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第4章第1节被动运输
细胞的物质输入和输出
【学习目标】
1.掌握渗透作用的原理,知道植物细胞是渗透系统,建立结构与功能观。
2.体验科学探究过程,培养问题意识、实验设计能力、实践操作能力、自主构建概念能力。
3.运用物质跨膜运输知识解决生产生活中的问题,培养尊重科学、实事求是的学风和团队分工合作的精神。
学习主题一渗透作用
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情境用半透膜封住长颈漏斗的口部,在长颈漏斗内注入蔗糖溶液,然后把漏斗放到清水中,使内外液面相平,一段时间后会出现液面上升的现象,这就是渗透现象。
结合下图分析渗透现象发生的条件和原理。完成下列任务。
任务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。
任务2如果漏斗管足够长,管内的液面不会无限升高,原因是烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差,即渗透压,所以水分子有漏斗的趋势;但是液面差ΔH会产生相应的压强,当ΔH产生的压强与渗透压时,半透膜两侧水分子的,液面将不再升高。
任务3如果用纱布代替玻璃纸(半透膜),漏斗管内液面还会升高吗?
任务4如果烧杯内不是清水,而是同浓度的蔗糖溶液,漏斗液面还会升高吗?
任务5渗透装置中,当漏斗内溶液不再上升时,半透膜两侧的溶液浓度相同吗?
任务6由以上分析确定渗透作用发生需要什么样的条件?
,
渗透装置
(注:以上两个U型管中的半透膜均不允许葡萄糖、蔗糖通过),1.渗透作用的原理
(1)原理分析
(2)液面变化的判断。
①若半透膜A侧溶质可以通过半透膜,B侧溶质不能通过半透膜,则B侧液面升高。
②若半透膜两侧的溶质相同,且均不能通过半透膜,则浓度高的一侧液面升高。
③若半透膜两侧的溶质均能通过半透膜,则不存在高度差。
(3)高度差的大小决定于浓度差的大小,浓度差越大,高度差越大。
(4)浓度变化:渗透系统中,溶质不能通过半透膜时,实验刚开始浓度大的一侧达到平衡后的浓度仍大于另一侧。
2.渗透系统的溶液浓度
研究渗透作用时溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度,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,质量浓度相同,但葡萄糖溶液的物质的量浓度大,即单位体积中溶质分子的数目多,溶剂分子的数目少,故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。(见图文联动中的图4、5)
【重点笔记】
(1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动,而不是单向运动,观测到的现象是由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。
(2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时,是指两侧的水分子运动达到平衡,而两侧溶液的浓度并不一定相同,两侧的液面高度也不一定相同。
(3)若溶质分子能通过半透膜,则先是浓度高的一侧液面升高,随后另一侧液面上升,最后达到渗透平衡。
(4)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度,是单位体积中微粒的多少,而不是质量分数。
1.下列现象中属于渗透作用的是()
A.水分子通过细胞壁B.葡萄糖分子通过细胞膜
C.K+通过细胞膜D.水分子通过细胞膜
2.如图甲烧杯中是5%的淀粉溶液,图乙烧杯中是5%的葡萄糖溶液,将装有蒸馏水(含碘液)的透析袋放入甲组烧杯中,只有蒸馏水的透析袋放入乙组烧杯中。放置12h后,观察甲组实验现象;取乙组透析袋内液体,加入斐林试剂热水浴后观察实验现象。下列叙述错误的是()
A.甲组静置12h后,透析袋外的淀粉溶液变蓝
B.甲组静置12h后,透析袋内的液体颜色变浅
C.乙组静置12h后,透析袋外的葡萄糖溶液浓度增大
D.该活动说明,葡萄糖分子和碘可以透过半透膜,而淀粉分子无法通过
3.
透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30min后,会发现()
A.透析袋胀大B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小D.试管内液体浓度增大
4.如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为猪膀胱膜,图①、③表示初始状态,其装置内溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图②、④分别表示一段时间后的状态,液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且(M_(A)>M_(B))、Ma=Mb>MA,则达到平衡后()
A.h1>h2,Ma>MbB.h1>h2,Ma<Mb
C.h1<h2,Ma<MbD.h1<h2,Ma>Mb
学习主题二水进出细胞的原理
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情境1如【图文联动】①②③④所示为哺乳动物成熟红细胞放在不同浓度外界
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