蘇教版必修一 第三章 第三節(jié) 第2課時　探究植物細胞的吸水和失水 學案.doc

第2課時探究植物細胞的吸水和失水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)水分子移動達到平衡狀態(tài)。3只有活的、成熟的植物細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離和復原。4質(zhì)壁分離的“質(zhì)”是指原生質(zhì)層，其由細胞膜、液泡膜和兩者之間的細胞質(zhì)組成。5原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性。6質(zhì)壁分離過程中，質(zhì)壁分離程度越大，植物細胞吸水能力越強。 一、基本概念1擴散(1)方向：從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域遷移。(2)類型：自由擴散和協(xié)助擴散。2滲透(1)方向：水分子從溶質(zhì)分子相對較少的區(qū)域向溶質(zhì)分子相對較多的區(qū)域擴散。(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)壁分離復原1含義及細胞類型(1)含義：是指原生質(zhì)層與細胞壁的分離和復原。(2)細胞類型：成熟的具有大液泡的植物細胞。2發(fā)生條件(1)細胞中由細胞膜、液泡膜和兩者之間的細胞質(zhì)構成的原生質(zhì)層，相當于一層半透膜。(2)細胞壁是全透膜，且伸縮性小于原生質(zhì)層。(3)外界溶液與細胞液之間具有濃度差。3結果預測連線1判斷下列說法的正誤(1)水分子的擴散特稱滲透()(2)在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞中，細胞膜相當于半透膜()(3)當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，植物細胞一定會發(fā)生質(zhì)壁分離()(4)植物細胞的原生質(zhì)層由細胞膜和液泡膜組成，相當于半透膜()2下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是()a水通過細胞壁b蔗糖通過細胞壁c水通過細胞膜解析：選c滲透作用指的是水分子等溶劑分子通過細胞膜的自由擴散。3組成洋蔥表皮細胞的原生質(zhì)層的生物膜包括()細胞膜細胞質(zhì)溶酶體膜液泡膜a b c解析：選b原生質(zhì)層包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。因此組成洋蔥表皮細胞的原生質(zhì)層的生物膜包括細胞膜和液泡膜。4紫色洋蔥表皮細胞發(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，細胞液濃度增大，紫色變深。核心要點滲透及滲透作用的驗證1滲透實驗的典型裝置(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)結果(實驗現(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)，導致水分子從s2溶液進入s1溶液中的較多，產(chǎn)生h，但最終進出半透膜的水分子會達到動態(tài)平衡。當通過半透膜的水分子達到動態(tài)平衡時，因為存在液面差，所以半透膜兩側(cè)溶液濃度并不相等。2細胞滲透系統(tǒng)的組成項目動物細胞成熟植物細胞半透膜細胞膜原生質(zhì)層濃度差外界溶液與細胞質(zhì)濃度比較外界溶液與細胞液濃度比較結果高滲溶液細胞失水皺縮細胞質(zhì)壁分離等滲溶液細胞狀態(tài)不變細胞狀態(tài)不變低滲溶液細胞吸水膨脹細胞質(zhì)壁分離復原名師點撥(1)使用長頸漏斗或u形管的優(yōu)點是管徑小，液體量的變化能夠顯示明顯，易于觀察。(2)一般是長頸漏斗內(nèi)裝高滲溶液且溶質(zhì)分子不能通過半透膜。(3)操作開始時半透膜兩側(cè)的溶液要保持液面相平。3質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復原(1)發(fā)生的結構基礎原生質(zhì)層相當于半透膜，與半透膜不同的是原生質(zhì)層具有選擇透過性。外界溶液與細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，對應的外界溶液依次稱為高滲、等滲和低滲溶液。