滲透作用發生的條件課件

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1、 1滲透作用發生的條件(1)具有 。(2)半透膜兩側的溶液具有 。2動物細胞的吸水和失水 半透膜半透膜濃度差濃度差(1)當外界溶液濃度細胞質濃度時，細胞 。(2)當外界溶液濃度細胞質濃度時，細胞 。(3)當 時，水分進出平衡。3植物細胞的吸水和失水(1)原 生 質 層 包 括 以及 ，相當于一層 。(2)成熟植物細胞發生質壁分離的條件 細胞液濃度 外界溶液濃度。的伸縮性比 的伸縮性大。吸水吸水失水失水外界溶液濃度細胞質濃度外界溶液濃度細胞質濃度細胞膜和液泡膜細胞膜和液泡膜兩層膜之間的細胞質兩層膜之間的細胞質半透膜半透膜小于小于細胞壁細胞壁原生質層原生質層 只有成熟植物細胞才發生質壁分離現象。動

2、物細胞無細胞壁，會發生吸水漲破現象，但植物細胞有細胞壁不會因吸水而漲破。滲透作用是指水分子等溶劑分子透過半透膜，由低濃度溶液向高濃度溶液的擴散。1物質跨膜運輸的特點(1)水分子是 跨膜運輸的。(2)無機鹽的跨膜運輸 水稻和番茄對離子的吸收具有 。順相對含量梯度順相對含量梯度選擇性選擇性 人體甲狀腺濾泡上皮細胞可以 從血液中吸收碘。不同微生物對不同礦物質的吸收表現出 。2 細 胞 膜 和 其 他 生 物 膜 都是 ，水分子、一些離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。逆濃度梯度逆濃度梯度較大的不同較大的不同選擇透過性膜選擇透過性膜 1滲透系統的組成(如圖)及條件(1)半透膜

3、，可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。(2)半透膜兩側的溶液具有濃度差。濃度差的實質是單位體積溶液中溶質分子數的差，即物質的量濃度之差。2滲透作用的發生(1)若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內由S2S1的水分子數多于S1S2，外觀上表現為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現為S1液面下降。(2)在達到滲透平衡后，若存在液面差h，則S1溶液濃度仍大于S2。液柱的升高所形成的靜水壓，就是漏斗中溶液的滲透壓，溶液越濃，滲透壓就越高。溫馨提示若溶質分子能通過半透膜，則先是濃度高的一側液面升高，隨后另一側液面上升，最后達到滲透平衡。上圖中，在

4、達到滲透平衡后，只要存在液面差h，則S1溶液的濃度仍大于S2溶液的濃度。3滲透系統的應用(1)比較不同溶液濃度大小 滲透系統適用于比較溶質不能透過半透膜的溶液濃度的大小。兩溶液間的水分子進行雙向運動，我們只是觀測出由水分子雙向運動的差所導致的液面改變。溶液濃度指摩爾濃度而非質量濃度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質量濃度相同，但摩爾濃度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖向葡萄糖溶液移動。如圖實驗裝置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時間后再加入蔗糖酶。最可能的實驗現象是 A漏斗中液面開始時先上升，加酶后再上升后又下降 B在玻璃槽中會測到蔗糖和蔗糖酶

5、 C漏斗中液面開始時先下降，加酶后一直上升 D在玻璃槽中會測到葡萄糖、果糖和蔗糖酶 思維提示實驗開始時，蔗糖不能透過半透膜，所以單位時間內通過半透膜滲透進長頸漏斗中的水分子數比滲透出來的多，漏斗內液面上升。而加入酶后，將蔗糖分解為單糖，單糖分子能透過半透膜進入玻璃槽中，使玻璃槽內液體濃度升高，一段時間后，水分子從長頸漏斗內滲出的較多，漏斗內液面下降。答案A【題后反思】讀圖析圖 根據圖示可從以下幾個方面讀取信息：(1)兩側溶液的物質的量濃度，大的一側滲透壓高，小的一側滲透壓低，水分子由低濃度一側高濃度一側。(2)兩側溶液中的溶質是否能通過半透膜，若不能，則只是高濃度一側液面升高；若能，則先是高濃

