人教版教学11高一生物必修1新人教版同步41-物质跨膜运输的实例.pptx
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1、第第1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例1知识与技能(1)说出细胞在什么情况下吸水和失水。(2)举例说明细胞膜是选择透过性膜。(3)熟练制作临时装片和操作显微镜观察。2过程与方法(1)尝试从生活现象中提出问题,作出假设。(2)学习进行探究问题的一般方法和步骤。学习目标3情感态度与价值观(1)参与课堂讨论与交流。(2)养成良好的实验习惯,如及时清洗和摆放实验用具,爱护实验室卫生等。一、细胞的吸水和失水1动物细胞的吸水和失水当 外 界 溶 液 的 浓 度 比 细 胞 质 的 浓 度 低 时,细 胞_;当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时,细胞_;当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相等时,水分进出
2、细胞处于_。知识清单2植物细胞的吸水和失水(1)结构基础细胞吸水和失水的物质基础:植物细胞内有_,其内含有_,使细胞内部具有一定的浓度;细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的_相当于一层_。此外,植物细胞具有_,是全透性的。(2)质壁分离细胞的质壁分离是指_和_的分离。2实例植物对Ca2、Mg2和Si4的吸收,人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收等。难点1 渗透作用与细胞吸水和失水1渗透系统的组成(如图)(1)半透膜可以是生物性的选择透过性膜,如膀胱膜;也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。难点互动2渗透现象及其原因(1)渗透现象:先让漏斗颈内液面与烧杯内液面相平,一段时间后
3、,漏斗颈内液面上升。(2)液面上升的原因图示即单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗内的水分子数量多于从长颈漏斗内渗出的水分子数量,因此漏斗内的液面上升。验证实验设计A组和B组对比说明渗透作用要有半透膜。A组和C组对比说明渗透作用必须是半透膜两侧的溶液具有浓度差。3细胞吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水细胞膜相当于半透膜,浓度差由外界溶液浓度与细胞质的浓度来体现。细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的差值。水分子是顺相对含量的梯度进出动物细胞的。(2)渗透作用与植物细胞吸水和失水比较渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本条件半透膜、浓度差原生质层选择透过性膜浓度差细胞
4、液与外界溶液之间的浓度差值原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散水扩散方向低浓度溶液高浓度溶液4.细胞吸水和失水原理的应用(1)对农作物的合理灌溉,既满足了农作物对水分的需要,同时也降低了土壤溶液的浓度,有利于植物根毛细胞对水分的吸收。(2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象,都是因为土壤溶液浓度过高,甚至超过了根毛细胞细胞液浓度,导致根毛细胞不易吸水甚至失水造成的。(3)糖渍、盐渍食品不易变质的原因,是在食品外面和内部形成很高的浓度差,使微生物不能在其中生存和繁殖,所以能长时间保存。(4)医用生理盐水的浓度为0.9%,不会使人体细胞失
5、水或吸水,从而可以保障人体细胞维持正常的形态和功能。(5)在制备细胞膜时,常用哺乳动物成熟的红细胞放入清水(蒸馏水)中,红细胞会吸水而涨破,内容物流出,从而得到细胞膜。特别提示:水的扩散是双向的,只是整体上水的扩散方向是从低浓度的溶液到高浓度的溶液。这里溶液的浓度指的是物质的量浓度,这里的浓度差实质上是指膜两侧水分子的相对数目的多少。当膜两侧水分子的扩散达到动态平衡时,水分子的进出速度相等,此时液面不再上升。注意溶质分子是否通过半透膜,若能通过半透膜,该物质不同情况对溶液浓度的影响不同,需具体分析其变化。植物细胞吸水和失水与动物细胞吸水和失水的区别:吸水时:植物细胞膨胀或质壁分离复原,动物细胞
