蘇教版必修一 第三章 第三節(jié) 第2課時(shí)　探究植物細(xì)胞的吸水和失水 學(xué)案.doc

第2課時(shí)探究植物細(xì)胞的吸水和失水1.滲透作用的發(fā)生需具有半透膜和濃度差。2滲透平衡意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到平衡狀態(tài)。3只有活的、成熟的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。4質(zhì)壁分離的“質(zhì)”是指原生質(zhì)層，其由細(xì)胞膜、液泡膜和兩者之間的細(xì)胞質(zhì)組成。5原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性。6質(zhì)壁分離過(guò)程中，質(zhì)壁分離程度越大，植物細(xì)胞吸水能力越強(qiáng)。 一、基本概念1擴(kuò)散(1)方向：從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域遷移。(2)類型：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。2滲透(1)方向：水分子從溶質(zhì)分子相對(duì)較少的區(qū)域向溶質(zhì)分子相對(duì)較多的區(qū)域擴(kuò)散。(2)條件：具有半透膜，其兩側(cè)具有濃度差。二、質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原1含義及細(xì)胞類型(1)含義：是指原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的分離和復(fù)原。(2)細(xì)胞類型：成熟的具有大液泡的植物細(xì)胞。2發(fā)生條件(1)細(xì)胞中由細(xì)胞膜、液泡膜和兩者之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成的原生質(zhì)層，相當(dāng)于一層半透膜。(2)細(xì)胞壁是全透膜，且伸縮性小于原生質(zhì)層。(3)外界溶液與細(xì)胞液之間具有濃度差。3結(jié)果預(yù)測(cè)連線1判斷下列說(shuō)法的正誤(1)水分子的擴(kuò)散特稱滲透()(2)在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞中，細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜()(3)當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞一定會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離()(4)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成，相當(dāng)于半透膜()2下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是()a水通過(guò)細(xì)胞壁b蔗糖通過(guò)細(xì)胞壁c水通過(guò)細(xì)胞膜解析：選c滲透作用指的是水分子等溶劑分子通過(guò)細(xì)胞膜的自由擴(kuò)散。3組成洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層的生物膜包括()細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)溶酶體膜液泡膜a b c解析：選b原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。因此組成洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層的生物膜包括細(xì)胞膜和液泡膜。4紫色洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，在顯微鏡下觀察到()解析：選c色素存在于液泡中，隨著失水增多，細(xì)胞液濃度增大，紫色變深。核心要點(diǎn)滲透及滲透作用的驗(yàn)證1滲透實(shí)驗(yàn)的典型裝置(1)條件：具有半透膜，且半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差。對(duì)于漏斗型而言，漏斗內(nèi)的溶液濃度大于外界溶液，即s1溶液濃度s2溶液的濃度。(2)結(jié)果(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)：s1溶液液面上升，s2溶液液面下降，漏斗內(nèi)外的高度差是h。(3)結(jié)果分析：因s1溶液濃度s2溶液的濃度，即單位體積的s1溶液中水分子數(shù)少于s2溶液中的水分子數(shù)，導(dǎo)致水分子從s2溶液進(jìn)入s1溶液中的較多，產(chǎn)生h，但最終進(jìn)出半透膜的水分子會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)通過(guò)半透膜的水分子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，因?yàn)榇嬖谝好娌?，所以半透膜兩?cè)溶液濃度并不相等。2細(xì)胞滲透系統(tǒng)的組成項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞成熟植物細(xì)胞半透膜細(xì)胞膜原生質(zhì)層濃度差外界溶液與細(xì)胞質(zhì)濃度比較外界溶液與細(xì)胞液濃度比較結(jié)果高滲溶液細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞質(zhì)壁分離等滲溶液細(xì)胞狀態(tài)不變細(xì)胞狀態(tài)不變低滲溶液細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原名師點(diǎn)撥(1)使用長(zhǎng)頸漏斗或u形管的優(yōu)點(diǎn)是管徑小，液體量的變化能夠顯示明顯，易于觀察。(2)一般是長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)裝高滲溶液且溶質(zhì)分子不能通過(guò)半透膜。(3)操作開始時(shí)半透膜兩側(cè)的溶液要保持液面相平。3質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原(1)發(fā)生的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，與半透膜不同的是原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性。外界溶液與細(xì)胞液之間濃度大小的比較有三種情況，分別是大于、等于和小于，對(duì)應(yīng)的外界溶液依次稱為高滲、等滲和低滲溶液。(2)原因及觀察指標(biāo)分析項(xiàng)目質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原內(nèi)因原生質(zhì)層的伸縮性大，細(xì)胞壁的伸縮性小外因外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度外界溶液的濃度小于細(xì)胞液的濃度觀察指標(biāo)個(gè)體堅(jiān)挺萎蔫萎蔫堅(jiān)挺細(xì)胞原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離液泡由大變小液泡顏色由淺變深原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離復(fù)原，相互貼近液泡由小變大液泡顏色由深變淺(3)實(shí)驗(yàn)操作流程(4)數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)曲線a表示質(zhì)壁分離后又復(fù)原：ab表示質(zhì)壁分離，bc表示質(zhì)壁分離復(fù)原，如放在一定濃度的乙二醇或kno3溶液中就會(huì)發(fā)生該變化。