2024_2025年新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输学案新人教版必修1.docVIP

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被动运输

新课程标准

核心素养

1.说出渗透作用发生的条件。

2.分析质壁分别与复原的原理和过程。

3.说明两种被动运输方式的异同。

1.生命观念——感悟正常的物质进出对细胞代谢的重要意义，认同生物体的结构和功能相适应的特点。

2.科学探究——通过对探究植物细胞的吸水和失水试验的设计和操作，进一步驾驭探究类试验的设计思路，提升试验操作实力。

学问点(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：从水相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。

2．水进出动物细胞(以哺乳动物红细胞为例)

(1)动物细胞所形成的“渗透装置”

①半透膜：细胞膜。

②浓度差：细胞质与外界溶液之间的浓度差。

(2)现象

①当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时，细胞失水。

②当外界溶液浓度等于细胞质的浓度时，水分子进出平衡。

③当外界溶液浓度小于细胞质的浓度时，细胞吸水。

3．水进出植物细胞(以成熟植物细胞为例)

植物细胞所形成的“渗透装置”

(1)半透膜(原生质层)：细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

(2)浓度差：细胞液与外界溶液之间的浓度差。

(1)达到渗透平衡时，半透膜两侧的水分子进行的是双向运动。(√)

(2)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。(×)

(3)植物细胞壁是全透性的，其作用是爱护和支持细胞。(√)

(4)原生质层由细胞壁、细胞膜、液泡膜及全部细胞质组成。(×)

1．(科学探究)结合下图分析渗透现象发生的条件和原理。

(1)假如用纱布代替玻璃纸(半透膜)，漏斗管内液面还会上升吗？

提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。

(2)假如烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会上升吗？

提示：液面不会上升，因为半透膜两侧溶液的浓度相等，单位时间内由烧杯进入漏斗内的水分子等于由漏斗进入烧杯内的水分子。

(3)渗透作用发生的条件是什么？

提示：具有半透膜和浓度差。

2．(社会责任)应用“动物细胞的吸水和失水”的原理说明：为什么静脉注射时要将药物加到0.9%的NaCl溶液中？

提示：因为人体血浆的渗透压与NaCl浓度为0.9%的生理盐水渗透压相当，用这种浓度的注射液不会变更动物细胞的形态。

1．渗透装置图解

2．当液面上升到肯定程度时，液面不再上升的缘由

分析如图可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为H1，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H1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，液面不再上升。

3．动植物细胞都是渗透系统

1．半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1)，图2设计的是证明图1物质扩散成立的试验装置。下列有关叙述正确的是()

A．图甲中水柱a将持续上升

B．图甲中水柱a将保持不变

C．图乙中水柱b将保持不变

D．图乙中水柱b将先上升后下降

解析：选D图1表明淀粉不能透过半透膜，葡萄糖可以透过半透膜；图甲中由于半透膜两侧浓度差的存在，水柱a会上升，到肯定高度后，半透膜两侧水分子进出达到平衡状态，水柱a保持不变，A、B错误；图乙中起先时由于半透膜两侧浓度差的存在，水柱b会上升，之后由于葡萄糖可以透过半透膜，缩小了半透膜两侧的浓度差，水柱b会下降，C错误，D正确。

2．下图甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图的横坐标代表时间，下列叙述不正确的是()

A．图甲所示装置中漏斗内溶液的浓度变更可用曲线丙表示

B．水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变更可用曲线乙表示

C．漏斗管内的液面高度变更可用曲线丙表示

D．半透膜内外溶液的浓度差可用曲线乙表示

解析：选A起先时，漏斗内为质量分数为30%的蔗糖溶液，漏斗外为蒸馏水，漏斗内溶液浓度高于漏斗外溶液浓度，水分子整体表现为由膜外进入膜内，蔗糖溶液浓度降低，直至平衡，可用曲线乙表示，A错误。起先时，半透膜两侧浓度差大，水分子进入半透膜内的速率较大，随着水分子不断进入膜内，半透膜两侧的浓度差越来越小，半透膜内外液面的高度差越来越大，当高度差产生的压强等于膜两侧的渗透压之差时，半透膜两侧达到渗透平衡，该过程中水分子进入半透膜的速率和半透膜两侧的浓度差渐渐下降，直至平衡，均可用曲线乙表示，B、D正确。随着水分子的进入，漏斗管内的液面渐渐上升，达到渗透平衡时停止，可用曲线丙表示，C正确。

学问点(二)探究植物细胞的吸水和失水

1．试验原理

2．试验过程

3．试验现象

-

加蔗糖溶液

加清水

中心液泡大小

变小

复原原状

液泡颜色

变深

变浅

原生质层的位置

与细胞壁分别

与细胞壁紧贴

细胞大小

基本不变

基本不变

(1)动物细胞不能发生质壁分别现象。(√)

(2)质壁分别的过程中，细胞的失水速率渐渐