1、高一人教版生物学必修1第4章被动运输（第1课时）问题探讨 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现右图所示的现象。玻璃纸（又称赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。*半透膜：某些物质可以通过，另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜取决于物质分子的大小。问题探讨Q1.漏斗管内的液面为什么会升高？扩散作用 物质从相对含量多的区域向相对含量少的区域转移，直至均匀分布的现象。发生条件：存在浓度差问题探讨Q1.漏斗管内的液面为什么会升高？烧杯中的水分子通过半透膜向漏
2、斗内扩散导致漏斗液面升高。事实上，半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的相对含量低。因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加液面上升。渗透现象示意图渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。问题探讨渗透现象示意图Q2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？不会。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。问题探讨渗透现象示意图Q3.如果用一层纱布代替玻璃纸，还
3、会出现原来的现象吗？不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。渗透作用的发生需要具有半透膜。渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。问题探讨渗透现象示意图Q4.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？漏斗管中的液面将保持不变。渗透作用的发生需要半透膜两侧存在浓度差。渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜_扩散。（相对含量高相对含量低）从相对含量高一侧向相对含量低一侧渗透作用一、概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从水的相对含量高（溶液浓度低）的一侧向相对含量低（溶液浓度高）的一侧扩散。二、对象：四、方向
4、：相对含量高相对含量低。三、本质：扩散作用。水等溶剂分子。五、条件：1.具有半透膜；2.半透膜两侧存在浓度差。渗透作用一、概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从水的相对含量高（溶液浓度低）的一侧向相对含量低（溶液浓度高）的一侧扩散。质量浓度：AB物质的量浓度：AB质量分数为10%的蔗糖溶液质量分数为10%的葡萄糖溶液水分子移动方向：ABAB水分子相对含量：ABAB渗透作用一、概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从水的相对含量高（溶液浓度低）的一侧向相对含量低（溶液浓度高）的一侧扩散。二、对象：四、方向：相对含量高相对含量低。三、本质：扩散作用。水等溶剂分子。五、条件：1.具有半透膜；2
5、.半透膜两侧存在浓度差。物质的量浓度质量浓度水分进出动物细胞外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度条件水分子移动方向水分进出动态平衡单位时间内进出细胞的水分子数相等细胞吸水膨胀甚至涨破细胞失水皱缩细胞形态不变细胞形态水分进出动物细胞外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度条件水分进出动态平衡细胞吸水膨胀甚至涨破细胞失水皱缩细胞形态不变细胞形态Q1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于渗透装置中的什么物质？红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜。它相当于渗透装置中的蔗糖分子。水分进出动物细胞Q2.红细胞中的什
6、么结构相当于一层半透膜？红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。Q3.红细胞吸水或失水取决于什么条件？取决于红细胞内外溶液的浓度差；一般情况下，浓度差越大，红细胞吸水或失水越多。外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度条件水分进出动态平衡细胞吸水膨胀甚至涨破细胞失水皱缩细胞形态不变细胞形态水分进出动物细胞外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度条件水分进出动态平衡细胞吸水膨胀甚至涨破细胞失水皱缩细胞形态不变细胞形态一、原理：动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统，水分子通过渗透作用进出动物细胞。二、条件：1.半透膜2.浓度差细胞膜；细胞质与外界溶液。水分
