2018 2019版高中生物第三章细胞的代谢第二节第1课时扩散和渗透与动植物细胞的吸水和失水课件浙科版必修1

1、第三章 第二节 物质出入细胞的方式 第1 课时 扩散和渗透与动植物细胞的吸水和失水 知识内容知识内容 扩散和渗透的过程 动、植物细胞吸水和失水的过程及原因 活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原 学考要求学考要求 b 选考要求选考要求 b b b b b (1) 结合实例，阐明扩散和渗透的概念及原理。 (2) 结合细胞学习导航学习导航 的结构特点，阐明动、植物细胞的吸水和失水原理。 (3) 通过“活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原 ”，进一步理解植物细胞的渗透现象。 课堂导入课堂导入 方式一方式一 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，

2、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选择。动、植物细胞吸水 和失水的原理是什么？具有什么特点？ 方式二方式二 2015年春，我国东北部大旱，某地区农田里的庄稼出现了严重萎蔫现象，有关部门进行紧急人工降雨后，旱情得到缓解，庄稼又恢复了挺拔。上述过程中，植物萎蔫和恢复挺拔都与水分的得失有关，植物是怎样从土壤中吸收水分的呢？除了水分外，植物还从土壤中吸收各种矿质离子，其过程又是怎样的？ 内容索引 新知导学 达标检测 新知导学 一、扩散和渗透 1.扩

3、散扩散 分子或离子 的运动 实质 结果分布均匀 ，直到平衡 扩散 使分子 方向 低浓度 高浓度向_ 2. 渗透渗透 水分子 通过 膜 的扩散。 (1) 实质： 多 少 的一侧)。 的一侧相对较 水分子进出平衡 。 (3) 结果： 低 的一侧溶液浓度 高 的一侧(或水分子由相对较 (2) 方向：溶液浓度 (4) 实例 胀破 与失水 皱缩 。 红细胞吸水 质壁分离 及 质壁分离复原 。 植物细胞的 方法技巧方法技巧 对渗透现象的分析对渗透现象的分析 (1) 图示 (2)原理分析 (3)上述装置图中漏斗液面上升到一定程度后，不再升高的原理：h产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压差达到平衡，使半透膜两

4、侧水分子的交换率相等时，液面不再升高。 3.动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 无变化 。 (1) 当细胞内外水分子的相对数相等时，细胞 胀破 。 (2) 当细胞外水分子的相对数较多时，细胞 皱缩 。 (3) 当细胞外水分子的相对数较少时，细胞 4.植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水 无变化 。 (1) 当细胞内外水分子的相对数相等时，细胞 膨胀 。 (2) 当细胞外水分子的相对数较多时，细胞 质壁分离 。 (3) 当细胞外水分子的相对数较少时，细胞 归纳总结归纳总结 动、植物细胞均符合发生渗透作用的条件动、植物细胞均符合发生渗透作用的条件 细胞种类 动物细胞 成熟植物细胞 原生质

5、层(细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质) 细胞液与外界溶液 具备条件 半透膜 浓度差 细胞膜 细胞质与外界溶液 例例1 如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表所示。 装置编号 半透膜面积 蔗糖溶液体积 甲 S T 乙 S/2 T 丙 S 2T 图2中曲线1 、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线 1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是 A.1 丙；2 甲；3 乙 B.1 乙；2 甲；3 丙 C.1 甲；2

6、乙；3 丙 D.1 丙；2 乙；3 甲 解析解析 甲、乙漏斗内盛有的是浓度相同的蔗糖溶液且体积相同，置于同一个水槽的清水中，故甲、乙漏斗液面高度最终一样高，甲的半透膜面积是乙的两倍，达到同一高度所需时间更短，甲对应曲线2 ，乙对应曲线3 ，则丙对应曲线1 。 解析 答案 易错警示易错警示 有关渗透作用的三个误区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，两侧的液面高度也不一定相同。 (3) 水分子通过半

7、透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度指的是物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。 例例2 (2017浙江4 月学考)将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子跨膜运输示意图如下 (箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子进出的多少)。下列叙述正确的是 A.一段时间后，甲细胞会发生质壁分离 B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞 C.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出 D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂 解析 答案 二、观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原 1. 实验原理实验原理 渗透 作用。 (1) 成熟的植物细胞构成渗透系统可发生 (2)

8、 当细胞液浓度 外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 2. 实验步骤实验步骤 紫色 质膜及其以内部分 吸水纸 小 加深 细胞壁 质膜及其以内部分 清水 大 质膜及其以内部分 3.实验现象及分析实验现象及分析 (1) 质壁分离的表现 萎蔫 宏观上：植物由坚挺 _ ? ?液泡?大 小? 微观上：质壁分离?细胞液颜色?浅 深 ?原生质层 与细胞壁分离 ? ? (2) 质壁分离的原因 原生质层 具有半透性 内因：a. b.细胞渗透失水 ?伸缩性小 细胞壁_?c. ? ?原生质层伸缩性大? 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 4.实验结论实验结论 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓

9、度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。 实验拓展实验拓展 质壁分离及质壁分离复原实验的应用质壁分离及质壁分离复原实验的应用 (1) 判断成熟植物细胞的死活 镜检待测成熟植物细胞一定浓度的蔗糖溶液 ? 活细胞?发生质壁分离? 死细胞?不发生质壁分离 (2) 测定成熟植物细胞液浓度 镜检待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生 质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。 (3) 比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 镜检不同成熟植物细胞同一浓度的蔗糖溶液 刚刚发生质壁分离 时所需时间的比较 比较细胞液浓度(判断质壁分离速率)。 (4) 比较未知浓度

10、溶液的浓度大小 镜检同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液 镜检记录刚刚发生 质壁分离所需时间 比较所用时间长短 判断溶液浓度的大小 (时间越短，未知溶液的浓度越大 )。 (5) 验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 镜检成熟植物细胞蔗糖溶液 细胞壁伸缩性小于 发生质壁分离 原生质层伸缩性。 (6) 鉴别不同种类的溶液 (如KNO3溶液和蔗糖溶液) 镜检同一植物的相同成熟细胞不同种类溶液 ?只发生质壁分离 溶质不能通过半透膜的溶液? ?如蔗糖溶液? ?溶质能通过半透膜的溶液?质壁分离后又自动复原? ?如KNO3溶液? (7) 质壁分离复原需要将发生质壁分离的植物细胞再置于低浓度的溶液或清水中，但如果所

11、用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl 、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。 例例3 在“观察植物细胞的质壁分离和复原 ”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察 (如图所示)。下列有关叙述正确的是 A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞溶胶区域 B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处 C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 D.为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤 解析 答案 思维启迪思维启迪 本实验成功的关键本实验成功的关键 (1) 注意材

12、料的选择：必须选用活的，且含有大液泡的成熟植物细胞。洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液为紫色，易于观察，是最佳的实验材料。 (2) 使用蔗糖溶液的浓度要适宜：浓度过小，质壁分离现象不明显，影响观察；浓度过大，会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，无法观察质壁分离复原。 例例4 如图是某同学用洋葱紫色鳞片叶表皮细胞做 “植物细胞的质壁分离及复原”的实验中所观察到的细胞图，下列叙述正确的是 A.图中1 、2 、6 组成部分具有选择透性 B.图中细胞处于质壁分离状态，此时 6 处的浓度一定大于7 处的浓度 C.图中 1 是细胞壁，6中充满了外界溶液 D.图中7 是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅 解析 答案 易错警示易错警示 当细胞处于质壁分离状态时，原生质层两侧的溶液浓度大小无法确定，可能为6 处7 处、6 处c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是 解析解析 细胞液浓度越