(2)原因及觀察指標分析項目質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復原內(nèi)因原生質(zhì)層的伸縮性大，細胞壁的伸縮性小外因外界溶液的濃度大于細胞液的濃度外界溶液的濃度小于細胞液的濃度觀察指標個體堅挺萎蔫萎蔫堅挺細胞原生質(zhì)層與細胞壁分離液泡由大變小液泡顏色由淺變深原生質(zhì)層與細胞壁分離復原，相互貼近液泡由小變大液泡顏色由深變淺(3)實驗操作流程(4)數(shù)學模型的建構曲線a表示質(zhì)壁分離后又復原：ab表示質(zhì)壁分離，bc表示質(zhì)壁分離復原，如放在一定濃度的乙二醇或kno3溶液中就會發(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胞放入0.3 g/ml的蔗糖溶液中的細胞變化。名師點撥本實驗中的對照設置本實驗中的對照屬于自身對照。顯微鏡觀察了三次，第二次(質(zhì)壁分離)與第一次(正常植物細胞)形成對照，第三次(質(zhì)壁分離復原)與第二次形成對照。思考探究(1)質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復原的實驗原理是什么？提示：原生質(zhì)層相當于半透膜。細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胞？提示：因為其液泡是紫色而且大，便于觀察。(3)為什么選用0.3 g/ml的蔗糖溶液進行實驗？能不能使用更高濃度的蔗糖溶液進行實驗？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，又不會殺死細胞；質(zhì)壁分離后放入清水或蒸餾水中能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復原。若濃度過高，質(zhì)壁分離速度快，細胞會因失水過多而死亡，不能再進行質(zhì)壁分離復原。題組沖關1下圖一中a、b、c為不同濃度的同種溶液，圖二是一段時間后裝置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濃度的關系是()aabcbcbacbac dcab解析：選d圖二中a、b液面高度都下降，說明裝置1、2中的水分滲出，c濃度最高；b下降比a下降更快更多，說明b與c的濃度差更大，b濃度最低。2下圖為某學生所進行實驗的基本操作步驟，下列相關敘述錯誤的是()a步驟是觀察細胞質(zhì)的大小及細胞壁的位置 b步驟滴加的是清水 c該實驗是觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復原d實驗前后的處理形成了自身對照解析：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；步驟是進行質(zhì)壁分離處理的實驗操作；步驟是進行質(zhì)壁分離復原處理的實驗操作，一側(cè)滴加的是清水，另外一側(cè)用吸水紙引流，使得細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就透過原生質(zhì)層進入到細胞液中，液泡逐漸變大，整個原生質(zhì)層就會慢慢地恢復成原來的狀態(tài)，既發(fā)生了質(zhì)壁分離復原；步驟、分別是觀察質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復原的現(xiàn)象，與步驟觀察的現(xiàn)象形成前后對照。 植物細胞質(zhì)壁分離和復原實驗的拓展應用項目細胞外界溶液結果結論應用1判定成熟植物細胞是否有活性待測成熟植物細胞較高濃度的蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離活細胞不發(fā)生質(zhì)壁分離死細胞應用2測定細胞液濃度范圍待測細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)壁分離細胞液的濃度處于兩者濃度之間應用3比較不同植物細胞的細胞液濃度不同植物細胞同一濃度蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離時間的長短時間越短細胞液濃度越小應用4鑒別蔗糖溶液和硝酸鉀溶液成熟植物細胞a溶液只發(fā)生質(zhì)壁分離a是蔗糖溶液b溶液質(zhì)壁分離后復原b是硝酸鉀溶液應用5比較未知溶液濃度大小同一植物的細胞未知濃度的溶液剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間的長短時間越短，未知溶液的濃度越大應用6驗證原生質(zhì)層和細胞壁的伸縮性大小成熟的植物細胞一定濃度的溶液發(fā)生質(zhì)壁分離細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的不發(fā)生質(zhì)壁分離細胞壁伸縮性等于或大于原生質(zhì)層的 題組沖關1某植物體三個相鄰細胞，細胞液濃度為abc，則三個細胞之間水分滲透的方向表現(xiàn)是()解析：選c滲透作用過程中水分子表現(xiàn)為由低濃度溶液到高濃度溶液，所以ba，cb，ca。2質(zhì)壁分離和復原實驗可以說明或證明()植物細胞的死活；原生質(zhì)層