苏教版高中生物必修一课件2.3.1 探究植物细胞的吸水和失水

第二章第1课时 探究植物细胞的吸水和失水 内容索引0102基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升 课程标准1.结合教材中的渗透示意图进行分析,理解渗透作用发生的条件。2.通过分析成熟植物细胞的结构,理解植物细胞具备发生渗透作用的条件。3.通过探究植物细胞的吸水和失水,理解植物细胞的质壁分离和复原现象。 基础落实•必备知识全过关 知识点一动物细胞的吸水和失水如果将正常形态的红细胞置于三种不同渗透压的溶液中,一段时间后会发现它们的形态发生如下变化。请判断图甲、乙、丙中红细胞所处的状态,并分析成因。甲:,红细胞处于溶液中。乙:,红细胞处于溶液中。丙:,红细胞处于溶液中。形态不变等渗吸水膨胀低渗失水皱缩高渗 知识点二植物细胞的吸水和失水1.渗透作用发生条件(1)有一层。(2)半透膜两侧的溶液具有。2.成熟的植物细胞相当于一种渗透装置半透膜浓度差细胞质膜细胞质半透膜浓度差 3.观察植物细胞的质壁分离和复原现象低倍显微镜紧贴加深分离变大 结论语句辨一辨(1)水分子的扩散特称渗透。()(2)在发生质壁分离的细胞中,细胞质膜相当于半透膜。()(3)植物细胞的原生质层由细胞质膜和液泡膜组成,相当于半透膜。()(4)达到渗透平衡时,半透膜两侧的水分子进行的是双向运动。()(5)外界溶液浓度大于细胞液浓度时,洋葱表皮细胞质壁分离,细胞液颜色变浅。()√××√× 重难探究•能力素养全提升 主题一渗透作用细胞质膜是细胞与其外环境之间的屏障。这一屏障是如何控制物质进出细胞的呢?科学家为研究植物细胞吸水和失水的问题,设计了渗透装置,并用这种装置开展模拟实验揭示了渗透作用的本质。结合下列渗透装置图,分析回答下列问题。 1.一段时间后,漏斗管内液面上升的原因是什么?答案以半透膜为界面,蔗糖分子不能透过半透膜,而在半透膜两侧,乙蔗糖溶液中的水分子数多于甲蔗糖溶液中的水分子数,所以在单位时间内由乙蔗糖溶液进入甲蔗糖溶液的水分子数多于由甲蔗糖溶液进入乙蔗糖溶液的水分子数。因此,一段时间后,漏斗管内的液面会上升。2.当液面不再上升时半透膜两侧蔗糖溶液的浓度是否相等?答案不相等,长颈漏斗内的蔗糖溶液浓度仍高于漏斗外的蔗糖溶液浓度。3.为什么当液面上升到一定程度时,液面不再上升?答案一段时间后,漏斗中的液面与烧杯中的液面存在液面差,由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差,即具有渗透压差,所以水分子有进入漏斗的趋势;但是液面差向下产生的压力与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换率(进出)相同时,液面不再升高。 方法突破1.典型渗透装置的分析(1)溶质不能透过半透膜,水分子可以进出半透膜。(2)若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则单位时间内S2→S1的水分子数多于S1→S2,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。(3)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则Sl溶液浓度仍大于S2溶液浓度。因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 【误区警示】有关渗透作用的误区(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,观测到的现象是由水分子双向运动的数量差所导致的液面改变。(2)渗透平衡不代表浓度相等。当半透膜两侧的溶液达到平衡时,是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,是单位体积溶液中微粒数的多少,不是质量分数。如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由10%的蔗糖溶液向10%的葡萄糖溶液移动。 2.细胞渗透系统的组成项目动物细胞成熟植物细胞半透膜细胞质膜原生质层浓度差外界溶液与细胞质浓度比较外界溶液与细胞液浓度比较结果高渗溶液细胞失水皱缩细胞质壁分离等渗溶液细胞状态不变细胞状态不变低渗溶液细胞吸水膨胀细胞质壁分离复原 探究应用1.如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度关系是()A.甲丙C.甲>乙,且乙丙>乙C.乙>甲>丙D.乙>丙>甲D 解析当袋子中蔗糖溶液的浓度高于外界溶液的浓度时,袋子将吸水膨胀;当袋子中蔗糖溶液的浓度等于外界溶液的浓度时,袋子形态将保持不变;当袋子中蔗糖溶液的浓度小于外界溶液的浓度时,袋子将失水皱缩。 主题二观察植物细胞的质壁分离和复原现象情境探究请根据“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”实验流程图解,回答下列问题。 1.步骤B观察到的是下的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,此时的与细胞壁紧密相贴;步骤D观察到的是用一定浓度的蔗糖溶液处理过的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,此时发生了现象,该现象发生的内因是,外因是。答案正常状态 原生质层 质壁分离 原生质层比细胞壁的伸缩性大 蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水 2.通过步骤E处理后,相比D中的观察结果,步骤F中的观察结果发生了何种现象?该现象发生的外因是什么?答案步骤F中观察到质壁分离复原现象。引起质壁分离复原的外因是细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水。3.请分析本实验的对照设计思路,判断步骤D在本实验中是实验组还是对照组?答案本实验存在两次对照。第一次是自然状态与质壁分离状态的对照,即B、D状态的对照,D是实验组;第二次是质壁分离复原后与质壁分离状态的对照,即F、D状态的对照,D是对照组。 方法突破1.实验原理(1)植物细胞的原生质层相当于半透膜,细胞壁与原生质层具有一定的伸缩性,原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(2)外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水,原生质层皱缩→发生质壁分离。(3)外界溶液浓度①>③C.可判断实验1的细胞正在吸水还是失水D.可判断甲、乙、丙三种液体的浓度C 解析实验1中的细胞正处于质壁分离的状态,但无法判断此时细胞正在更大程度地质壁分离还是已达到质壁分离的最大程度,所以也就无法判断细胞是正在失水还是处于吸水和失水的动态平衡中。 2.如图为利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验的流程图。滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液后,观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离,说明细胞失水。质壁分离过程中,外表皮细胞中央液泡大小的变化是()制作临时装片→低倍镜下观察→滴加0.3g/mL蔗糖溶液→低倍镜下观察→滴加清水→低倍镜下观察A.逐渐变小B.逐渐变大C.大小不变D.先变大后变小A解析滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液后,观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离,说明细胞失水,在洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离过程中,外表皮细胞中央液泡由于液泡失水,其大小的变化为逐渐变小,A项正确。 本课结束