1、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。3社会责任基于细胞渗透吸水和失水，能够指导农业生产合理施肥。一、水进出细胞的原理1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。2渗透作用具备的两个条件(1)具有半透膜。(2)膜两侧具有浓度差。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、(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)原理和现象外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。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水分子通过细胞壁的扩散称为渗透作用。()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植物细胞的细胞液是指细胞内的液体。()5当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，可能会发生质壁分离，即细胞质与细胞壁分离。()提示：
3、1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。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液泡中的液体才称为细胞液。5质壁分离是原生质层与细胞壁分离。渗透现象原理及条件1渗透作用与扩散作用的区别渗透作用与扩散作用的比较渗透作用扩散作用区别概念水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动条件具有一层半透膜；半透膜两侧溶液存在浓度差两处物质相对含量不相等结果通过半透膜的溶剂分子达到动态平衡两处物质相对含量相等联系渗透作用是扩散作用的一种特殊形式2渗透现象的分析(1)图
4、示(2)原理分析(3)分析上图可知：h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。3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选择透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
5、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如图是研究渗透作用的实验装置，漏斗内外有不同浓度的同一种溶液S1和S2，实验起始时漏斗内外液面相平。下列说法错误的是()A实验开
6、始时S1浓度大于S2浓度B渗透平衡时S1浓度大于S2浓度C渗透平衡时无物质透过半透膜D如果将S2浓度适当降低，则渗透平衡时液面差更大C开始实验后出现了液面差，说明发生了渗透作用，漏斗内液面上升溶液量增多，说明实验开始时S1的浓度大于S2的浓度，A正确；渗透平衡时存在液面差，液面差产生的水分运输的阻力需要半透膜两侧的浓度差产生的水分运输的动力来抵消，所以渗透平衡时浓度不相等，且漏斗内液面高于漏斗外，说明渗透平衡时S1浓度大于S2浓度，B正确；渗透平衡时，S1溶液中水分子与S2溶液中水分子的移动只是处于动态平衡，仍然透过半透膜，C错误；如果将S2浓度适当降低，那么漏斗内外溶液浓度差将增大，水分子向
7、漏斗内运输的速率将会更快，渗透平衡时的液面差也将会更大，D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)
8、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。动植物细胞的吸水和失水1动植物细胞都是渗透系统2细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用(1)对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。(2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是由土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。(3)糖渍、盐渍食品不易变质的原因是高浓度的溶液使微生物(如细菌)不能生存和繁殖，从而能较长时间保存食物。(4)医用生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。3猫的
9、红细胞置于质量分数为0.9%的NaCl溶液中，能维持细胞的正常形态，原因是()A细胞被固定B细胞膜的选择透过性被改变C水分不再出入细胞D水分进出细胞达到平衡D红细胞置于生理盐水中，因细胞质的浓度等于外界溶液的浓度，水分进出细胞达到平衡，细胞形态维持正常。4下表资料显示四组马铃薯条分别浸入四种不同溶液，1 h后马铃薯条质量变化的百分率，假设溶质不被吸收，根据表中资料可得到的结论是()溶液质量变化百分率5%5%3%0%A溶液的浓度最小B溶液的浓度小于溶液C溶液的浓度最大D溶液是蒸馏水A马铃薯条在溶液中吸水，在溶液中失水较多，在溶液中失水较少，在溶液中吸水失水达到动态平衡，故外界四种溶液浓度大小为。
10、判断细胞能否发生质壁分离及复原的方法(1)从细胞角度分析死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离。(2)从溶液角度分析在一定浓度、溶质不能穿膜的溶液中发生质壁分离。在一定浓度、溶质可穿膜的溶液中先发生质壁分离后自动复原。在过高浓度溶液中可发生质壁分离，但一般不会发生复原。生活中经常出现下列情况：(1)吃较咸的食物，如连续嗑带盐的瓜子，口腔和唇的黏膜感觉干涩；(2)白菜剁碎做馅时常常要放一些盐，稍等一会儿可见有水分渗出；(3)卖菜的阿姨往青菜上喷水，使已经萎蔫的蔬菜变得硬挺、新鲜。通过对情景材料的分析知，生活中好多现象与细胞的吸水和失水有关，那
11、么这些生活现象为什么会出现，由此可形成科学思维的学科素养。(1)为什么连续嗑带盐的瓜子，口腔和唇的黏膜感觉干涩？(科学思维)提示：连续嗑带盐的瓜子使细胞外液浓度升高，导致口腔上皮细胞失水。(2)卖菜的阿姨往菜上喷水，使已经萎蔫的蔬菜变得硬挺、新鲜的原因是什么？(科学思维)提示：卖菜的阿姨往青菜上喷水，青菜细胞周围水溶液的浓度小于青菜细胞液的浓度，青菜细胞吸水。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵1渗透作用发生的两个条件：一是半透膜，二是浓度差。2原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。3植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度。(2)原生质层的伸缩
12、性大于细胞壁的伸缩性。4只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。1疟原虫可以寄生在红细胞内，使人患疟疾，要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在什么溶液中制片检查()A0.9%的盐水B清水C浓盐水D0.1%葡萄糖溶液B疟原虫寄生在红细胞内不易检查，因此要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在清水中，使红细胞吸水涨破，释放出疟原虫，B项正确，A、C、D三项均错误。2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abC实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定D
13、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ba，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。3将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如图所示，依照红细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低排列，正确的是()A甲乙丙丁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
14、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abc，那么它们之间水分渗透的方向表示正确的是()Ca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
15、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