曲線b表示質(zhì)壁分離：如紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞放入0.3 g/ml的蔗糖溶液中的細(xì)胞變化。名師點(diǎn)撥本實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照設(shè)置本實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照屬于自身對(duì)照。顯微鏡觀察了三次，第二次(質(zhì)壁分離)與第一次(正常植物細(xì)胞)形成對(duì)照，第三次(質(zhì)壁分離復(fù)原)與第二次形成對(duì)照。思考探究(1)質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原的實(shí)驗(yàn)原理是什么？提示：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差。原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大。(2)為什么選用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞？提示：因?yàn)槠湟号菔亲仙掖?，便于觀察。(3)為什么選用0.3 g/ml的蔗糖溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？能不能使用更高濃度的蔗糖溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？提示：用0.3 g/ml的蔗糖溶液作試劑，既明顯出現(xiàn)質(zhì)壁分離，又不會(huì)殺死細(xì)胞；質(zhì)壁分離后放入清水或蒸餾水中能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。若濃度過(guò)高，質(zhì)壁分離速度快，細(xì)胞會(huì)因失水過(guò)多而死亡，不能再進(jìn)行質(zhì)壁分離復(fù)原。題組沖關(guān)1下圖一中a、b、c為不同濃度的同種溶液，圖二是一段時(shí)間后裝置1與裝置2的液面高度變化曲線，a、b起始液面高度均為h。則圖一中a、b、c濃度的關(guān)系是()aabcbcbacbac dcab解析：選d圖二中a、b液面高度都下降，說(shuō)明裝置1、2中的水分滲出，c濃度最高；b下降比a下降更快更多，說(shuō)明b與c的濃度差更大，b濃度最低。2下圖為某學(xué)生所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基本操作步驟，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()a步驟是觀察細(xì)胞質(zhì)的大小及細(xì)胞壁的位置 b步驟滴加的是清水 c該實(shí)驗(yàn)是觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原d實(shí)驗(yàn)前后的處理形成了自身對(duì)照解析：選a步驟是在顯微鏡下觀察液泡的大小和原生質(zhì)層的位置；步驟是進(jìn)行質(zhì)壁分離處理的實(shí)驗(yàn)操作；步驟是進(jìn)行質(zhì)壁分離復(fù)原處理的實(shí)驗(yàn)操作，一側(cè)滴加的是清水，另外一側(cè)用吸水紙引流，使得細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí)，外界溶液中的水分就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中，液泡逐漸變大，整個(gè)原生質(zhì)層就會(huì)慢慢地恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài)，既發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原；步驟、分別是觀察質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象，與步驟觀察的現(xiàn)象形成前后對(duì)照。 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用項(xiàng)目細(xì)胞外界溶液結(jié)果結(jié)論應(yīng)用1判定成熟植物細(xì)胞是否有活性待測(cè)成熟植物細(xì)胞較高濃度的蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離活細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離死細(xì)胞應(yīng)用2測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍待測(cè)細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液未發(fā)生質(zhì)壁分離與剛發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞液的濃度處于兩者濃度之間應(yīng)用3比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不同植物細(xì)胞同一濃度蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)間的長(zhǎng)短時(shí)間越短細(xì)胞液濃度越小應(yīng)用4鑒別蔗糖溶液和硝酸鉀溶液成熟植物細(xì)胞a溶液只發(fā)生質(zhì)壁分離a是蔗糖溶液b溶液質(zhì)壁分離后復(fù)原b是硝酸鉀溶液應(yīng)用5比較未知溶液濃度大小同一植物的細(xì)胞未知濃度的溶液剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間的長(zhǎng)短時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大應(yīng)用6驗(yàn)證原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的伸縮性大小成熟的植物細(xì)胞一定濃度的溶液發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的不發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞壁伸縮性等于或大于原生質(zhì)層的 題組沖關(guān)1某植物體三個(gè)相鄰細(xì)胞，細(xì)胞液濃度為abc，則三個(gè)細(xì)胞之間水分滲透的方向表現(xiàn)是()解析：選c滲透作用過(guò)程中水分子表現(xiàn)為由低濃度溶液到高濃度溶液，所以ba，cb，ca。2質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明或證明()植物細(xì)胞的死活；原生質(zhì)層