6、度一側液面升高，隨后另一側液面升高，最后兩側液面相平。(3)在達到滲透平衡時，一般兩側溶液的濃度并不相等，因為液面高的一側形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。(4)B圖中若浸在燒杯低濃度溶液中的是透析袋，由于透析袋內的溶質分子不能透過，吸收一定水分后，膨脹到一定程度，受到透析袋的束縛力，水分子進出達到動態平衡。此時透析袋內外的溶液濃度是不相等的，透析袋內溶液濃度仍高于燒杯中的液體濃度。1下表資料顯示四組馬鈴薯條分別浸入四種不同溶液1 h后質量轉變百分率，根據表中資料可得到的結論是 A.溶液的濃度最小B溶液的濃度小于溶液 C溶液的濃度最大 D溶液是蒸餾水 解析根據表格中質量轉變

7、百分率可知，四組馬鈴薯條分別在四種液體中發生了吸水、失水、失水和吸水失水達到動態平衡四種情況，由此可推知外界四種溶液濃度大小為。答案A 1質壁分離與復原實驗流程 (1)選擇有大的液泡且最好液泡帶有顏色的細胞作實驗材料。(2)滴加蔗糖溶液和清水時，必須在實驗桌上進行，不能在顯微鏡的載物臺上進行。(3)本實驗選用0.3 g/mL的蔗糖溶液(此濃度下既明顯出現質壁分離，又不致殺死細胞)。濃度過高，質壁分離速度雖快，但不久細胞會因失水過多而死亡，不能再進行質壁分離復原；濃度過低不能引起質壁分離或質壁分離速度太慢。此外，8%的食鹽溶液，5%的硝酸鉀溶液等也可使用。鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細胞，不適于

8、做質壁分離的溶液。延伸拓展 細胞吸水和失水原理的應用(1)對農作物的合理灌溉，既滿足了作物對水分的需要，同時也降低了土壤溶液的濃度，有利于水分的吸收。(2)鹽堿地中的植物不易存活或一次施肥過多造成“燒苗”現象，都是因為土壤溶液濃度過高，甚至超過了根細胞液濃度，導致根細胞不易吸水甚至失水造成的。(3)糖漬、鹽漬食品不易變質的原因，是在食品外面和內部形成很高濃度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能較長時間的保存。(4)醫用的生理鹽水濃度為0.9%，其滲透壓與人體細胞外液的滲透壓相當，可以使人體細胞保持正常的形態和功能。用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細胞質壁分離實驗”的臨時裝片，觀察細胞的變化，

9、下列有關實驗操作和結果的敘述，正確的是 A將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細胞質壁分離現象 B在蓋玻片一側滴入清水，細胞吸水膨脹但不會破裂 C用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細胞后，均能觀察到質壁分離復原現象 D當質壁分離不能復原時，細胞仍具正常生理功能 思維提示本題是對“細胞質壁分離實驗”的考查。解答本題時，首先應明確細胞質壁分離實驗的操作步驟及實驗現象，再逐項分析得出答案。2以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料觀察植物細胞質壁分離現象，下列敘述錯誤的是 A在發生質壁分離的細胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小 B滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起細胞質壁分離所需時間短 C發生質壁分離的細胞放入清水中又復原，

10、說明細胞保持活性 D用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起細胞質壁分離 解析以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料觀察植物細胞質壁分離現象，是因為細胞液呈紫色，便于觀察其變化情況。用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液也會引起細胞質壁分離。答案D 用完全培養液在兩個相同的容器內分別培養水稻和番茄苗，假設兩植物的吸水速率相同，一段時間后，測定培養液中各種離子與實驗開始時各種離子濃度之比如圖所示。該實驗的結果不能說明 A不同植物對各種離子的需要量是不同的 B與番茄相比，水稻對Si4需要量大，對Ca2需要量小 C不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的 D植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關 思維提

11、示解答本題時，首先理解圖解含義，再對應選項作答即可。由圖例分析可知，不同植物對同種離子的需要量及同一植物對不同離子的需要量不同。水稻吸收的Si4多，對Ca2、Mg2吸收少，而番茄吸收的Ca2和Mg2較多，對Si4吸收量少。這體現了植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的。圖中并不能看出植物體對各種離子的吸收速率與溶液中的離子濃度有關。答案D【題后反思】(1)栽培農作物時，應如何做到合理施肥？(2)有人說番茄的補鈣效果比水稻的好，對嗎？試從營養學角度分析原因。提示(1)不同的農作物對各種礦質元素的吸收量、需求量不同，根據具體作物的具體特點適時、適量

