高中生物 3-2-1扩散和渗透与动植物细课件必修1..

生质层收缩进而质壁分离。
小于 细胞液浓度时，细胞渗透吸水，使 ③当外界溶液浓度_____
质壁分离复原。
2．实验步骤及结果 制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片
有一个紫色的中央液泡 高倍显微镜观察 质膜及其以内部分紧贴细胞壁
质量浓度为0.3 g/mL 蔗糖溶液 重复几次
中央液泡逐渐 变小 紫色 加深 高倍显微镜观察 原生质层与细胞壁 逐渐 分离
的带刻度管的长颈漏斗三只，用新鲜的猪膀胱膜按图示封口。请
你画出一组装置的示意图。 ②__________________________________________________。 ③__________________________________________。 ④观察_________________________________________。
3． 水分子通过膜 的扩散称为渗透。水分子是从其 分子数 相对较多 处向 相对较少 处扩散。
[思维激活1] 在农业生产中，给作物施肥后一般要及时灌溉，请分
析其中的原因？ 提示 防止外界溶液浓度过大，造成植物失水。
1．扩散 扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。对扩散的 分析如下： 原因：溶剂分子和离子如水、H 、OH 与溶质 分子如葡萄糖分子的随机运动 扩散 方向：各种分子或离子都是从高浓度处向低浓度处运动 结果：使溶质分子分布均匀，直到平衡
，红细
，植物细胞会因渗透 。
质壁分离 作用失水，质膜连同以内的部分收缩而发生
细胞吸水与失水原理的应用 (1)对农作物的合理灌溉，既满足了农作物对水分的需要，同时降
低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。
(2)盐碱地中的植物不易存活，一次施肥过多造成了“烧苗”现象， 是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，根细胞就 不易吸水甚至失水。 (3)糖渍、盐淹食品不易变质的原因是在食品外面和内部形成很高
提示
观察正常洋葱鳞片叶表皮细胞的状态，以便与处理后的状
态形成对照。
[思维激活3] 已知K＋、 怎样的变化？ 提示
能透过半透膜，若该实验选用一定浓度
的 KNO3 溶液，滴加 KNO3 溶液后持续观察一段时间，细胞会发生
先发生质壁分离；后又自动复原。
1．发生质壁分离的原因分析
细胞壁伸 缩性小 原生质体 细胞渗 内因： ― → ― → 具半透性 透失水 (1)原因 原生质体伸 缩性大 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 → 萎蔫 宏观上：植物由坚挺― 液泡大→小 (2)表现 微观上：质壁分离细胞液颜色浅→深 原生质体与细胞壁分离
(2)渗透的条件 ①具有半透膜(一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构，细胞
膜有类似的性质)。
②膜两侧溶液具有浓度差。 特别提示 溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如质量分数
为10 %葡萄糖溶液和质量分数为10 %蔗糖溶液，质量浓度相同， 但质量分数为10 %葡萄糖溶液的物质的量浓度大，故水由蔗糖溶
高锰酸根离子和钾离子要从高浓度处 (结晶处)向低浓度处 (水中)运
动，导致溶液颜色逐渐加深，同时结晶逐渐溶解，逐渐减少。扩
散的结果是钾离子、高锰酸根离子在水中分布均匀，达到平衡， 但分子和离子都仍在运动，维持相对平衡状态。 答案 D
动植物细胞的吸水和失水
1．当细胞内外水分子的相对数目 相等，也就是溶液浓度 相等 时，
入2滴HCl溶液，在B烧杯中加入2滴NaOH溶液，在C烧杯中加入2
滴蒸馏水
③在三只用新鲜猪膀胱膜封口的长颈漏斗里各加等量的蔗糖溶液， 并置于A、B、C三只烧杯中，静置一段时间 ④A、B、C三只烧杯中的长颈漏斗液面高度 (其他步骤设计合理也
可)
(3)①A、B、C三只烧杯中的长颈漏斗液面高度一致，说明pH高或 低不影响水分子的渗透作用
为 MB 、 Mb ，则达到平衡后 MB________Mb( 填大于、等于、小于 ) 。 思维导图：
深度剖析
(1)由于开始时，Ma＞MA，达到平衡后，由于水柱的压
力，使水分子从漏斗进入水槽，所以，MA依然小于Ma，这样才能 使进出半透膜的水分子数达到动态平衡。图1中的半透膜相当于图 2中的原生质体。 (2)由于开始时蔗糖浓度大于细胞液浓度，细胞失水，细胞液浓度 逐渐增大，当蔗糖浓度等于细胞液浓度时，水分进出细胞达到动 态平衡。
②A、 B两只烧杯中的长颈漏斗液面高度一致，均明显低于 C，说 明pH高或低使水分子的渗透作用减弱
③ A、 B两只烧杯中的长颈漏斗液面高度一致，均明显高于 C，说
明过酸或过碱使水分子的渗透作用增强 ④ A烧杯中的长颈漏斗液面高度明显低于 C，而 B烧杯中的长颈漏 斗液面高度与 C一致，说明过酸使水分子的渗透作用减弱， pH 高 不影响水分子的渗透作用
中央液泡逐渐 高倍显微镜观察 原生质层逐渐
变大 贴近 细胞壁
3．实验结论
