2019届一轮复习人教版 专题13 渗透作用的原理及应用 教案

考点13 渗透作用的原理及应用高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．渗透作用原理（1）发生渗透作用的条件①具有半透膜。

②膜两侧溶液具有浓度差。

（2）渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升。

2．动植物细胞的渗透吸水和失水（1）（2）成熟植物细胞的吸水和失水①当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

②当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。

3．观察植物细胞的质壁分离和复原（1）实验原理①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

②细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。

③原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。

（2）实验步骤考向一渗透作用的发生1．某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。

实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为【参考答案】B【试题解析】仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速率较大。

随着液面高度的增大，液柱抑制水分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡时，液面不再上升。

此时，水分子通过半透膜的渗入与渗出达到平衡。

2．把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如图)，一段时间后液面的情况是A ．甲高于乙B ．乙高于甲C ．先甲高于乙，后乙高于甲D ．先甲低于乙，后乙低于甲 【答案】C【解析】在体积与质量百分比浓度相同的情况下，因为葡萄糖分子是单糖，蔗糖分子是二糖，所以同样的体积内葡萄糖分子数目多于蔗糖分子，即单位体积内半透膜甲侧的水分子数少于乙侧，水分整体表现为由乙侧向甲侧流动，导致甲侧液面越来越高，后来甲侧的葡萄糖通过半透膜进入乙侧，导致乙侧溶液浓度越来越高，水分子又从甲侧流向乙侧，最终表现为乙液面高于甲液面。

易错警示走出渗透作用发生的“4”个误区（1）水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。

（2）实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因为现象不明显。

（3）渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。

（4）如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。

考向二 细胞吸水与失水的实验结果分析3．如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A 、B 溶液中，细胞失水量的变化情况。

相关叙述不正确的是A ．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B ．若B 溶液的浓度稍减小，则曲线中b 点左移C ．两条曲线的差异是由于A 、B 溶液浓度不同导致的D ．6 min 时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象 【参考答案】C【试题解析】该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行，有大液泡，故A 正确；若B 溶液的浓度稍减小，细胞失水变慢变少，a 点下降，质壁分离越慢，复原就越快，所以b 点应左移，故B 正确；两条曲线的差异可能是由于两种溶液溶质的差异导致的，A 溶液溶质不能被细胞吸收，细胞一直处于失水状态，B 溶液溶质可能为小分子溶质如KNO 3，可被细胞吸收造成质壁分离复原，故C 错误；6 min 时两个细胞都处于失水状态，均可看到质壁分离现象，故D 正确。

4．将若干生理状况基本相同，长度为4 cm 的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水（对照组）和浓度相同的三种溶液中（实验组），尿素溶液、KNO 3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。

测量每组萝卜条的平规律总结细胞吸水和失水的特点（1）运输方向：细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度的跨膜运输过程。

（2）运输特点：细胞吸水时，水分子也有从细胞出来的，细胞失水时，水分子也有进入细胞的，即无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。

学&科*网均长度，结果如图。

据图分析，下列叙述正确的是A．实验组中都发生了质壁分离和复原现象B．对照组中水分子在前15 min进入了细胞，15 min之后不再进入C．1组中的尿素分子和2组中的K+、NO3-都进入了细胞，但进入的方式不同D．3组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条会一直缩短【答案】C【解析】据图分析：在清水中，细胞吸水，萝卜条长度先稍微变长一点，然后保持不变，说明细胞吸收了少量的水；在尿素溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于尿素以自由扩散的方式进入细胞内，细胞吸水复原；在KNO3溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于硝酸钾以主动运输的方式进入细胞内，细胞吸水复原；在蔗糖溶液中，萝卜条长度因失水而变短。

实验组3中将萝卜条置于蔗糖溶液中，细胞只能发生质壁分离，A错误；对照组中在前15min进入细胞的水分子多于出细胞的水分子，15 min之后水分进出细胞处于动态平衡，B错误；1组中的尿素分子和2组中的K+、NO3-都进入了细胞，尿素的运输方式是自由扩散，而K+、NO3-进入细胞的方式是主动运输，C正确；3组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条会缩短，但由于细胞壁的支持和保护作用，不可能无限缩短，D错误。

考向三探究膜的透性5．某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，已知图中猪膀胱膜允许单糖透过。

在倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。

从理论上分析，该实验过程中最可能出现的实验现象是A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶【参考答案】B【试题解析】开始时，因烧杯中水分子通过半透膜进入漏斗内的速度大于漏斗内水分子进入烧杯中的速度，漏斗中液面上升，加酶后漏斗内液面继续上升，A错误；加酶后漏斗内液面继续上升，但一段时间后因蔗糖酶催化蔗糖水解形成单糖，而单糖能通过猪膀胱膜进入烧杯中，故会引起水分子进入烧杯中，漏斗内的液面下降，B正确；加酶前后，烧杯中都不能检测出蔗糖，因为蔗糖是二糖，不能通过半透膜，C错误；蔗糖能在蔗糖酶的作用下水解为可通过半透膜的葡萄糖和果糖，但蔗糖酶不能通过半透膜进入烧杯中，D错误。

解题必备验证渗透作用发生条件的方法（1）具有半透膜（2）半透膜两侧溶液具有浓度差6．如图为常见的两套渗透装置图（图中S1为30%蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为30%葡萄糖溶液；已知葡萄糖能通过半透膜，但蔗糖不能通过半透膜），有关叙述错误的是A．装置A漏斗中溶液液面上升速率逐渐下降B．装置A渗透过程中水分子通过半透膜的方向是S2→S1C．装置A达到渗透平衡后，S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度D．装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终S3和S2溶液液面持平【答案】B达到渗透平衡后，由于漏斗中溶液存在势能，所以S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度，C正确；由于葡萄糖能通过半透膜，所以装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终S3和S2溶液液面持平，D正确。

考向四质壁分离实验的选材、原理与操作7．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。

下列有关叙述正确的是A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤【参考答案】B因此不能省略，D错误。

解题必备关于细胞质壁分离和复原实验的注意点（1）本实验存在两组对照实验（2）引发质壁分离的两种原因学科*网（3）本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。

8．以紫色洋葱鳞片叶外表皮来观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述正确的是A．细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐增大B．滴加质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液比0.3 g/mL的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间长C．用任何浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞质壁分离D．滴加清水后，质壁分离的细胞又复原，说明此细胞是活细胞【答案】D胞是活细胞，D正确。

考向五质壁分离与复原的应用9．取生理状态相同的某植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。

有关推测错误的是A．实验前，甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度B．实验后，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度C．实验中，水分进出细胞不需要载体和能量D．实验中，甲中叶片细胞吸水能力逐渐增强【参考答案】B【试题解析】根据试题分析，生理状态相同的叶片的细胞液浓度是相同的，放入甲、乙、丙三种不同浓逐渐增强，D 项正确。

10．根据“探究洋葱表皮细胞外界溶液浓度与质壁分离关系”的实验经历与如图信息，判断下列叙述正确的是解题必备植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用 （1）判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞（2）测定细胞液浓度范围（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度（4）鉴别不同种类的溶液(如KNO 3和蔗糖溶液)A．A、B分别表示细胞和液泡的长度B．若将如图所示状态的细胞放入清水中，A仍保持不变C．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，B/A值越小，则紫色越浅D．图中B/A值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高【答案】B越深，C、D项错误。

1．研究发现，水分子进出细胞膜需要一种称为“水通道”的蛋白质。

若设法专一性地关闭离体肾小管壁细胞的水通道蛋白，则将导致细胞A．在浓溶液中皱缩B．在蒸馏水中涨破C．形态基本不变D．在生理盐水中迅速死亡2．下列关于植物细胞质壁分离的叙述，正确的是A．质壁分离就是指细胞质与细胞壁分离的现象B．质壁分离自动复原现象中，细胞膜失去选择透过性C．质壁分离中的细胞经龙胆紫染色后可观察到成对的染色体D．将质壁分离中的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中，液泡颜色将变浅3．下列与植物吸水或失水的相关叙述中，不正确的是A．水分子在根毛细胞的细胞液与土壤溶液之间的运动是单向的B．可以根据相邻细胞的细胞液的浓度判断细胞间水分流动的总体方向C．蔗糖浸渍冬瓜导致细胞脱水死亡，蔗糖分子再进入细胞D．发生质壁分离的细胞一段时间后，某些情况下可以发生质壁分离自动复原4．将蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片。