12、施肥。(2)對。因為番茄中Ca2的含量要多于水稻中的。3將等量的、微量的NH、PO、K、Ca2共同置于100 mL蒸餾水中，再放入一些新鮮的水稻根尖，一段時間后，測定溶液中上述四種離子和水的含量變化(見下表)。實驗結果可以說明 根對水的吸收和對礦質離子的吸收是兩個相對獨立的過程根對礦質離子的吸收不是等比例進行的根細胞吸收礦質離子的方式是主動運輸根吸收礦質離子的過程不受溫度的影響 A只有B只有 C只有 D都正確 解析本題考查植物細胞吸收水分和無機鹽的關系，以及理解應用能力、數據分析與判斷能力等。從表中可以看出：水沒有減少，而礦質離子不同程度的減少，所以吸收水和吸收礦質離子是兩個相對獨立的過程，且

13、不同礦質離子的吸收不成比例。表中不能看出根尖對礦質離子的吸收是主動運輸方式，以及是否受溫度的影響。答案A 植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔結構如下圖所示。當組成氣孔的細胞(保衛細胞)吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉。請以放置一小段時間的菠菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預測實驗結果并作出解釋。(1)實 驗 材 料 與 主 要 用 具：_。(2)實驗步驟：_。(3)預 測 實 驗 結 果 并 作 出 解 釋：_。思維提示設計實驗應該包括以下步驟，確定實驗目的、確定實驗原理、實驗用具與試劑及條件，設立對照，設定合

14、理步驟，實驗結果及分析。答案(1)菠菜、清水、濃鹽水、蓋玻片、載玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等(2)取菠菜葉，用鑷子剝取表皮。在載玻片上滴一滴清水，將表皮放入清水中，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片 將臨時裝片放在顯微鏡載物臺上，先在低倍鏡下找到氣孔，移動到視野中央。再換高倍鏡進行觀察，記錄觀察到的氣孔狀態。在蓋玻片的一側滴上濃鹽水，在另一側用吸水紙吸取蓋玻片下的液體，反復做幾次。繼續觀察氣孔的變化，并做記錄(3)在清水中氣孔應開啟。因為當細胞液濃度大于細胞外溶液濃度時，保衛細胞吸水膨脹變形，氣孔開啟。在濃鹽水中氣孔應關閉。因為當細胞液濃度小于細胞外溶液濃度時，保衛細胞失水收縮，氣孔關閉?！绢}后反

15、思】本題考查了解決實驗題的一般步驟，學生應該掌握這些步驟以本題為例說明如下：本題以滲透作用和質壁分離與復原實驗為背景材料考查實驗設計。解答驗證性實驗設計題應遵循如下程序：1(2009南京模擬)將一植物細胞放入KNO3溶液中，一段時間后發生了質壁分離，下列說法不正確的是 A此細胞是活細胞 B原生質層具有選擇透過性 C發生質壁分離的細胞一段時間后可自動質壁分離復原 D原生質層兩側溶液存在濃度差，KNO3溶液濃度低于細胞液濃度 解析成熟植物細胞的原生質層可以看作是一層選擇透過性膜，當細胞液濃度大于外界溶液的濃度時，細胞吸水，相反則失水。一植物細胞放入KNO3溶液中一段時間后，先出現質壁分離后出現質壁

16、分離自動復原，這是因為細胞膜上有吸收 K和NO的載體，將這兩種離子吸收進入細胞液的緣故。答案D 2紫色洋蔥表皮細胞發生質壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖示是 解析紫色洋蔥的細胞液呈紫色，原生質層相當于半透膜，正常狀況下色素不能通過原生質層進出細胞。答案C 3如果將質量分數為10%的蔗糖溶液和質量分數為10%的葡萄糖溶液分別置于“U”形管的左右兩側，中間用半透膜隔開(允許水分子和葡萄糖分子通過半透膜，不允許蔗糖通過)，使兩者的液面相平，如圖所示。開始和一段時間后液面情況是 A左側高于右側B右側高于左側 C左右兩側一樣 D無法確定 解析滲透壓的高低與溶質顆粒的多少有關，與溶質分子的質量無關。在比

