4.1 水进出细胞的原理（第1课时）（原卷版）.docx

学习目标第1节水进出细胞的原理学案（第1课时）

学习目标

1.生命观念——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——阐明渗透作用的条件及原理。

3.科学探究——结合探究实验,分析理解细胞吸水和失水的过程及应用。

目标一、渗透作用

1.渗透作用的概念:是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。

2.渗透作用发生的条件

3.渗透作用的方向

水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。

小提醒:渗透作用必须有半透膜,扩散作用则不一定需要;扩散作用适用于各种物质,渗透作用仅指溶剂分子。

4.判断下列相关表述的正误

(1)渗透作用是扩散的一种特殊形式。()

(2)半透膜是生物膜,具有选择透过性。()

(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)植物通过渗透作用从溶液中吸收K＋。()

探究一：渗透作用发生的条件

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外扩散的速度，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？为什么？

提示不相同。漏斗内溶液浓度仍然高，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，故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度高于烧杯中清水的浓度。

(4)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？

提示不会。原因是纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。

(5)如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？

提示不会。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。

1.当液面上升到一定程度时,液面不再升高的原因

分析下图可知:漏斗中的液面高于水槽中的液面,液面差为ΔH,由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差,即渗透压差,所以水分子有进入漏斗的趋势;但是当ΔH产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换速率相同时,液面不再升高。

2.影响渗透作用中液面变化的因素分析

半透膜表面积的大小

半透膜两侧的浓度差

在溶液浓度NB＝NC＞NA,其他条件都相同的情况下,半透膜的表面积越大,单位时间内进出半透膜的水量越多,液面变化越明显

结果:vB＞vC,ΔhB＝ΔhC

在其他条件相同的情况下,半透膜两侧的浓度差越大,单位时间内进出半透膜的水量越多,液面变化越明显

结果:vB＞vC,ΔhB＞ΔhC

强化训练

强化训练

1.某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，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，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是()

A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2

B．渗透平衡后无水分子通过半透膜

C．漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快

D．向漏斗内加适量清水Δh将变小

2.如图实验装置中，半透膜只允许水分子和单糖分子透过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图。则下列关于液面的变化及相关叙述正确的是()

A．a先降后升，b先升后降

B．a先升后降，b先降后升

C．当液面最终停止变化时，半透膜两侧溶液浓度相等

D．当液面最终停止变化时，b侧浓度高于a侧

题后归纳(1)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，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。

(2)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，则两侧不存在高度差。

目标二、水进出细胞的原理

1.动物细胞的吸水和失水

(2)现象

2.植物细胞的吸水和失水

(1)成熟植物细胞的结构

①原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质,称为原生质层。原生质层具有选择透过性,相当于一层半透膜。

②浓度差:成熟植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液,当它和外界