的水分,水分就通过半透膜由S2流向S1;当溶液浓度S1
”或“<”)时,流向S2的水分多于流向S1的水分,水分就通过半透膜由S1流向S2。
(2)据溶液的浓度大小判断:Δh不变时,S1、S2浓度的大小关系为:S1>S2(填“>”或“<”)(S1、S2中溶质不能通过半透膜),原因是液面高的一侧形成的压强会阻止水分由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
(3)在B图所示的U形玻璃管内,左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平,假设溶质分子不能透过半透膜。
①一段时间后,两管中液面的变化为:左管液面升高,右管液面降低。(填“升高”“降低”或“不变”)
②如同时向两管内加入等量的麦芽糖酶,两管中液面的变化分别为:左管液面下降,右管液面上升,最后稳定在一定高度。
2.如图甲是一个典型的渗透装置,作为成熟植物细胞也应符合渗透系统的全部条件。请指出图乙中与图甲a、b、c对应的分别是什么?
提示:a对应①细胞液,b对应⑥原生质层,c对应外界溶液。
【深度思考】
对于植物细胞来说,单位时间内,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外液体的浓度一定相等吗?
提示:不一定。植物细胞有细胞壁的支持、保护作用,当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。
题型一 渗透作用现象分析
1.(2018·山东潍坊期末)下列现象与渗透作用的关系密切程度最小的是( D )
A.施肥过多导致烧苗
B.蜜饯可以防腐
C.人体静脉注射生理盐水
D.根毛细胞吸收K+
解析:施肥过多导致烧苗是因为土壤溶液的浓度过大,细胞通过渗透作用失水。蜜饯可以防腐是因为高浓度的糖使菌类失水,菌类不能繁殖。静脉注射生理盐水是防止人体细胞失水或吸水。根毛细胞吸收K+是主动运输过程,与渗透作用关系密切程度最小。
2.(2018·湖南常德检测)如图为研究渗透作用的实验装置,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,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。漏斗内外起始时液面相平,当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关叙述正确的是( C )
A.渗透平衡时,溶液S1的浓度等于溶液S2的浓度
B.若向漏斗中加入蔗糖分子,则平衡时m变小
C.达到渗透平衡时,仍有水分子通过半透膜进出
D.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大
解析:漏斗内外起始时液面相平,液面差m的形成与漏斗内外的渗透压不同有关,即渗透平衡时,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度;向漏斗中加入蔗糖分子半透膜两侧浓度差变大,则平衡时m变大;吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,会导致漏斗内的蔗糖溶液的渗透压减小,再次平衡时,m将减小。
有关渗透作用的3个易错点
(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
(2)水分子的运输特点:无论细胞吸水或失水,水分子的移动方向都是双向的。
(3)渗透平衡≠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相等。
题型二 动物细胞的吸水和失水
3.(2018·山东聊城一模)将红细胞分别放在等渗的NaCl和KCl溶液中一段时间,前者不会引发溶血现象(血细胞破裂)而后者会出现。导致这种现象发生的原因是( C )
A.Cl-大量进入红细胞引起红细胞吸水
B.KCl溶液浓度大于红细胞内溶液浓度
C.K+大量进入红细胞引起红细胞吸水
D.K+破坏了红细胞膜的选择透过性
解析:将红细胞分别放在等渗的NaCl和KCl溶液中一段时间,前者不会引发溶血现象,说明Na+和Cl-没有大量进入红细胞;后者会出现溶血现象说明K+大量进入红细胞引起红细胞吸水。
4.(2019·四川成都模拟)将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验,浸泡一段时间后其细胞形态如图所示。下列叙述错误的是( D )
A.图中所示细胞内液的渗透压,a组的比b组的高
B.浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量
C.若向a组烧杯中加入少量葡萄糖,则其细胞可能会皱缩后恢复原状
D.上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较:c>b>a
解析:由图可知,红细胞浸入a溶液中保持正常形态,说明a溶液浓度等于细胞内液的溶质浓度;红细胞浸入b溶液中吸水膨胀,说明b溶液浓度小于细胞内液的溶质浓度;红细胞浸入c溶液中失水皱缩,说明c溶液浓度大于细胞内液的溶质浓度。因此,a、b、c溶液浓度大小:b
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