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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输第1课时学案
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输第1课时学案，共9页。学案主要包含了渗透作用，动物细胞的吸水和失水，植物细胞的吸水和失水等内容，欢迎下载使用。
一、渗透作用
1.概念：_________(或其他溶剂分子)通过_________的扩散过程。
2.渗透作用原理
3.当半透膜两侧存在浓度差时，渗透的方向就是水分子从水的相对含量_____的一侧向相对含量___的一侧渗透。
二、动物细胞的吸水和失水
1.原理:半透膜：_____________；浓度差：___________与外界溶液存在浓度差
2.现象a.外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞________________：b.外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞___________________：c.外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒细胞_______________
三、植物细胞的吸水和失水
1.吸水方式：未成熟的植物细胞主要靠吸胀作用吸水；成熟的植物细胞主要靠__________吸收水分。
2.成熟的植物细胞是一个渗透系统
（1）对于水分子来说，细胞壁是___________的，可以自由通过，细胞壁的作用主要是____________细胞，伸缩性比较_________。
（2）原生质层是____________和__________以及两层膜之间的____________。植物细胞内的液体环境主要指的是_________里面的细胞液，水进出细胞只要是指水经过___________进出液泡。
（3）植物细胞的_____________相当于半透膜，原生质层的伸缩性比细胞壁大，当细胞不断失水时，原生质层与细胞壁分离开，这种现象成为______________；发生质壁分离的植物细胞置于清水中，水分子透过原生质层进入细胞液中，植物细胞逐渐恢复成原理的状态，这种现象称为_______________。
学习目标一：请分析讨论P62问题探讨
学习目标二：发生渗透作用时，水分子的运动方向？水的相对含量与溶液溶度的关系？
学习目标三：哺乳动物红细胞在不同浓度溶液中的变化及原因，动物细胞的什么相当于半透膜？
学习目标四：成熟植物细胞在不同浓度溶液中的变化及原因，植物细胞的什么相当于半透膜？原生质层与细胞壁伸缩性比较？
学习目标五：自学检测：1到15题为单选题，16到20题为不定项选择题，选全得4分，选对但不全的2分，每小题4分，共80分
1．渗透作用需要满足的条件是（ ）
A．需要有半透膜 B．需要有浓度差和半透膜
C．需要有杂质 D．不需要任何条件
2．如图为研究渗透作用的实验装置，其中渗透装置中半透膜不能透过蔗糖，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，若渗透平衡时液面差为△h，如图所示。下列叙述不正确的是
A．渗透平衡时S1和S2浓度的大小关系为S1>S2
B．若半透膜不允许单糖通过，如图渗透平衡时向S1中加入少量蔗糖酶，则S1液面将上升
C．若仅将蔗糖溶液S1换成等量蔗糖溶液S3（S3浓度高于S1），其余不变，则平衡时S2浓度换之后低于换之前
D．若半透膜允许单糖通过，如图渗透平衡时向S1中加入少量蔗糖酶，则S1液面将先上升后下降至低于S2
3．如图所示，容器A中含 0.02 ml / L蔗糖、0.06 ml / L葡萄糖，容器 B 中含0.03 ml / L蔗糖、0.04 ml / L葡萄糖，A、B间隔一层半透膜。第一种情况：半透膜只允许水分子通过；第二种情况：半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过。当达到动态平衡时，这两种情况下的液面高度情况是（ ）
A．一样高；一样高 B．A高于B；B高于A
C．B高于A；A高于B D．A高于B；一样高
4．如图所示，U形管底部中央放置一半透膜(不允许溶质分子透过)。A液和B液原先体积相同，由于浓度不同，后来产生一个高度差ΔH。请问ΔH的大小主要取决于( )
A．A液和B液中溶质分子大小 B．A液和B液所在管的粗细
C．A液和B液中溶剂是否相同 D．A液和B液的浓度差大小
5．—个典型的渗透系统必须具备的两个条件是：
A．半透膜、膜两侧溶液具有浓度差 B．全透膜、膜两侧溶液具有浓度差
C．半透膜、膜两侧溶液的浓度相等 D．全透膜、膜两侧溶液的浓度相等
6．一个成熟的植物细胞，它的原生质层包括（ ）
A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质 B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质和细胞器 D．细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
7．将甲乙两种动物细胞分别置于相同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，观察到甲细胞皱缩，乙细胞形态不变。由此推测甲乙细胞的细胞质初始浓度大小关系是（ ）
A．甲>乙 B．甲<乙 C．甲=乙 D．无法判断
8．下列有关细胞渗透吸水和失水的描述，正确的是（ ）
A．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞会吸水涨破
B．植物细胞发生渗透作用的必要条件是具有浓度差和细胞壁
C．水分子通过植物细胞壁和细胞膜的扩散过程都可称为渗透作用
D．植物细胞与动物细胞吸水或失水与外界溶液的浓度有关