17、較不同溶液的滲透壓的大小時，不能用質量分數的大小來比較，而應用物質的量濃度來比較。答案AB 4(2009臨沂期末)如圖表示番茄隨環境中氧濃度的變化，從培養液中吸收Ca2和Si4的曲線。影響A、B兩點與B、C兩點吸收量的主要因素分別是 A離子濃度、載體數量 B離子濃度、呼吸作用強度 C載體數量、離子濃度 D載體數量、呼吸作用強度 解析根對礦質離子的吸收是一個主動運輸過程，需要載體和ATP。A、B點是在同等氧濃度下得到的ATP相同，其差異只能是因為相應載體數量的不同。B、C點的差別則是由于氧濃度不同造成的，因而影響因素是呼吸作用強度。答案D 5(2009海南)已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內注入適

18、量的20%蔗糖溶液、排出魚鰾內的空氣，扎緊開口，將其浸沒在盛有10%蔗糖溶液的燒杯中，下列能正確表示燒杯內蔗糖溶液濃度隨時間變化趨勢的示意圖是 解析魚鰾內盛有20%的蔗糖溶液，而魚鰾外是10%的蔗糖溶液，依據滲透作用原理，水分子總的滲透方向表現為從鰾外向鰾內，從而導致鰾外濃度升高，一段時間后，達到平衡。答案B 6(2010天星教育)用一片新鮮的苔蘚植物葉片制成臨時裝片，滴加有適量紅墨水的0.3 g/mL蔗糖溶液，用低倍鏡觀察裝片中的苔蘚細胞，如下圖所示狀態。、會是什么顏色？如果想將位于右上方的一個細胞進一步放大觀察，應該怎么操作？以下選項正確的是 解析苔蘚植物細胞含葉綠體顯綠色，發生質壁分離后

19、原生質層與細胞壁之間的液體是有適量紅墨水的蔗糖溶液，顯紅色。觀察位于右上方的細胞應向右上方移動玻片標本，高倍物鏡下視野較暗，應換上凹面鏡。答案B 7(2010天星教育)顯微鏡下觀察可測量黑藻細胞，測量其A、B值(如圖A為細胞的長度，B為原生質體長度)，并計算B/A(%)值。如果將該細胞置于不同濃度的蔗糖溶液中，B/A(%)值變化的趨勢是 解析在較高濃度的蔗糖溶液中，細胞通過滲透作用失水，而且濃度越大，失水越多。由于植物細胞的細胞壁伸縮性遠小于原生質層的伸縮性，故B/A(%)值的變化趨勢是隨著蔗糖溶液濃度的增大而減小。答案A 8下面是研究滲透作用的裝置圖，請根據研究的課題和要求完善相關實驗。材料

20、：清水、不同濃度的蔗糖溶液、紗布等。(1)在裝置A的基礎上，請完善滲透裝置。(2)若要驗證滲透作用的發生條件之一是必須具有半透膜，應如何設計？根據什么現象判斷？(3)若要驗證發生滲透作用的條件之一是必須存在濃度差，又將如何設計？(4)有兩種不同濃度的蔗糖溶液(M和N)，請用兩種實驗方案比較其濃度高低。解析此題主要考查滲透裝置的構成條件及其相關驗證和滲透作用原理的實際應用。分析解決此題時，應特別注意如下問題：半透膜及濃度差是構成滲透裝置的兩個必備條件。在驗證滲透裝置的兩個條件及比較兩種蔗糖溶液濃度時，要合理設置對照實驗。答案(1)將蔗糖溶液放入卵殼膜(半透膜)內，同時將清水放入燒杯中(2)取兩個相同的如A、B的裝置，燒杯內均放等量清水，A裝置用卵殼膜，B裝置用一層紗布代替卵殼膜，通過漏斗裝入相同的蔗糖溶液 現象：A裝置漏斗內液面上升，B裝置中液面不上升(3)