新教材高中生物人教版必修1学案41被动运输.docx

1、新教材高中生物人教版必修1学案41被动运输、水进出细胞的原理1渗透作用具备的两个条件23第 1 节 被动运输课前自主预习案动物细胞的吸水和失水 连线 植物细胞的吸水和失水 填图 (1)成熟植物细胞的结构：(2)探究植物细胞的吸水和失水：(3)发生质壁分离的原因：、自由扩散和协助扩散分为自由扩散和协助扩散两种类型。1物质进出细胞， 顺浓度梯度的扩散称为被动运输。2自由扩散(1)概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。(2)特点：高浓度低浓度；不需要载体；不消耗能量 (ATP)。(3)条件 (动力 )：浓度差。(4)实例： H2O、O2、 CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素等物质。3协助扩散

2、(1)概念：进出细胞的物质借助膜上的转运蛋白的扩散方式。(2)特点：高浓度低浓度；需要载体；不消耗能量 (ATP) 。(3)条件：需借助膜上的转运蛋白，可分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。(4)实例：葡萄糖进入红细胞。1.判断下列叙述的正误(1)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用 ( )(2)植物细胞放在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象 ( )(3)细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性 ( )(4)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成 ( )(5)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内 ( )(6)葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量，属

3、于协助扩散 ( )(7)水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的 ( )(8)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的 ( )答案： (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 2将人的红细胞放入 4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是 ( ) A红细胞膜具有水溶性B红细胞的液泡体积增大C蒸馏水大量进入红细胞D低温时红细胞膜流动性增大解析： 将人的红细胞放入 4 蒸馏水中，红细胞会因大量蒸馏水进入而破裂；红细胞膜 是脂溶性的；人的红细胞中没有液泡；因低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。答案： C3植物细胞的质壁分离过程中，与细胞壁分离的是 (

4、 )A 细胞核 B原生质层C细胞质 D液泡膜解析： 植物细胞的质壁分离现象指的是原生质层与细胞壁的分离。答案： B4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水分子可以自由出入细胞解析： 植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，原生质层具 有选择透过性，相当于半透膜。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。答案： B课堂互动探究案【课程标准】 阐明质膜具有选择透过性 观察植

5、物细胞的质壁分离和复原【素养达成】1知道细胞吸水和失水的原理。 （科学思维 ）2学会探究实验的基本步骤。 （科学探究 ） 3进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 （科学探究 ）4举例说出细胞膜是选择透过性膜。 （生命观念 ）5通过列表比较， 掌握被动运输方式的二种类型； 掌握区分自由扩散和协助扩散的方法。 （科学思维 ）糖醋蒜是大家比较喜欢的一种食品，但如果只用蔗糖来腌制大蒜，糖分很难进入内部， 如果与醋酸共同使用，醋酸会杀死大蒜细胞，糖分就很容易进入大蒜内部了。据此可见，物 质的进进出出都要经过细胞的边界 细胞膜。细胞内外的许多物质并不能自由地出入细胞，细胞膜能够对进出细胞的物质进行

6、选择。那么细胞内外的物质到底是怎样通过细胞膜的呢？探究点一 水进出细胞的原理师问导学】请结合上图分析：1液面高度差 H 会不会一直升高，为什么？答案： 不会。长颈漏斗中的液面升高时，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 （二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内 ），通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。2当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？答案： 不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液 体浓度。3溶液浓度指的是质量浓度吗？答案： 溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如 10%葡萄糖溶液和 10%蔗糖溶液，

7、质量浓度相同，但 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大。4如果增加蔗糖溶液的浓度，最终形成的液面高度差 H 会如何变化？答案： 高度差 H 会增大。5如果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？答案： 内外溶液的浓度差不变，液面高度差 H 不会变，但是由于半透膜面积增大，达到H 的时间会变短。【智涂笔记】易错警示 有关渗透作用的三个误区(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

8、，两侧的液面高度也不一定相同。(3)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，不是质量分数。方法规律 判断渗透系统中液体变化的方法(1)液面变化的判断：1若半透膜两侧， 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 A 侧和 B 侧溶质相同， 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。(2)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。(3)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