9．腌制咸菜时，将白萝卜切条后放在盐水中，萝卜条随之发生的变化是（ ）
A．吸水变硬 B．失水变软 C．吸水变软 D．失水变硬
10．当你连续吃咸菜时，你的口腔黏膜会有干涩的感觉。其原因是（ ）
A．口腔黏膜细胞质浓度大于外界溶液浓度，细胞失水
B．口腔黏膜细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞失水
C．口腔黏膜细胞质浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水
D．口腔黏膜细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞吸水
11．（2021·河南开封·高一阶段练习）榨菜是重庆有名的美食，涪陵榨菜远销全国各地。在榨菜制作过程中，通过盐的腌渍，榨菜可以更加入味且不易腐败变质，这其中的生物学原理是（ ）
A．浓盐水中含水少，细菌无法生存 B．青菜细胞失水后代谢降低，细菌无法利用其营养物质
C．由于渗透作用使细菌失水死亡 D．钠离子有杀菌作用
12．取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的等量甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。下列叙述错误的是（ ）
A．若甲糖溶液浓度降低，则乙糖溶液浓度降低
B．若甲糖溶液浓度升高，则乙糖溶液浓度升高
C．若甲糖和乙糖溶液浓度都升高，则两组叶细胞体积均会增大
D．若甲糖和乙糖溶液浓度都降低，则叶细胞的净失水量乙组大于甲组
13．（2021·江苏·盐城市田家炳中学高二期中）下图是某个细胞渗透过程中的放大图示，a、b表示该部位的溶液浓度，由此可以推断（ ）
A.可能a>b，细胞渗透吸水 B.可能a=b，渗透系统保持动态平衡
C.可能a14．对质壁分离的正确理解是（ ）
A．细胞膜与细胞壁分离 B．细胞质与细胞壁分离
C．原生质层与细胞壁分离 D．细胞膜与细胞质分离
15．蔗糖不能透过人的红细胞的细胞膜。将人的红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏水中，一段时间后细胞形态发生的变化是（ ）
A．皱缩、涨破 B．涨破、皱缩 C．皱缩、皱缩 D．膨胀、膨胀
学习目标六：16．（不定项选择）如图表示渗透作用的实验装置，开始时漏斗内外液面高度一致。下列叙述正确的是有（ ）
A．一段时间后漏斗管内的液面会上升
B．水分子会从烧杯进入漏斗
C．水分子会从漏斗进入烧杯
D．蔗糖分子从漏斗进入烧杯
17．（不定项选择）下列有关细胞吸水和失水叙述正确的是
A．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成
B．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞一定会发生质壁分离
C．细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
D．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜
18．（不定项选择）如果把成熟的植物细胞看成渗透系统，则相当于半透膜的结构是（ ）
A．细胞膜 B．液泡膜 C．叶绿体膜 D．原生质层
19．（不定项选择）如图表示渗透作用装置，长颈漏斗中的S1为蔗糖溶液，烧杯中的S2为蒸馏水，长颈漏斗外口有一层半透膜，只允许水分子通过，初始时两液面相平，一段时间后，出现如图所示的现象。下列相关说法不正确的是（ ）
A．若将漏斗中的蔗糖溶液换成相同质量浓度的葡萄糖溶液产生相同的液面差
B．图中水分子通过半透膜和生物体内水分子通过生物膜方式完全相同
C．若将半透膜改为全透膜，不能产生与上图相同的实验结果
D．若半透膜两侧溶液浓度差减小，则液面上升速度会加快
20．（不定项选择）关于渗透作用原理在生活中的应用，下列叙述正确的是（ ）
A．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞渗透作用吸收糖分的结果
B．为维持细胞正常形态，输液时常用生理盐水作溶剂输送药物
C．利用高浓度盐水腌制的咸肉能存放较长时间
D．“烧苗”可能是由于田间一次性施肥过多引起的
21．（20分）成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。请回答下列问题：
（1）由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a_____b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在__________，最终液面不再上升。
（2）图丙中相当于图甲中c结构的是_________（填序号），结构②当中充满的液体是___________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_________。
A．细胞液>外界溶液 B．细胞液<外界溶液 C．细胞液=外界溶液 D．都有可能
22.（附加题）细胞膜对进出细胞的物质具有选择性，这对细胞生命活动具有重要意义。研究细胞膜时，常用半透膜材料来进行模拟。回答下列问题：
(1)如图是研究渗透作用的实验装置。漏斗内溶液（A）为一定浓度蔗糖溶液，漏斗外溶液（B）为清水，A、B液面起始高度一致。一段时间后，A溶液液面不再上升，此时液面差为Δh(Δh>0)，则说明该半透膜______________（填“允许”或“不允许”）蔗糖分子通过，原因是如果该半透膜允许蔗糖分子通过，最终A、B液面会______________。
(2)某同学想在实验（1）的基础上，进一步确定该半透膜是否允许单糖通过。实验室没有单糖，其余试剂材料用具齐全。请你帮助他设计一个最简单的实验，写出实验思路，预期结果及结论______________。
第4章 第1节 被动运输（第1课时） 答案
