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第 4章 细胞的物质输入和输出
第 1 节 被动运输（第1课时）
（第3课时）
【学习目标】
1.通过对渗透装置的学习，阐明渗透作用发生的条件，提升模型与建模的科学思维能力。
2.运用渗透装置模型，类比动物细胞的吸水和失水原理，并解释日常生活中与动物细胞吸水和失水有关的实际问题。
【学习过程】
一、渗透现象及原理
1.装置器材：
(1)烧杯：内部盛有 ，
(2)漏斗：向内注入 ，漏斗内外液面等高。
(3)半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称(如：玻璃纸、卵壳膜)。
例如装置中的玻璃纸， 可以自由透过，而 则不能。
2.实验现象：
一段时间后， 液面会升高。
3.表象分析：
由现象可知， 中的水分子进入 导致 液面升高，事实上，半透膜两侧的水分子可自由进出，因此单位时间内进入漏斗的水分子数量 单位时间内从漏斗渗出的水分子数量。
4.本质分析：
(1)扩散：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。如墨汁的扩散。
(2)渗透作用： （或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散。
(3)渗透方向：
①整体上，水分子透过半透膜由水分子相对含量 的一侧向相对含量 的一侧渗透。
②从溶质的角度分析，水分子透过半透膜由蔗糖浓度 一侧向 一侧扩散。
(4)渗透作用发生的结果：
※ ※ ※ ※
思考讨论：
①如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？
②当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？
溶液渗透压：指单位体积中溶质微粒对水的吸引力。当管内的液面上升到一定高度（Δh）之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当 ，最终达到平衡，液面将不再上升。此时，烧杯中依然为清水，漏斗中是浓度略低的蔗糖溶液。
总结渗透作用发生的结果：膜两侧的水分子进出达到 ，此时膜两侧浓度不一定相等。
※ ※ ※ ※
(5)发生渗透作用需具备的条件：
①具备 膜；
②膜两侧有 。
练习：
[例1]判断溶液渗透压大小：
1mol/L蔗糖溶液 1mol/L葡萄糖溶液
10mg/L蔗糖溶液 10mg/L葡萄糖溶液
1mol/L NaCl溶液 1mol/L葡萄糖溶液
[例2]完成《学习指导》69页[问题驱动](1)、(2)、(3)
[例3]已知U型管中分别盛放质量分数相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，回答以下问题：
(1)若半透膜允许水分子通过，不允许单糖、二糖通过，则实验结果是 ；
(2)若半透膜允许水分子、单糖通过，不允许二糖通过，则实验结果是 ；
[例4]如图所示，先在漏斗中加入蔗糖溶液，其液面与蒸馏水液面齐平，一段时间后，待漏斗液面不再变化，向漏斗中加入一定量的蔗糖酶，若蔗糖酶对渗透压的影响忽略不计，绘制该过程坐标曲线图a；若需考虑蔗糖酶对渗透压的影响，绘制该过程坐标曲线图b。
二、水进出动物细胞的原理
1.动物细胞的吸水和失水
(1)红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？
(2)红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？
(3)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
(4)红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
(5)临床上输液为什么要用生理盐水？
2.总结：
水进出动物细胞的原理是渗透作用：
(1)充当半透膜是 ；
(2)膜两侧的浓度差是： ；
(3)当外界溶液浓度比细胞质浓度低时，细胞 ；
当外界溶液浓度比细胞质浓度高时，细胞 ；
当外界溶液浓度比细胞质浓度相同时，细胞 。
3.联系生活实际：
(1)运动后喝高浓度饮料，可以解渴吗？
(2)吃腌制的咸菜，连续嗑带盐瓜子会感觉口渴，嘴巴会起皮，为什么？
【课后反馈】
（单选）污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化，分离，浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与孔膜孔径大小相关的筛分过程，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的其他小分子物质通过达到将溶液净化分离与浓说的目的。下列说法中合理的是（ ）
超滤膜技术中使用的滤膜实质是一种人造半透膜
超滤膜技术中使用的滤膜实质是一种人造生物膜
超滤膜技术可以去污水中的各种污染物
透过滤膜的水已被除去了臭味
（单选）如图所示的U型管中间被半透（膜体积小于或等于单糖的物质才能通过）隔开，两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧溶液高度变化是怎样的？若向U型管两侧加入等量的某种微量物质，最终右侧液面上升，那么加入的这种微量物质最可能是什么？（ ）
注：蔗糖酶可催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖，麦芽糖酶可催化麦芽糖水解为葡萄糖
右侧液面高度下降；葡萄糖
右侧液面高度下降；蒸馏水
两侧液面高度不变；麦芽糖酶
两侧液面高度不变；蔗糖酶
（单选）将a、b、c3组红细胞（细胞内的液体浓度基本相同）分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后，其细胞形态如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
注：a烧杯中细胞形态正常
A.图中所示细胞外界溶液的浓度，a组的比b组的高
B.浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量
C.若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状
D.上述实验中引起细胞形态的改变而消耗能量的数量比较：c＞b＞a

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