7、进出动物细胞Q4.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？不一定，因为红细胞吸水膨胀后，细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水。外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度条件水分进出动态平衡细胞吸水膨胀甚至涨破细胞失水皱缩细胞形态不变细胞形态水分进出动物细胞外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度条件水分进出动态平衡细胞吸水膨胀甚至涨破细胞失水皱缩细胞形态不变细胞形态Q6.临床上输液为什么要用生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液）？因为生理盐水的浓
8、度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。Q5.连续嗑带盐的瓜子时，为什么口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉？因为口腔和唇的黏膜细胞的细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞失水。水分进出植物细胞在青菜上洒水能使其坚挺农作物施肥过多会造成“烧苗”蜂蜜番茄会出水水分进出植物细胞成熟的高等植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液原生质层特点：水分进出植物细胞也是通过渗透作用吗？作用：保护和支持细胞伸缩性比较小成熟植物细胞内主要的液体环境相当于一层半透膜伸缩性比较大液泡内的液体全透性（水分子可以自由通过）探究植物细胞的吸水和失水一、提出问题水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
9、原生质层相当于一层半透膜吗？二、作出假设水分通过渗透作用进出植物细胞；原生质层相当于一层半透膜。探究植物细胞的吸水和失水三、设计实验（一）植物细胞1.具有发生渗透作用条件的细胞？2.容易观察形态变化的细胞？成熟的植物活细胞未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）具有中央大液泡和原生质层死细胞细胞液具有颜色（如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞）细胞质具有颜色（如具有较多叶绿体的叶肉细胞）探究植物细胞的吸水和失水三、设计实验（二）外界溶液2.如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？1.盐酸、酒精、醋酸等溶液是否适用？用高于细胞液浓度的溶液浸泡细胞，以升高细胞外溶液浓度用清水浸泡细胞以降低细胞外溶液浓度既能使细胞发生
10、明显失水又不会使细胞过快死亡不适用，因为这些溶液对细胞有害，破坏细胞活性。探究植物细胞的吸水和失水三、设计实验（一）植物细胞：（二）外界溶液：具有中央大液泡和原生质层，液泡中有色素（三）植物细胞吸水和失水的观察要点：紫色中央液泡体积、紫色中央液泡颜色原生质层的位置、细胞大小紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色的洋葱鳞片叶外表皮0.3g/mL蔗糖溶液、清水探究植物细胞的吸水和失水三、设计实验（四）实验步骤：1.制作装片撕表皮滴清水展表皮盖盖玻片2.低倍镜观察紫色中央液泡的体积、颜色，原生质层的位置，细胞体积自然状态探究植物细胞的吸水和失水三、设计实验（四）实验步骤：3.滴加蔗糖溶液0.3g/mL蔗糖溶液
11、引流4.低倍镜观察紫色中央液泡的体积、颜色，原生质层的位置，细胞体积失水状态探究植物细胞的吸水和失水三、设计实验（四）实验步骤：5.滴加清水清水引流6.低倍镜观察紫色中央液泡的体积、颜色，原生质层的位置，细胞体积吸水状态疑问解答1.渗透作用与扩散作用的区别与联系？渗透作用扩散作用概念对象半透膜联系扩散作用渗透作用水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧扩散物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方的自由运动水分子（或其他溶剂分子）各种物质需要不一定需要渗透作用本质上属于扩散作用疑问解答2.如何快速判断水分子宏观上的移动方向？关键点：溶质分子能否透过半透膜半透膜两
12、侧溶液的物质的量浓度水分子移动方向(宏观)：(溶液浓度低)(溶液浓度高)水相对含量高水相对含量低疑问解答2.如何快速判断水分子宏观上的移动方向？关键点：溶质分子能否透过半透膜半透膜两侧溶液的物质的量浓度（1）溶液对水的吸引力（渗透压）取决于单位体积内溶质微粒的数量。溶质的相对分子质量，溶质物质的量浓度，溶液对水的吸引力单位体积内溶质微粒数量，溶液对水的吸引力质量分数为10%的蔗糖溶液_质量分数为10%的葡萄糖溶液 1 mol/L 葡萄糖溶液_1 mol/L NaCl 溶液注意：疑问解答2.如何快速判断水分子宏观上的移动方向？（2）水分子移动方向(微观)：水分子移动方向(宏观)：(溶液浓度低)(溶液浓度高)水相对含量高水相对含量低注意：水相对含量高水相对含量低水相对含量高水相对含量低(溶液浓度低)(溶液浓度高)(溶液浓度低)(溶液浓度高)