基础知识梳理：
水分子 半透膜 半透膜 浓度差 大于 高 低 细胞膜 细胞质 吸水膨胀 失水皱缩 形态不变 渗透作用 全透性 保护和支持 小 细胞膜 液泡膜 细胞质 液泡 原生质层 原生质层 质壁分离 质壁分离复原
1.【答案】B 【详解】A、渗透作用的发生不仅仅需要半透膜，还需要半透膜两侧的溶液具有浓度差，A错误；B、根据以上分析已知，渗透作用的发生需要有浓度差和半透膜，B正确；C、杂质的有无并不是渗透作用的必需条件，C错误；D、渗透作用的发生需要有浓度差和半透膜，D错误。
2.【答案】C 【详解】A、蔗糖不能透过半透膜，图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子通过半透膜进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此，漏斗内的浓度仍然大于漏斗外，为S1>S2，A正确；B、若半透膜不允许单糖通过，如图渗透平衡时向S1中加入少量蔗糖酶，则S1蔗糖溶液浓度升高，进入的水分子增多，因此S1液面将上升，B正确；C、若仅将蔗糖溶液S1换成等量蔗糖溶液S3（S3浓度高于S1），其余不变，则平衡时S2蔗糖溶液中的水分子更多进入S3，因此浓度换后高于换之前，C错误；D、若半透膜允许单糖通过，如图渗透平衡时向S1中加入少量蔗糖酶，水解产生单糖，分子数目增加，S1液面将先上升，随后随着单糖分子进入S2浓液，使S2蔗糖溶液浓度升高，最终S1液面将低于S2，D正确。
3.【答案】B 【详解】第一种情况：半透膜只允许水分子通过，容器A中的总溶液浓度为0.08ml/L，容器B中的总溶液浓度为0.07ml/L，A高于B；第二种情况：半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过，葡萄糖在两侧分布均匀，两侧浓度取决于蔗糖浓度的大小，B高于A，B正确。
4.【答案】D 【详解】高度差ΔH的产生，是由于B液浓度大于A液，发生了渗透作用，ΔH的大小主要取决于A液和B液的浓度差大小。D正确，ABC错误。
5.【答案】A 【详解】渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透系统必须具备的两个条件是具有半透膜、半透膜两侧溶液具有浓度差，A正确。
6.【答案】B 【详解】A、成熟的植物细胞原生质层主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，A错误；B、成熟的植物细胞原生质层主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，B正确；C、生质层不仅细胞膜和液泡膜之间的细胞质和细胞器，还包括细胞膜和液泡膜，C错误；D、原生质层不包括细胞最外面的细胞壁，D错误。
7.【答案】B 【详解】据分析可知，将甲乙两种动物细胞分别置于相同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，观察到甲细胞皱缩，乙细胞形态不变，说明甲细胞质的浓度小于外界，乙细胞质的浓度和外界基本相当，故甲乙细胞的细胞质初始浓度大小为甲小于乙，B正确，ACD错误。
8.【答案】D 【详解】A、植物细胞有细胞壁，不会吸水胀破，A错误；B、植物细胞发生渗透作用的必要条件是具有浓度差和相当于半透膜的原生质层，B错误；C、水分子通过植物细胞的细胞壁，细胞壁是全透性的，水分子没有通过半透膜，不属于渗透作用，C错误；D、水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差，当外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水，当外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水，D正确。
9.【答案】B 【详解】植物细胞既可以失水，也可以吸水，这主要取决于细胞周围水溶液的浓度和细胞浓度的大小。当周围外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就失水；当细胞液浓度大于细胞周围水溶液的浓度时，细胞就吸水。腌咸菜时放入盐水中的白萝卜条，由于白萝卜条细胞液的浓度小于盐水溶液的浓度，会导致白萝卜细胞失水，从而导致白萝卜条皱缩变小、变软。综上所述，B正确，A、C、D错误。
10.【答案】B 【详解】连续吃咸菜，使口腔中液体浓度增大，口腔黏膜细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞失水，因此会有干涩的感觉，即B符合题意。
11.【答案】C 【详解】在高浓度的盐水中，浓盐水因其浓度明显大于细菌体内细胞液的浓度，细菌因渗透作用失水过多而死亡，因此高能度盐水能防止变质，故在榨菜制作过程中，通过盐的腌渍，榨菜可以更加入味且不易腐败变质，C正确。
12.【答案】B 【详解】A、若甲糖溶液浓度降低，说明细胞失水，则细胞液浓度低于外界甲糖溶液浓度，也低于乙糖溶液浓度，所以乙糖溶液浓度也降低，A正确；B、若甲糖溶液浓度升高，说明细胞吸水，则细胞液浓度高于外界甲糖溶液浓度，但不一定高于乙糖溶液浓度，则乙糖溶液浓度不一定升高，B错误；C、若甲糖和乙糖溶液浓度都升高，说明细胞吸水，则两组叶细胞体积均会增大，C正确；D、若甲糖和乙糖溶液浓度都降低，说明细胞失水，但由于乙糖溶液的浓度高于甲糖溶液，则叶细胞的净失水量乙组大于甲组，D正确。
13.【答案】D 【详解】分析图解可知，图中细胞正处于质壁分离状态，但是无法确定细胞吸水或失水的情况。如果b＜a，则细胞正在发生渗透吸水；如果b=a，则细胞的渗透体系正保持动态平衡；如果b＞a，则细胞正在渗透失水。故图示细胞状态存在上述三种可能。
14.【答案】C 【详解】植物细胞的质壁分离中的质是指的原生质层，包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，壁是指的细胞壁，则质壁分离指原生质层与细胞壁分离。C正确，ABD错误。
