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第1节 被动运输(第1课时)
第4章 细胞的物质输入和输出
扩 散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。
渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
任务1:渗透现象
一、水进出细胞的原理
半透膜
空气
二氧化氮
玻璃板
可让小分子物质(如水/离子/葡萄糖)通过，而较大分子物质(如蔗糖)不能通过的多孔性薄膜
Na+
葡萄糖
Na+
葡萄糖
水
水
蔗糖
蛋白质
半透膜
玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
半透膜:
半透膜
一、水进出细胞的原理
玻璃纸
鱼鳔
渗透现象演示
渗透现象动画演示
分子级别动画演示
蔗糖分子 水分子
？
渗透装置
蔗糖溶液
玻璃纸（半透膜）
清水
半透膜
蔗糖分子
水分子
【问题探讨】
半透膜
水进出细胞的原理
1.漏斗管内液面为什么会升高？
低浓度溶液
高浓度溶液
水分子少
水分子多
“水往 处流”
（高——溶液浓度）
高
单位时间： 从烧杯扩散到漏斗的水分子数 ＞从漏斗扩散到烧杯的水分子数
蔗糖溶液
多
少
清水
2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？
蔗糖溶液
清水
浓度差
水柱产生压力
Δh
溶液浓度：漏斗内 > 漏斗外
原因:
水柱产生压强 浓度差
抵消
蔗糖溶液
清水
Δh
3.液面不再上升时水分子的运动状态：
水分子双向运动
半透膜两侧浓度不相等
水分子进出速率相等
渗透平衡时：
漏斗内溶液浓度S1>
漏斗外溶液浓度S2
液面高的一侧→溶液浓度高
浓度差越大→液面高度差也越大
笔记
液面上升和渗透平衡：水分子均进行双向运动
液面上升（宏观）
渗透平衡（宏观）
水柱产生压力
浓度差
水分子总在进行双向运动
发生渗透作用的条件:
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差
发生渗透作用的条件
30%蔗糖溶液
玻璃纸
30%蔗糖溶液
30%蔗糖溶液
纱布
清水
30%蔗糖溶液
玻璃纸
清水
思考： B组、C组的液面会升高吗？
玻璃纸两侧没有浓度差
水分子进出处于动态平衡
蔗糖和水分子都能
自由通过纱布
不会
A
B
C
“水往 处流”
1. 渗透作用
(3)水分子的运动趋势：
(1)含义：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散从低浓度溶液向
高浓度溶液的扩散。
半透膜
(2)发生渗透现象的条件
①具有半透膜
②半透膜两侧存在浓度差（相对粒子数目）
含水量___
含水量___
___浓度溶液
___浓度溶液
低
高
高
低
高
渗透平衡时水分子进出速率相等
渗透现象中液面变化的判断
一段时间
左侧液面下降
右侧液面上升
质量分数
质量分数
假设：半透膜只允许水分子透过
液面
等高
半透膜两侧的浓度差是指溶质颗粒的物质的量浓度，不是质量浓度。
[易错易混]
溶液浓度指物质的量浓度（相对粒子数）而非质量分数。
质量分数
10%的葡萄糖溶液
10%的蔗糖溶液
质量相等
颗粒分子质量小
颗粒分子质量大
颗粒数量多
颗粒数量少
葡萄糖溶液浓度 > 蔗糖溶液浓度
4个
2个
一段时间
葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜
物质的量
2mol/L
液面不变
液面
等高
假设：半透膜只允许水分子透过
物质的量
2mol/L
渗透现象中液面变化的判断
NaCl溶液在水中呈现离子状态，导致左侧浓度升高，水分子由2mol/L的葡萄糖溶液→2mol/L的NaCl溶液，则左侧液面升高，最终高于右侧。
2mol/L
葡萄糖溶液
2mol/L
NaCl溶液
半透膜
液面
等高
假设：半透膜只允许水分子透过
渗透现象中液面变化的判断
1、水进出动物细胞的原理
外界溶液
细胞膜
半透膜
蔗糖溶液
细胞质基质
相当于
相当于
①红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。
②红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，水分通过渗透作用进出红细胞。
水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗 细胞膜是否相当于一层半透膜呢 （案例：红细胞吸水）
盐水平衡，形态不变
外
内
0.9%NaCl
“动物细胞的吸水和失水”的原理解释：为什么静脉注射时要将药物加到0.9%的NaCl溶液中？
细胞
失水皱缩
外界溶液浓度
细胞质浓度
外界溶液浓度
细胞质浓度
保持
正常形态
外界溶液浓度
细胞质浓度
细胞吸水膨胀或涨破
＜
＝
＞
(1)渗透作用是扩散的一种特殊形式 (　　)
(2)漏斗内液面升高的原因是：水分子只能通过半透膜进入漏斗内 (　　)
(3)液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜
(　　)
(4)水分子进出达到平衡状态时，半透膜两侧的溶液浓度相同 （ ）
×
×
×
√
解析：渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高(液面高的一侧溶液浓度
也高)；浓度差越大，液面高度差也越大。
当堂检测(5min）
1．如图实验装置中，半透膜只允许水分子和单糖分子透过，向a侧加入质量
分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始
状态如图，则下列关于液面的变化及相关叙述正确的是(　　)
A．a先降后升，b先升后降
B．a先升后降，b先降后升
C．当液面最终停止变化时，半透膜两侧溶液浓度相等
D．当液面最终停止变化时，b侧浓度高于a侧
A
2．植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系
是a>b>c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是(　　)
C
3．图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，漏斗内外的
水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是(　　)
A．图甲中③为半透膜，水分子能自由通过
B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高
C
外界溶液
半透膜
液面高的一侧→溶液浓度高
浓度差越大→液面高度差也越大
变式：半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1)，图2设计的是
证明图1物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述正确的是
A．图甲中水柱a将持续上升
B．图甲中水柱a将保持不变
C．图乙中水柱b将保持不变
D．图乙中水柱b将先上升后下降
半透膜 溶质可透（颗粒较小——葡萄糖）：先上升后下降
溶质不可透（颗粒较大——蔗糖）：先上升后稳定
c1
c2
先上升后稳定
4．将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是
（ ）
A．红细胞的细胞膜具有水溶性
B．红细胞的液泡体积增大
C．蒸馏水大量进入红细胞
D．低温时红细胞的细胞膜流动性增大
C
细胞吸水膨胀或涨破
变式：哺乳动物细胞在0.9％NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔
红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜
观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是（ ）
A．渗透作用是指水分子从较高浓度溶液向较低浓度溶液进行的扩散
B．在低于0.9％NaCl溶液中，红细胞吸水膨胀甚至有的破裂
C．在0.9％NaCl溶液中，没有水分子进出红细胞，细胞形态未变
D．在高于0.9％NaCl溶液中，红细胞发生质壁分离
B
低 高
红细胞无细胞壁
水分子双向运动

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