成 熟的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，发生 质壁分离 ；当外界溶液浓 质壁分离复原 。 度 小于 细胞液浓度时，细胞吸水，发生 [思维激活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？
(实验结果可能会出现多种不同的预测，写出其中四种即可)
1．利用高浓度食盐溶液杀菌防腐的原理是( A．由于食盐中的氯有杀菌作用
)。
B．由于高浓度食盐溶液中的水分不足，以致细胞不能生存 C．由于渗透作用，使细菌细胞失水而死亡 D．由于食盐是中性，不适于细菌生长 答案 C
进入细胞液使其浓度增大，
答案
C
———————对如何进行实验设计思想的组合 ——————— 技法必备 教 材实验是经典的实验，包含了科学的设计思想和方法，如同位 素示踪法、模拟实验法(如渗透作用的实验装置等)。设计思想的组
合考查，是将教材中不同的实验设计思想进行重新组合，创造性
完成相关的实验方案设计。
＋ －
注意
扩散的过程比较慢，达到平衡后分子仍在运动，维持着平
衡的状态。
2．渗透 (1)概念：渗透是指水分子通过膜的扩散。水分子是从其分子数相
对较多处向相对较少处扩散，也就是溶液中的水分子从溶液浓度
低的一侧进入溶液浓度高的一侧。 深度探究 ①扩散和渗透都是物理现象。
②渗透是一种特殊的扩散，需要通过膜。 ③扩散是分子或离子的运动，渗透是水分子的运动。
但会因渗透作用失水而发生质壁分离。
【巩固1】 将少许高锰酸钾结晶投入一杯清水中，观察实验现象。
下列有关的叙述中，错误的是(
A．溶液的紫色逐渐加深 B．高锰酸钾结晶逐渐减少
)。
C．高锰酸根离子和钾离子的运动方向为结晶→水中 D．最后颜色不变，钾离子和高锰酸根离子停止运动 解析 将少许高锰酸钾结晶投入一杯清水中，会出现扩散。即：
(1) 将洋葱表皮细胞放在质量浓度为 0.3 g/mL的蔗糖溶
液中，细胞渗透失水，体积逐渐缩小，但由于细胞壁的伸缩性有
限，体积不会无限收缩。
(2)将其放入清水中，情况与放入蔗糖溶液中正好相反。 (3)将洋葱表皮细胞放入 0.03 g/mL的 KNO3 溶液中，细胞开始渗透 失水，体积逐渐缩小，但由于K＋、 细胞又渗透吸水，体积又逐渐增大。
第2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
扩散与渗透
1．质膜具有 选择透性 ，它具有 调控物质出入细胞 的功能， 不同的物质出入细胞的方式是不同的。 2．扩散是分子或离子从 高浓度 处向 低浓度 处运动的现象。 扩散使得该分子分布 均匀 ， 直到 平衡 。 这个过程是比较 慢的。
【巩固3】 观察在质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，
发现中央液泡逐渐变小，说明(
A．细胞壁相当于一层半透膜 B．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
Байду номын сангаас解析
中央液泡在逐渐变小，说明细胞仍能发生渗透作用，细胞
还处于生活状态。
答案
B
扩散与渗透
B．细胞收缩
D．没有形态的变化
人的红细胞内的渗透压与0.9 %的NaCl溶液的渗透压相等，
所以细胞内外的水分子相对数相等，水分子进出细胞达到平衡， 所以细胞的形态不会发生变化。
答案
D
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 ①原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
大于 细胞液浓度时，细胞渗透失水，原 ②当外界溶液浓度_____
【例1】 下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高 度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用 MA、Ma表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放在蔗糖溶 液后发生质壁分离过程图。请据图回答问题。
(1)图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA，则达到平
衡后MA________Ma(填大于、等于、小于)，图1中的半透膜相当于 图2中的________，由________(填数字)组成。 (2)图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别
(3)写出其中四种可能的实验结果和相应结论。
解析
实验设计的精华是实验变量的操纵、无关变量的控制、反
应变量的检测。本题的设计，应将 pH 低 ( 加 HCl 溶液 ) 、 pH 高 ( 加
NaOH溶液)与正常中性进行对照，以探究pH对渗透作用的影响。
答案 (2)①见下图
②在A、B、C三只大烧杯中各加入适量且等量清水。在A烧杯中加
液向葡萄糖溶液移动。
(3)渗透的实例：细胞的吸水和失水 ①细胞内外水分子数大致相等，水分进出平衡。 ②细胞外水分子数相对较多，细胞渗透吸水。 ③细胞外水分子数相对较少，细胞渗透失水。 特别提示 动物细胞会因渗透作用吸水而破裂，也会因渗透作用