15.【答案】A 【详解】红细胞的细胞膜具有选择透过性，相当于一层半透薄。将红细胞浸入高浓度的蔗糖溶液中，蔗糖不能透过红细胞的细胞膜，由于红细胞细胞质的浓度低于高浓度的蔗糖溶液，因此一段时间后，红细胞因失水而导致细胞皱缩。将红细胞浸入蒸馏水中，由于红细胞细胞质的浓度高于蒸馏水，所以一段时间后，红细胞因吸水而涨破。
16.【答案】ABC 【详解】A、水分子进入长颈漏斗的数量多与水分子进入烧杯的数量，一段时间后漏斗管内的液面会上升，A正确；BC、水分子能自由通过半透膜，会从烧杯进入漏斗，也会从漏斗进入烧杯，BC正确；D、蔗糖分子不能通过半透膜，不会从漏斗进入烧杯，D错误；
17.【答案】C 【详解】A、植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜及两层膜之间的细胞质组成，A错误；B、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞不一定会发生质壁分离，发生质壁分离需要有大液泡，分生组织细胞还不成熟，没有大液泡，不会发生质壁分离，此外，死细胞和动物细胞也不会发生质壁分离，B错误；C、细胞膜具有选择透过性特点，因此细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性，C正确；D、在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子仍然通过半透膜，但是进出的水分子数目相同，达到动态平衡，D错误。
18.【答案】D 【详解】渗透作用发生的条件是具有半透膜、半透膜两侧的溶液具有浓度差；所以在能形成一个渗透系统的成熟植物细胞放在溶液中时，其中起“半透膜”作用的是原生质层，它包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质，D正确。
19.【答案】ABD 【详解】A、蔗糖不能透过半透膜，葡萄糖属于小分子，可以透过半透膜，将S1和S2换成两种与以上蔗糖质量浓度相同的葡萄糖溶液，葡萄糖分子可透过半透膜，则达到平衡时液面将发生变化，A错误；B、图中水分子通过半透膜是扩散，生物体内水分子通过生物膜方式是协助扩散与自由扩散，B错误；C、若将半透膜改为全透膜，全透膜具有全透性，即蔗糖分子也能通过，故不会产生液面差，C正确；D、若半透膜两侧溶液浓度差减小，则液面上升速度会减慢，D错误。
20.【答案】BCD 【详解】A、细胞在高浓度蔗糖溶液中失水过多而死亡，生物膜失去选择透过性导致糖分进入细胞，A错误；B、生理盐水的浓度与血浆浓度基本相同，两者是等渗溶液，能维持细胞的正常形态，否则会引起细胞渗透失水或吸水，影响人体健康，B正确；C、盐浓度较高的环境下，细菌等微生物会因渗透失水过多而很难生存，C正确；D、田间一次性施肥过多，土壤溶液浓度增大，根细胞渗透吸水的能力下降，甚至还可能会失水，导致“烧苗”现象，D正确。
21.【答案】小于 下降 ③④⑤ 外界溶液 D
【分析】由题意可知，a为渗透膜外液、b为渗透膜内液、c为渗透膜，当b溶液浓度高于a溶液时，装置会发生“渗透吸水”而呈现液面上升现象，如图乙所示，最终随着两者浓度差的减小及液体重力的影响下，水面上升速率减小直到不再上升；图丙中的①为细胞壁、②为细胞外液、③为细胞膜、④为细胞质、⑤为液泡膜，其中③④⑤统称为原生质层，另外植物细胞壁具有一定的弹性限制。
【详解】（1）乙图液面上升高度线随时间逐渐变平缓，可知吸水速率在下降。最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a小于b，原因是图甲漏斗内液面上升，管中水柱产生的压力将加快漏斗内水分向外扩散的速度，b侧浓度高于a侧产生的水分子扩散速度差与之达到平衡。
（2）图甲中c为半透膜结构，在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤及两膜之间的细胞质④（统称原生质层）视作半透膜结构；结构②是细胞壁和原生质层的空隙，充满外界溶液，因此结构②当中充满的液体是外界溶液；丙图细胞处于质壁分离状态，但是不知其下一时刻继续质壁分离、复原还是保持原状，此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是细胞液＞外界溶液、或细胞液＜外界溶液或细胞液=外界溶液，故选D。
22.【答案】(1)不允许 相平或高度一致或不会出现高度差（Δh=0） (2)向A、B两溶液中添加等量的蔗糖酶，持续观察液面变化。 若A、B溶液最终液面相等，则该半透膜允许单糖分子通过； 若A液面进一步升高，最终高于B液面，则该半透膜不允许单糖分子通过。
【分析】渗透作用发生的条件是具有半透膜，半透膜两侧具有浓度差，渗透平衡时液面差Δh与浓度差的大小有关，浓度差越大，Δh越大；蔗糖是不能穿过半透膜是分子，图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子或通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外。
(1)渗透作用发生的条件是有半透膜且半透膜两侧存在浓度差，装置中，只有当半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过时，才能观察到渗透现象，A与B之间存在高度差，说明半透膜不允许蔗糖分子通过，若水分子和蔗糖分子都能通过，那么最终A与B的液面会相平。
(2)因为是要在实验(1)的基础上进行，所以最简单的方法就是漏斗加入蔗糖酶(蔗糖酶会将蔗糖水解为果糖和葡萄糖)而后观察A与B的液面变化，若A液面进一步升高，最终高于B液面，则说明半透膜不允许单糖通过；如果A与B的液面最终相平，则说明半透膜允许单糖通过。教学目标
核心素养
1、渗透作用的原理和条件
2、动物细胞的吸水和失水原理
3、探究植物细胞的吸收和失水实验
4、转运蛋白的种类和作用
5、被动运输的原理和特点
生命观念:细胞膜的选择透过性。认同生命的自主性