6、涨破(无细胞壁支持和保护)。失水时,植物细胞质壁分离,动物细胞皱缩。例1下面是研究渗透作用的装置图,请根据探究的主题和要求完善相关实验。材料:清水、不同浓度的蔗糖溶液、纱布等。(1)在装置A的基础上,完善渗透装置。(2)若要验证渗透作用的发生条件之一是必须具有半透膜,应如何设计?根据什么现象判断?(3)若要验证发生渗透作用的条件之一是必须存在浓度差,又将如何设计?(4)有两种不同浓度蔗糖溶液(M和N),请用两种实验方案比较其浓度高低。答案:(1)将蔗糖溶液放入卵壳膜(半透膜)内,清水放入烧杯中。(2)取两个相同的如A、B的装置,烧杯内均放等量清水,A装置用卵壳膜,B装置用一层纱布代替卵壳膜,漏
7、斗内均装入相同的蔗糖溶液。现象:A装置中漏斗内液面上升,B装置中液面不上升。(3)(4)方案一(要求只用A装置)漏斗内卵壳膜 烧杯内现象A蔗糖溶液清水漏斗内液面上升B清水清水漏斗内液面不上升漏斗内烧杯内现象及结论蔗糖液M蔗糖液N若漏斗内液面上升,则MN若漏斗内液面下降,则MN方案二(要求同时使用A、B两装置)漏斗内半透膜烧杯内现象及结论A装置等量蔗糖液M等量清水漏斗内液面上升高的装置中蔗糖溶液浓度高些B装置等量蔗糖液N等量清水解析:此题主要考查渗透装置构成条件及其相关验证和渗透作用原理的实际应用。分析解决此题时,应特别注意如下问题:(1)半透膜及浓度差是构成渗透装置的两个必备条件。(2)在验证
8、渗透装置的两个条件及比较两种蔗糖溶液浓度时,要合理设置对照实验。变式训练1材料和用具:容积不同的半透膜袋、直径和长度相同的细玻璃管(带刻度)、细线、蔗糖溶液、清水、大烧杯、铁架台等。请根据所给的材料和用具,设计实验探究水分子通过半透膜的速率和半透膜袋的表面积与体积比值大小的关系。(已知袋的容积越小,表面积与体积的比值越大;袋的容积越大,表面积与体积的比值越小)(1)方法步骤:取甲、乙两个容积不同的半透膜袋(甲容积大于乙),装入相同浓度的蔗糖溶液,上端分别连接上直径和长度相同的带刻度玻璃管,两玻璃管内液面高度相同。_。_。(2)可能的实验结果及相应的实验结论:若甲、乙两玻璃管内液面高度相等,说明
9、_。_。_。答案:(1)将甲、乙两个袋同时置于盛有清水的大烧杯内一段时间后,观察玻璃管内液面高度(2)水分子通过半透膜的速率和袋的表面积与体积比值的大小无关若甲玻璃管内液面高于乙玻璃管,说明袋的表面积与体积的比值小时,水分子通过半透膜的速率大若甲玻璃管内液面低于乙玻璃管,说明袋的表面积与体积的比值大时,水分子通过半透膜的速率大解析:本实验的自变量是表面积与体积比不同的半透膜袋,因变量是渗透作用速率,因此可设置两组渗透装置,半透膜袋的容积不同,其内装有相同浓度的蔗糖溶液,置于清水,通过观察玻璃管中液面高度变化得出结论。难点2 探究植物细胞的吸水和失水1实验原理(1)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩
10、性大。(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞渗透失水,原生质层收缩,进而发生质壁分离。(3)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞渗透吸水,发生质壁分离复原。2实验目的(1)初步学会观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原的方法。(2)理解植物细胞发生渗透作用的原理。4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。例2观察在0.3 gmL1的蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞,发现细胞的中央液泡逐渐变小。这说明()A细胞壁相当于一层半透膜B该洋葱表皮细胞是活的C此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D细胞壁收缩导致中央液泡失水答案:
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