資源簡介

第 4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出
第 1 節(jié) 被動運輸（第1課時）
（第3課時）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過對滲透裝置的學(xué)習(xí)，闡明滲透作用發(fā)生的條件，提升模型與建模的科學(xué)思維能力。
2.運用滲透裝置模型，類比動物細(xì)胞的吸水和失水原理，并解釋日常生活中與動物細(xì)胞吸水和失水有關(guān)的實際問題。
【學(xué)習(xí)過程】
一、滲透現(xiàn)象及原理
1.裝置器材：
(1)燒杯：內(nèi)部盛有 ，
(2)漏斗：向內(nèi)注入 ，漏斗內(nèi)外液面等高。
(3)半透膜：讓小分子通過而大分子不能通過的一類多孔性薄膜的總稱(如：玻璃紙、卵殼膜)。
例如裝置中的玻璃紙， 可以自由透過，而 則不能。
2.實驗現(xiàn)象：
一段時間后， 液面會升高。
3.表象分析：
由現(xiàn)象可知， 中的水分子進(jìn)入 導(dǎo)致 液面升高，事實上，半透膜兩側(cè)的水分子可自由進(jìn)出，因此單位時間內(nèi)進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)量 單位時間內(nèi)從漏斗滲出的水分子數(shù)量。
4.本質(zhì)分析：
(1)擴散：物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。如墨汁的擴散。
(2)滲透作用： （或其他溶劑分子）透過半透膜的擴散。
(3)滲透方向：
①整體上，水分子透過半透膜由水分子相對含量 的一側(cè)向相對含量 的一側(cè)滲透。
②從溶質(zhì)的角度分析，水分子透過半透膜由蔗糖濃度 一側(cè)向 一側(cè)擴散。
(4)滲透作用發(fā)生的結(jié)果：
※ ※ ※ ※
思考討論：
①如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？
②當(dāng)漏斗內(nèi)溶液不再上升時，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同嗎？
溶液滲透壓：指單位體積中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。當(dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度（Δh）之后，管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分向外擴散的速度，當(dāng) ，最終達(dá)到平衡，液面將不再上升。此時，燒杯中依然為清水，漏斗中是濃度略低的蔗糖溶液。
總結(jié)滲透作用發(fā)生的結(jié)果：膜兩側(cè)的水分子進(jìn)出達(dá)到 ，此時膜兩側(cè)濃度不一定相等。
※ ※ ※ ※
(5)發(fā)生滲透作用需具備的條件：
①具備 膜；
②膜兩側(cè)有 。
練習(xí)：
[例1]判斷溶液滲透壓大小：
1mol/L蔗糖溶液 1mol/L葡萄糖溶液
10mg/L蔗糖溶液 10mg/L葡萄糖溶液
1mol/L NaCl溶液 1mol/L葡萄糖溶液
[例2]完成《學(xué)習(xí)指導(dǎo)》69頁[問題驅(qū)動](1)、(2)、(3)
[例3]已知U型管中分別盛放質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，回答以下問題：
(1)若半透膜允許水分子通過，不允許單糖、二糖通過，則實驗結(jié)果是 ；
(2)若半透膜允許水分子、單糖通過，不允許二糖通過，則實驗結(jié)果是 ；
[例4]如圖所示，先在漏斗中加入蔗糖溶液，其液面與蒸餾水液面齊平，一段時間后，待漏斗液面不再變化，向漏斗中加入一定量的蔗糖酶，若蔗糖酶對滲透壓的影響忽略不計，繪制該過程坐標(biāo)曲線圖a；若需考慮蔗糖酶對滲透壓的影響，繪制該過程坐標(biāo)曲線圖b。
二、水進(jìn)出動物細(xì)胞的原理
1.動物細(xì)胞的吸水和失水
(1)紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能透過細(xì)胞膜嗎？這些有機物相當(dāng)于“問題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？
(2)紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？
(3)當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？
(4)紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？
(5)臨床上輸液為什么要用生理鹽水？
2.總結(jié)：
水進(jìn)出動物細(xì)胞的原理是滲透作用：
(1)充當(dāng)半透膜是 ；
(2)膜兩側(cè)的濃度差是： ；
(3)當(dāng)外界溶液濃度比細(xì)胞質(zhì)濃度低時，細(xì)胞 ；
當(dāng)外界溶液濃度比細(xì)胞質(zhì)濃度高時，細(xì)胞 ；
當(dāng)外界溶液濃度比細(xì)胞質(zhì)濃度相同時，細(xì)胞 。
3.聯(lián)系生活實際：
(1)運動后喝高濃度飲料，可以解渴嗎？
(2)吃腌制的咸菜，連續(xù)嗑帶鹽瓜子會感覺口渴，嘴巴會起皮，為什么？
【課后反饋】
（單選）污水凈化中應(yīng)用的超濾膜技術(shù)指的是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化，分離，濃縮的膜分離技術(shù)，超濾過程通常可以理解成與孔膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，在一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的其他小分子物質(zhì)通過達(dá)到將溶液凈化分離與濃說的目的。下列說法中合理的是（ ）
超濾膜技術(shù)中使用的濾膜實質(zhì)是一種人造半透膜
超濾膜技術(shù)中使用的濾膜實質(zhì)是一種人造生物膜
超濾膜技術(shù)可以去污水中的各種污染物
透過濾膜的水已被除去了臭味
（單選）如圖所示的U型管中間被半透（膜體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過）隔開，兩側(cè)分別加入等量的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，一段時間后左右兩側(cè)溶液高度變化是怎樣的？若向U型管兩側(cè)加入等量的某種微量物質(zhì)，最終右側(cè)液面上升，那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是什么？（ ）
注：蔗糖酶可催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖，麥芽糖酶可催化麥芽糖水解為葡萄糖
右側(cè)液面高度下降；葡萄糖
右側(cè)液面高度下降；蒸餾水
兩側(cè)液面高度不變；麥芽糖酶
兩側(cè)液面高度不變；蔗糖酶
（單選）將a、b、c3組紅細(xì)胞（細(xì)胞內(nèi)的液體濃度基本相同）分別置于不同濃度的氯化鈉溶液中進(jìn)行實驗，浸泡一段時間后，其細(xì)胞形態(tài)如下圖所示，下列敘述錯誤的是（ ）
注：a燒杯中細(xì)胞形態(tài)正常
A.圖中所示細(xì)胞外界溶液的濃度，a組的比b組的高
B.浸泡過程中a組細(xì)胞失水量小于c組細(xì)胞失水量
C.若向a組燒杯中加入少量葡萄糖，則其細(xì)胞可能會皺縮后恢復(fù)原狀
D.上述實驗中引起細(xì)胞形態(tài)的改變而消耗能量的數(shù)量比較：c＞b＞a

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