科学思想:渗透装置和细胞的对。
科学探究:探究水进出植物细胞的原理，提高动手操作能力和实验设计能力。
社会责任:分析和解决如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题。
一、渗透作用
1.概念：_________(或其他溶剂分子)通过_________的扩散过程。
2.渗透作用原理
3.当半透膜两侧存在浓度差时，渗透的方向就是水分子从水的相对含量_____的一侧向相对含量___的一侧渗透。
二、动物细胞的吸水和失水
1.原理:半透膜：_____________；浓度差：___________与外界溶液存在浓度差
2.现象a.外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞________________：b.外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞___________________：c.外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒细胞_______________
三、植物细胞的吸水和失水
1.吸水方式：未成熟的植物细胞主要靠吸胀作用吸水；成熟的植物细胞主要靠__________吸收水分。
2.成熟的植物细胞是一个渗透系统
（1）对于水分子来说，细胞壁是___________的，可以自由通过，细胞壁的作用主要是____________细胞，伸缩性比较_________。
（2）原生质层是____________和__________以及两层膜之间的____________。植物细胞内的液体环境主要指的是_________里面的细胞液，水进出细胞只要是指水经过___________进出液泡。
（3）植物细胞的_____________相当于半透膜，原生质层的伸缩性比细胞壁大，当细胞不断失水时，原生质层与细胞壁分离开，这种现象成为______________；发生质壁分离的植物细胞置于清水中，水分子透过原生质层进入细胞液中，植物细胞逐渐恢复成原理的状态，这种现象称为_______________。
学习目标一：请分析讨论P62问题探讨
学习目标二：发生渗透作用时，水分子的运动方向？水的相对含量与溶液溶度的关系？
学习目标三：哺乳动物红细胞在不同浓度溶液中的变化及原因，动物细胞的什么相当于半透膜？
学习目标四：成熟植物细胞在不同浓度溶液中的变化及原因，植物细胞的什么相当于半透膜？原生质层与细胞壁伸缩性比较？
学习目标五：自学检测：1到15题为单选题，16到20题为不定项选择题，选全得4分，选对但不全的2分，每小题4分，共80分
1．渗透作用需要满足的条件是（ ）
A．需要有半透膜 B．需要有浓度差和半透膜
C．需要有杂质 D．不需要任何条件
2．如图为研究渗透作用的实验装置，其中渗透装置中半透膜不能透过蔗糖，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，若渗透平衡时液面差为△h，如图所示。下列叙述不正确的是
A．渗透平衡时S1和S2浓度的大小关系为S1>S2
B．若半透膜不允许单糖通过，如图渗透平衡时向S1中加入少量蔗糖酶，则S1液面将上升
C．若仅将蔗糖溶液S1换成等量蔗糖溶液S3（S3浓度高于S1），其余不变，则平衡时S2浓度换之后低于换之前
D．若半透膜允许单糖通过，如图渗透平衡时向S1中加入少量蔗糖酶，则S1液面将先上升后下降至低于S2
3．如图所示，容器A中含 0.02 ml / L蔗糖、0.06 ml / L葡萄糖，容器 B 中含0.03 ml / L蔗糖、0.04 ml / L葡萄糖，A、B间隔一层半透膜。第一种情况：半透膜只允许水分子通过；第二种情况：半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过。当达到动态平衡时，这两种情况下的液面高度情况是（ ）
A．一样高；一样高 B．A高于B；B高于A
C．B高于A；A高于B D．A高于B；一样高
4．如图所示，U形管底部中央放置一半透膜(不允许溶质分子透过)。A液和B液原先体积相同，由于浓度不同，后来产生一个高度差ΔH。请问ΔH的大小主要取决于( )
A．A液和B液中溶质分子大小 B．A液和B液所在管的粗细
C．A液和B液中溶剂是否相同 D．A液和B液的浓度差大小
5．—个典型的渗透系统必须具备的两个条件是：
A．半透膜、膜两侧溶液具有浓度差 B．全透膜、膜两侧溶液具有浓度差
C．半透膜、膜两侧溶液的浓度相等 D．全透膜、膜两侧溶液的浓度相等
6．一个成熟的植物细胞，它的原生质层包括（ ）
A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质 B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质和细胞器 D．细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
7．将甲乙两种动物细胞分别置于相同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，观察到甲细胞皱缩，乙细胞形态不变。由此推测甲乙细胞的细胞质初始浓度大小关系是（ ）
A．甲>乙 B．甲<乙 C．甲=乙 D．无法判断
8．下列有关细胞渗透吸水和失水的描述，正确的是（ ）
A．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞会吸水涨破
B．植物细胞发生渗透作用的必要条件是具有浓度差和细胞壁
C．水分子通过植物细胞壁和细胞膜的扩散过程都可称为渗透作用
D．植物细胞与动物细胞吸水或失水与外界溶液的浓度有关
9．腌制咸菜时，将白萝卜切条后放在盐水中，萝卜条随之发生的变化是（ ）
A．吸水变硬 B．失水变软 C．吸水变软 D．失水变硬
10．当你连续吃咸菜时，你的口腔黏膜会有干涩的感觉。其原因是（ ）
A．口腔黏膜细胞质浓度大于外界溶液浓度，细胞失水
