秋生物必修1第1课时 细胞的吸水或失水Word文档格式.docx

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1.原理　渗透作用。

2.条件

3.渗透作用概念：

水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透作用

———————————————素养提升———————————————

科学探究——渗透作用的原理与应用

A、B分别表示渗透作用装置，据图思考下列问题：

渗透作用与扩散作用的区别：

渗透作用必须有选择透过性膜（半透膜），扩散作用则不一定需要；

扩散作用适于各种物质，渗透作用仅指溶剂分子

（1）渗透达到平衡，半透膜两侧的水分子________（填“是”或“不是”）静止不动的。

（2）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）。

（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________，右管液面________。

（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：

（4）若溶质能通过半透膜则上述A、B装置内S1、S2液面如何变化（初始浓度：

S1>

S2）?

提示　

（1）不是　

（2）>

　（3）①升高　降低　②降低　升高

（4）因为S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，外观上表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平。

[典例1]如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a>

b

C.实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定

D.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

解析　渗透作用的发生需要半透膜，如果c为纱布则不能发生渗透作用，A正确；

由于漏斗内的液面升高，所以b的浓度大于a，B错误；

当漏斗内的液面升高到一定程度后不再升高，因为液体压强的作用与浓度差的作用正好相反，C正确；

当渗透作用达到平衡状态时，仍有水分子通过半透膜，无非两个方向上的渗透处于平衡状态，D正确。

答案　B

[变式训练1]如图为渗透装置示意图，一段时间后出现的现象不包括（　　）

A.漏斗内的液面升高

B.有些水分子由蔗糖溶液通过半透膜进入清水

C.有些水分子由清水通过半透膜进入蔗糖溶液

D.半透膜两侧的溶液浓度相等

解析　蔗糖溶液的浓度大于清水，通过渗透作用由清水进入蔗糖溶液的水分子数较多，从而导致液面升高。

由于蔗糖分子不能通过半透膜，所以清水的浓度始终低于蔗糖溶液。

答案　D

联想质疑

★科学解释：

蔗糖溶液的物质的量浓度小，由蔗糖溶液一侧流向葡萄糖溶液一侧的水分子数多于由葡萄糖溶液一侧流向蔗糖溶液一侧的水分子数。

★植物细胞与动物细胞的渗透系统。

1.渗透装置中，当漏斗内液面不再上升时，半透膜两侧还存在水分子的进出吗？

提示　存在。

漏斗内液面不再上升时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等。

2.溶液浓度指的是质量浓度吗？

提示　指物质的量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液，质量浓度相同，但10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大。

细胞的吸水和失水

1.动物细胞的吸水和失水（以哺乳动物成熟的红细胞为例）

半透膜

浓度差

细胞状态

细胞膜相当于一层半透膜

外界溶液浓度

＞

细胞质的浓度

皱缩

＜

膨胀

＝

不变

2.成熟植物细胞的结构

3.

（1）半透膜：

植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，称为原生质层，具有选择透过性，相当于一层半透膜。

（2）浓度差：

细胞内的液体环境主要是指植物液泡内部的细胞液，当它和外界溶液有浓度差时，发生吸水或失水。

（3）原理和现象

①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。

[典例2]若如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是（　　）

A.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜

B.一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水

C.当溶液浓度甲>

乙时，细胞发生渗透失水，当溶液浓度乙>

甲时，细胞发生渗透吸水

D.当溶液浓度甲＝乙时，细胞处于动态平衡状态，没有水分子通过原生质层进出细胞

解析　植物的原生质层相当于半透膜；

当溶液浓度甲>

甲时，细胞发生渗透吸水；

当细胞内外溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，此时水分子进出细胞的速率相等。

[变式训练2]将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间的变化如图所示，下列有关叙述正确的是（　　）

A.KNO3溶液的起始渗透压小于红细胞内液的起始渗透压

B.与B点相比，A点对应时刻红细胞内液的渗透压较大

C.AB段细胞失水使红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液，从而出现BC段的变化

D.B点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等

解析　由图可知，由红细胞在一定浓度的KNO3溶液中刚开始时体积减小，说明KNO3溶液的浓度大于红细胞内液的浓度，因而KNO3溶液的起始渗透压大于红细胞内液的起始渗透压，A错误；

与B点相比，A点对应时刻红细胞内液的渗透压较小，因而发生渗透失水导致体积减小，B错误；

AB段细胞发生了失水，但不是导致BC段变化的原因，BC段变化的原因是由于红细胞主动吸收K＋、NO，导致红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液，C错误。

★KNO3溶液造成的质壁分离及自动复原现象。

★盐碱地中，植物吸水困难。

课堂小结

随堂检测

1.将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是（　　）

A.液泡膜内外溶液有浓度差

B.原生质层相当于一层半透膜

C.细胞壁是全透性的

D.水分可以自由出入细胞

解析　细胞内原生质层包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，原生质层相当于一层半透膜。

把成熟的植物细胞放在溶液中，原生质层两侧的溶液具有浓度差，但A项说的是液泡膜内外溶液有浓度差，故错误。

C、D选项的说法虽然正确，但与题意不符。

2.当你连续吃咸菜时，你的口腔黏膜会有干涩的感觉。

其原因是（　　）

A.口腔黏膜细胞质浓度大于外界溶液浓度，细胞失水

B.口腔黏膜细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞失水

C.口腔黏膜细胞质浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水

D.口腔黏膜细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞吸水

解析　连续吃咸菜，口腔黏膜细胞质的浓度小于外界溶液的浓度，导致细胞失水，使口腔黏膜出现干涩感觉。

3.如图甲烧杯中是5%的淀粉液，图乙烧杯中是5%的葡萄糖液，将装有蒸馏水的透析袋分别放入图甲、乙烧杯中（水和葡萄糖分子能通过透析袋的膜）放置一小时后（　　）

A.图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度不变

B.图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低

C.图甲烧杯中透析袋内的液体加入碘液后呈蓝色

D.图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后呈砖红色

解析　图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度大于透析袋内蒸馏水的浓度，由于淀粉不可以通过透析袋，所以水分子从透析袋出来进入烧杯，导致透析袋外的淀粉液浓度降低，A错误；

图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖可以进入透析袋，而透析袋内的水分子可以出来进入烧杯，所以烧杯中水分子增多，葡萄糖分子减少，则图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低，B正确；

由于淀粉不可以通过透析袋，所以图甲烧杯中透析袋内没有淀粉，加入碘液后不会出现蓝色，C错误；

图乙烧杯中葡萄糖可以进入透析袋，葡萄糖是还原糖，所以图乙烧杯加入斐林试剂后需水浴加热才可以变成砖红色，D错误。

4.半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同（如图1），预测图2的实验结果（开始时漏斗内外液面相平）最可能的是（　　）

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　因淀粉不能透过半透膜，故图甲中的水柱a上升到最大高度后将静止；

因葡萄糖可以透过半透膜，故图乙漏斗内液体先表现吸水，水柱b上升，因葡萄糖的外渗，最终扩散平衡时内外葡萄糖浓度相等，即内外液面相平。

课时作业

（时间：

30分钟）

知识点1　渗透作用的原理和应用

1.某同学设计了如右图所示的渗透作用的实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零液面。

实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势可表示为（　　）

解析　仔细观察图示，漏斗内为