苏教版生物必修1《3.3.2 探究植物细胞的吸水和失水》学案(含答案)
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1、第第 2 课时课时 探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水 学习目标 1.探究植物细胞的吸水和失水。2.概述质壁分离和复原的原理及过程。 一一、渗透渗透 1.渗透:在细胞膜等结构的两侧,较多的水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对 较多的区域扩散,这一现象称为渗透。 2.选择透过性膜:又叫半透膜,对进出的物质具有选择作用的膜。细胞膜和其他生物膜都是 选择透过性膜。 3.渗透作用具备的条件 (1)具有半透膜。 (2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。 4.蔗糖溶液液面上升的原因 分析上图可知:由于半透膜上侧 10%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量少,而半透膜下 侧 5%蔗糖溶液中单位体
2、积中水分子的数量多,所以水分子由下侧进入上侧的数量多于由上 侧进入下侧的数量,从而使上侧的液面上升。 结合上面渗透示意图分析: 1.液面高度差会不会一直升高,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.如果增加蔗糖溶液的浓度差,最终形成的液面高度差会如何变化? 答案 高度差会增大
3、。 1.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, 长颈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.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 答案 C 解析 在图乙中,高出液面的水柱所产生的压力应与渗透压平衡。水柱产生的压力向下,而 渗透压的方向应向上,即漏斗内液体浓度高。 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
4、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。 2.(2019 西安高一检测)将盛有一定浓度的蔗糖溶液的透析袋的袋口扎紧后浸于蒸馏水中, 如 图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系(纵坐标表示蔗糖溶液浓度),正确的是( ) 答案 B 解析 将盛有一定浓度的蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后, 蒸馏水将不断向透析袋中扩散, 蔗糖溶液浓度不断降低, 但受到透析袋容积的限制, 到一定时间后
5、水分子进出达到动态平衡, 此时蔗糖溶液浓度下降到一定程度,并保持相对稳定。 二二、细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水 1.动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞没有细胞壁,也没有大液泡,动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 (2)现象 当外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞失水皱缩。 当外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞吸水膨胀,甚至涨破。 当外界溶液浓度细胞液浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡,细胞形态基本不变。 2.植物细胞的渗透系统 (1)植物细胞的细胞膜、 液泡膜以及两层膜之间的细胞质, 称为原生质层, 具有选择透过性, 相当于一层半透膜。 (2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡内部的细胞液。当外界溶液浓
6、度大于细胞液浓度时, 植物细胞会失水;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,植物细胞会吸水。 3.质壁分离与复原是植物细胞吸水和失水的实验证据 (1)实验材料:紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。 (2)实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 细胞液具有一定的浓度,与外界溶液形成浓度差。 原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。 (3)实验过程 (4)实验结论 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。 特别提醒 (1)实验成功的关键是实验材料的选择,必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞, 便于在显微镜下观察。 (2)若用 0.5 g/mL 蔗糖溶液做实验, 能发生质壁分离但不能复原,
7、 因为细胞过度失水而死亡。 (3)若用适当浓度的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl 做实验,会出现自动复原现象,因为这些物 质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。 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 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。
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