B．口腔黏膜细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞失水
C．口腔黏膜细胞质浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水
D．口腔黏膜细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞吸水
11．（2021·河南开封·高一阶段练习）榨菜是重庆有名的美食，涪陵榨菜远销全国各地。在榨菜制作过程中，通过盐的腌渍，榨菜可以更加入味且不易腐败变质，这其中的生物学原理是（ ）
A．浓盐水中含水少，细菌无法生存 B．青菜细胞失水后代谢降低，细菌无法利用其营养物质
C．由于渗透作用使细菌失水死亡 D．钠离子有杀菌作用
12．取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的等量甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。下列叙述错误的是（ ）
A．若甲糖溶液浓度降低，则乙糖溶液浓度降低
B．若甲糖溶液浓度升高，则乙糖溶液浓度升高
C．若甲糖和乙糖溶液浓度都升高，则两组叶细胞体积均会增大
D．若甲糖和乙糖溶液浓度都降低，则叶细胞的净失水量乙组大于甲组
13．（2021·江苏·盐城市田家炳中学高二期中）下图是某个细胞渗透过程中的放大图示，a、b表示该部位的溶液浓度，由此可以推断（ ）
A.可能a>b，细胞渗透吸水 B.可能a=b，渗透系统保持动态平衡
C.可能a
A．细胞膜与细胞壁分离 B．细胞质与细胞壁分离
C．原生质层与细胞壁分离 D．细胞膜与细胞质分离
15．蔗糖不能透过人的红细胞的细胞膜。将人的红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏水中，一段时间后细胞形态发生的变化是（ ）
A．皱缩、涨破 B．涨破、皱缩 C．皱缩、皱缩 D．膨胀、膨胀
学习目标六：16．（不定项选择）如图表示渗透作用的实验装置，开始时漏斗内外液面高度一致。下列叙述正确的是有（ ）
A．一段时间后漏斗管内的液面会上升
B．水分子会从烧杯进入漏斗
C．水分子会从漏斗进入烧杯
D．蔗糖分子从漏斗进入烧杯
17．（不定项选择）下列有关细胞吸水和失水叙述正确的是
A．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成
B．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞一定会发生质壁分离
C．细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
D．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜
18．（不定项选择）如果把成熟的植物细胞看成渗透系统，则相当于半透膜的结构是（ ）
A．细胞膜 B．液泡膜 C．叶绿体膜 D．原生质层
19．（不定项选择）如图表示渗透作用装置，长颈漏斗中的S1为蔗糖溶液，烧杯中的S2为蒸馏水，长颈漏斗外口有一层半透膜，只允许水分子通过，初始时两液面相平，一段时间后，出现如图所示的现象。下列相关说法不正确的是（ ）
A．若将漏斗中的蔗糖溶液换成相同质量浓度的葡萄糖溶液产生相同的液面差
B．图中水分子通过半透膜和生物体内水分子通过生物膜方式完全相同
C．若将半透膜改为全透膜，不能产生与上图相同的实验结果
D．若半透膜两侧溶液浓度差减小，则液面上升速度会加快
20．（不定项选择）关于渗透作用原理在生活中的应用，下列叙述正确的是（ ）
A．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞渗透作用吸收糖分的结果
B．为维持细胞正常形态，输液时常用生理盐水作溶剂输送药物
C．利用高浓度盐水腌制的咸肉能存放较长时间
D．“烧苗”可能是由于田间一次性施肥过多引起的
21．（20分）成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。请回答下列问题：
（1）由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a_____b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在__________，最终液面不再上升。
（2）图丙中相当于图甲中c结构的是_________（填序号），结构②当中充满的液体是___________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_________。
A．细胞液>外界溶液 B．细胞液<外界溶液 C．细胞液=外界溶液 D．都有可能
22.（附加题）细胞膜对进出细胞的物质具有选择性，这对细胞生命活动具有重要意义。研究细胞膜时，常用半透膜材料来进行模拟。回答下列问题：
(1)如图是研究渗透作用的实验装置。漏斗内溶液（A）为一定浓度蔗糖溶液，漏斗外溶液（B）为清水，A、B液面起始高度一致。一段时间后，A溶液液面不再上升，此时液面差为Δh(Δh>0)，则说明该半透膜______________（填“允许”或“不允许”）蔗糖分子通过，原因是如果该半透膜允许蔗糖分子通过，最终A、B液面会______________。
(2)某同学想在实验（1）的基础上，进一步确定该半透膜是否允许单糖通过。实验室没有单糖，其余试剂材料用具齐全。请你帮助他设计一个最简单的实验，写出实验思路，预期结果及结论______________。
第4章 第1节 被动运输（第1课时） 答案
基础知识梳理：
水分子 半透膜 半透膜 浓度差 大于 高 低 细胞膜 细胞质 吸水膨胀 失水皱缩 形态不变 渗透作用 全透性 保护和支持 小 细胞膜 液泡膜 细胞质 液泡 原生质层 原生质层 质壁分离 质壁分离复原