9、大于另一侧。师说核心】1渗透作用的原理(1)渗透装置图解：(2)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 H 1，由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，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，液面不再升高2渗透作用的应用 渗透作用发生条件的验证：检测反馈】1 (合格必考 )如图，甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图 是较长时间之后，根据漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。判断下列有关叙述，错误 的是 ( )A图甲中为半透膜，水分子能自由通过B

10、图甲中溶液的浓度大于溶液的浓度C图乙中溶液的浓度与溶液的浓度相等D图甲中溶液和浓度差越大，则图乙中的水柱越高解析： 图中代表半透膜，水分子能自由通过，而大分子不能通过， A 正确；图甲和图乙 比较，漏斗内液面上升，说明漏斗内溶液 浓度高于烧杯中溶液 ，B 正确；因为漏斗内液柱 压力的作用，当液面不再上升时，溶液 的浓度依然大于溶液 的浓度，故 C 错误；图甲中 溶液和浓度差越大，则水分跨膜运输的数量越多，则图乙中的水柱上升得越高， D 正确。答案： C2（等级选考 ）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

11、、Ma、Mb表示，图 2、4 分别表示一段时间后度差要小于 B 与 b 的浓度差，所以 h2的高度要大于 h1；同时由于图 2 中吸水相对要少，所以a 的溶液浓度相对较高。答案： D探究点二 细胞的吸水和失水【师问导学】如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中 （甲 ），再放到清水中（乙）的实验过程的图解，请分析并回答下列问题：1该细胞的原生质层包括图中的哪些部分 （请用图中数字回答 ）?答案： 包括 2、3 、4。2甲过程中， 5 的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？ 答案： 颜色变深，吸水能力逐渐增强。3甲过程中，进入 1和4 的物质分别是什么液体？答案：

12、 细胞壁是全透性的，进入 1的有水和蔗糖，而进入 4 细胞质的只有水。4有位同学错取了 3 g/mL 的蔗糖溶液， 发现做完甲过程后， 再做乙过程几乎没有观察到 相关现象，分析原因可能是什么？答案： 溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原。5回答与实验相关的问题：(1)为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料？(2)实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？(3)发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？答案：(1)紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。(2)观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形

13、成对照。(3)因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。【智涂笔记】知识整合 (1)原生质层不包括全透性的细胞壁；在质壁分离的过程中，洋葱鳞片叶的外表皮细胞的 细胞液浓度逐渐升高，颜色加深，吸水能力增强；若外界溶液浓度太高，会导致细胞过度失 水而死亡。(2)质壁分离和质壁分离复原中水分子移动都是双向的；结果是双向水分子运动的差异所 导致的现象。(3)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因为细胞壁是全透 性的，且有水分子通过原生质层渗出来。(4)若用 50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。(5)若用尿素、乙二醇

14、、 KNO 3、NaCl 做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到 细胞内而引起细胞液浓度升高。规律方法 判断细胞能否发生质壁分离及复原的规律(1)从细胞角度分析1死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离。2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1在一定浓度、溶质 (如蔗糖 )不能穿膜的溶液中发生质壁分离。2在一定浓度、溶质 (如葡萄糖、 KNO 3、尿素、乙二醇 )可穿膜的溶液中先发生质壁分离 后自动复原。3在高浓度溶液 (如 0.5 g/mL 的蔗糖溶液 ) 中可发生质壁分离，但不会发生复原。规律方法 细胞的状态与吸水和失水的判断(1)当处于质壁分离的过程中时，细胞失水量大于吸水量，此时外界溶液浓度高于细胞液 的浓度。(2)当细胞处于质壁分离复原的过程中时，细胞失水量小于吸水量，此时外界溶液浓度低 于细胞液浓度。(3)当细胞处于平衡状态时，细胞失水量等于吸水量。师说核心】1植物细胞与渗透装置的比较3实验操作步骤及现象4质壁分离及复原实验的应用(1)判断细胞的死活：(2)测定细胞液浓度的范围： 待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚 刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度： 不同植物细胞同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较