1.【答案】B 【详解】A、渗透作用的发生不仅仅需要半透膜，还需要半透膜两侧的溶液具有浓度差，A错误；B、根据以上分析已知，渗透作用的发生需要有浓度差和半透膜，B正确；C、杂质的有无并不是渗透作用的必需条件，C错误；D、渗透作用的发生需要有浓度差和半透膜，D错误。
2.【答案】C 【详解】A、蔗糖不能透过半透膜，图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子通过半透膜进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此，漏斗内的浓度仍然大于漏斗外，为S1>S2，A正确；B、若半透膜不允许单糖通过，如图渗透平衡时向S1中加入少量蔗糖酶，则S1蔗糖溶液浓度升高，进入的水分子增多，因此S1液面将上升，B正确；C、若仅将蔗糖溶液S1换成等量蔗糖溶液S3（S3浓度高于S1），其余不变，则平衡时S2蔗糖溶液中的水分子更多进入S3，因此浓度换后高于换之前，C错误；D、若半透膜允许单糖通过，如图渗透平衡时向S1中加入少量蔗糖酶，水解产生单糖，分子数目增加，S1液面将先上升，随后随着单糖分子进入S2浓液，使S2蔗糖溶液浓度升高，最终S1液面将低于S2，D正确。
3.【答案】B 【详解】第一种情况：半透膜只允许水分子通过，容器A中的总溶液浓度为0.08ml/L，容器B中的总溶液浓度为0.07ml/L，A高于B；第二种情况：半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过，葡萄糖在两侧分布均匀，两侧浓度取决于蔗糖浓度的大小，B高于A，B正确。
4.【答案】D 【详解】高度差ΔH的产生，是由于B液浓度大于A液，发生了渗透作用，ΔH的大小主要取决于A液和B液的浓度差大小。D正确，ABC错误。
5.【答案】A 【详解】渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透系统必须具备的两个条件是具有半透膜、半透膜两侧溶液具有浓度差，A正确。
6.【答案】B 【详解】A、成熟的植物细胞原生质层主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，A错误；B、成熟的植物细胞原生质层主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，B正确；C、生质层不仅细胞膜和液泡膜之间的细胞质和细胞器，还包括细胞膜和液泡膜，C错误；D、原生质层不包括细胞最外面的细胞壁，D错误。
7.【答案】B 【详解】据分析可知，将甲乙两种动物细胞分别置于相同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，观察到甲细胞皱缩，乙细胞形态不变，说明甲细胞质的浓度小于外界，乙细胞质的浓度和外界基本相当，故甲乙细胞的细胞质初始浓度大小为甲小于乙，B正确，ACD错误。
8.【答案】D 【详解】A、植物细胞有细胞壁，不会吸水胀破，A错误；B、植物细胞发生渗透作用的必要条件是具有浓度差和相当于半透膜的原生质层，B错误；C、水分子通过植物细胞的细胞壁，细胞壁是全透性的，水分子没有通过半透膜，不属于渗透作用，C错误；D、水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差，当外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水，当外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水，D正确。
9.【答案】B 【详解】植物细胞既可以失水，也可以吸水，这主要取决于细胞周围水溶液的浓度和细胞浓度的大小。当周围外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就失水；当细胞液浓度大于细胞周围水溶液的浓度时，细胞就吸水。腌咸菜时放入盐水中的白萝卜条，由于白萝卜条细胞液的浓度小于盐水溶液的浓度，会导致白萝卜细胞失水，从而导致白萝卜条皱缩变小、变软。综上所述，B正确，A、C、D错误。
10.【答案】B 【详解】连续吃咸菜，使口腔中液体浓度增大，口腔黏膜细胞质浓度小于外界溶液浓度，细胞失水，因此会有干涩的感觉，即B符合题意。
11.【答案】C 【详解】在高浓度的盐水中，浓盐水因其浓度明显大于细菌体内细胞液的浓度，细菌因渗透作用失水过多而死亡，因此高能度盐水能防止变质，故在榨菜制作过程中，通过盐的腌渍，榨菜可以更加入味且不易腐败变质，C正确。
12.【答案】B 【详解】A、若甲糖溶液浓度降低，说明细胞失水，则细胞液浓度低于外界甲糖溶液浓度，也低于乙糖溶液浓度，所以乙糖溶液浓度也降低，A正确；B、若甲糖溶液浓度升高，说明细胞吸水，则细胞液浓度高于外界甲糖溶液浓度，但不一定高于乙糖溶液浓度，则乙糖溶液浓度不一定升高，B错误；C、若甲糖和乙糖溶液浓度都升高，说明细胞吸水，则两组叶细胞体积均会增大，C正确；D、若甲糖和乙糖溶液浓度都降低，说明细胞失水，但由于乙糖溶液的浓度高于甲糖溶液，则叶细胞的净失水量乙组大于甲组，D正确。
13.【答案】D 【详解】分析图解可知，图中细胞正处于质壁分离状态，但是无法确定细胞吸水或失水的情况。如果b＜a，则细胞正在发生渗透吸水；如果b=a，则细胞的渗透体系正保持动态平衡；如果b＞a，则细胞正在渗透失水。故图示细胞状态存在上述三种可能。
14.【答案】C 【详解】植物细胞的质壁分离中的质是指的原生质层，包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，壁是指的细胞壁，则质壁分离指原生质层与细胞壁分离。C正确，ABD错误。
15.【答案】A 【详解】红细胞的细胞膜具有选择透过性，相当于一层半透薄。将红细胞浸入高浓度的蔗糖溶液中，蔗糖不能透过红细胞的细胞膜，由于红细胞细胞质的浓度低于高浓度的蔗糖溶液，因此一段时间后，红细胞因失水而导致细胞皱缩。将红细胞浸入蒸馏水中，由于红细胞细胞质的浓度高于蒸馏水，所以一段时间后，红细胞因吸水而涨破。
16.【答案】ABC 【详解】A、水分子进入长颈漏斗的数量多与水分子进入烧杯的数量，一段时间后漏斗管内的液面会上升，A正确；BC、水分子能自由通过半透膜，会从烧杯进入漏斗，也会从漏斗进入烧杯，BC正确；D、蔗糖分子不能通过半透膜，不会从漏斗进入烧杯，D错误；
17.【答案】C 【详解】A、植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜及两层膜之间的细胞质组成，A错误；B、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞不一定会发生质壁分离，发生质壁分离需要有大液泡，分生组织细胞还不成熟，没有大液泡，不会发生质壁分离，此外，死细胞和动物细胞也不会发生质壁分离，B错误；C、细胞膜具有选择透过性特点，因此细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性，C正确；D、在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子仍然通过半透膜，但是进出的水分子数目相同，达到动态平衡，D错误。
18.【答案】D 【详解】渗透作用发生的条件是具有半透膜、半透膜两侧的溶液具有浓度差；所以在能形成一个渗透系统的成熟植物细胞放在溶液中时，其中起“半透膜”作用的是原生质层，它包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质，D正确。
19.【答案】ABD 【详解】A、蔗糖不能透过半透膜，葡萄糖属于小分子，可以透过半透膜，将S1和S2换成两种与以上蔗糖质量浓度相同的葡萄糖溶液，葡萄糖分子可透过半透膜，则达到平衡时液面将发生变化，A错误；B、图中水分子通过半透膜是扩散，生物体内水分子通过生物膜方式是协助扩散与自由扩散，B错误；C、若将半透膜改为全透膜，全透膜具有全透性，即蔗糖分子也能通过，故不会产生液面差，C正确；D、若半透膜两侧溶液浓度差减小，则液面上升速度会减慢，D错误。
20.【答案】BCD 【详解】A、细胞在高浓度蔗糖溶液中失水过多而死亡，生物膜失去选择透过性导致糖分进入细胞，A错误；B、生理盐水的浓度与血浆浓度基本相同，两者是等渗溶液，能维持细胞的正常形态，否则会引起细胞渗透失水或吸水，影响人体健康，B正确；C、盐浓度较高的环境下，细菌等微生物会因渗透失水过多而很难生存，C正确；D、田间一次性施肥过多，土壤溶液浓度增大，根细胞渗透吸水的能力下降，甚至还可能会失水，导致“烧苗”现象，D正确。
21.【答案】小于 下降 ③④⑤ 外界溶液 D
【分析】由题意可知，a为渗透膜外液、b为渗透膜内液、c为渗透膜，当b溶液浓度高于a溶液时，装置会发生“渗透吸水”而呈现液面上升现象，如图乙所示，最终随着两者浓度差的减小及液体重力的影响下，水面上升速率减小直到不再上升；图丙中的①为细胞壁、②为细胞外液、③为细胞膜、④为细胞质、⑤为液泡膜，其中③④⑤统称为原生质层，另外植物细胞壁具有一定的弹性限制。
【详解】（1）乙图液面上升高度线随时间逐渐变平缓，可知吸水速率在下降。最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a小于b，原因是图甲漏斗内液面上升，管中水柱产生的压力将加快漏斗内水分向外扩散的速度，b侧浓度高于a侧产生的水分子扩散速度差与之达到平衡。
（2）图甲中c为半透膜结构，在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤及两膜之间的细胞质④（统称原生质层）视作半透膜结构；结构②是细胞壁和原生质层的空隙，充满外界溶液，因此结构②当中充满的液体是外界溶液；丙图细胞处于质壁分离状态，但是不知其下一时刻继续质壁分离、复原还是保持原状，此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是细胞液＞外界溶液、或细胞液＜外界溶液或细胞液=外界溶液，故选D。
22.【答案】(1)不允许 相平或高度一致或不会出现高度差（Δh=0） (2)向A、B两溶液中添加等量的蔗糖酶，持续观察液面变化。 若A、B溶液最终液面相等，则该半透膜允许单糖分子通过； 若A液面进一步升高，最终高于B液面，则该半透膜不允许单糖分子通过。
【分析】渗透作用发生的条件是具有半透膜，半透膜两侧具有浓度差，渗透平衡时液面差Δh与浓度差的大小有关，浓度差越大，Δh越大；蔗糖是不能穿过半透膜是分子，图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子或通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外。
(1)渗透作用发生的条件是有半透膜且半透膜两侧存在浓度差，装置中，只有当半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过时，才能观察到渗透现象，A与B之间存在高度差，说明半透膜不允许蔗糖分子通过，若水分子和蔗糖分子都能通过，那么最终A与B的液面会相平。
(2)因为是要在实验(1)的基础上进行，所以最简单的方法就是漏斗加入蔗糖酶(蔗糖酶会将蔗糖水解为果糖和葡萄糖)而后观察A与B的液面变化，若A液面进一步升高，最终高于B液面，则说明半透膜不允许单糖通过；如果A与B的液面最终相平，则说明半透膜允许单糖通过。教学目标
核心素养
1、渗透作用的原理和条件
2、动物细胞的吸水和失水原理
3、探究植物细胞的吸收和失水实验
4、转运蛋白的种类和作用
5、被动运输的原理和特点
生命观念:细胞膜的选择透过性。认同生命的自主性
科学思想:渗透装置和细胞的对。
科学探究:探究水进出植物细胞的原理，提高动手操作能力和实验设计能力。
社会责任:分析和解决如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题。
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