2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 植物對(duì)水分的吸收和利用教案1 人教版.doc
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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 植物對(duì)水分的吸收和利用教案1 人教版 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.識(shí)記植物細(xì)胞吸水和失水的原理。 2.識(shí)記水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸、利用和散失。 3.知道合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的應(yīng)用。 【學(xué)習(xí)障礙】 1.理解障礙 (1)如何理解原生質(zhì)與原生質(zhì)層、擴(kuò)散與滲透、半透膜與選擇透過性膜等概念? (2)如何理解滲透作用的原理以及植物細(xì)胞吸水和失水的條件? 2.解題障礙 (1)用滲透作用等概念分析解釋某些現(xiàn)象。 (2)用植物吸水和失水的原理解決生產(chǎn)實(shí)際問題。 【學(xué)習(xí)策略】 1.理解障礙的突破 (1)用“并列比較法”理解半透膜與選擇透過性膜、原生質(zhì)與原生質(zhì)層、擴(kuò)散與滲透的區(qū)別。 ①半透膜與選擇透過性膜的區(qū)別 異中求同:二者都是限制性的透過膜。同中求異:半透膜是指某些物質(zhì)可以透過,而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜(如動(dòng)物的膀胱膜、腸衣、雞蛋的卵殼膜、花生種皮等)。而選擇透過性膜主要是由于膜上具有一些運(yùn)載物質(zhì)的載體,因?yàn)椴煌?xì)胞膜上含有載體的種類和數(shù)量不同,即使同一細(xì)胞膜上含有的運(yùn)載不同物質(zhì)載體的數(shù)量也不同,因而表現(xiàn)出細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)透過的高度選擇性。當(dāng)細(xì)胞死亡時(shí),膜便失去選擇透過性成為全透性。因此,半透性與選擇透過性是兩個(gè)明顯不同的概念。 ②原生質(zhì)與原生質(zhì)層的區(qū)別 異中求同:二者都是構(gòu)成細(xì)胞的有生命的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)。同中求異:原生質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的生命物質(zhì),可分化為細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核等部分,細(xì)胞壁不屬于原生質(zhì)。一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞可以看成是一團(tuán)原生質(zhì)。成熟的植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層,可以看作是一層選擇透過性膜,它不包括細(xì)胞液這部分。 ③自由擴(kuò)散與滲透的區(qū)別 異中求同:二者都是物質(zhì)經(jīng)過膜擴(kuò)散的方式。物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散,如O2由細(xì)胞外通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程,在細(xì)胞內(nèi)O2仍可進(jìn)一步擴(kuò)散,與過膜與否無關(guān)。同中求異:自由擴(kuò)散是小分子物質(zhì)過膜的一種方式。滲透是水等溶劑分子從低濃度溶液一方通過半透膜(或選擇透過性膜)進(jìn)入高濃度溶液一方的過程,是擴(kuò)散的一種特殊方式,進(jìn)行擴(kuò)散的物質(zhì)僅限于“溶劑分子”,還必須通過半透膜(或選擇透過性膜或原生質(zhì)層)。 (2)用“實(shí)驗(yàn)分析法”理解滲透作用的原理以及植物細(xì)胞吸水和失水的條件。 通過人工滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置可以看出:滲透作用發(fā)生的兩個(gè)條件,一是具有半透膜;二是半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差。通過實(shí)驗(yàn)我們不難發(fā)現(xiàn)一個(gè)成熟的植物細(xì)胞具備發(fā)生滲透作用的條件,由此可以說一個(gè)成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)活的滲透系統(tǒng)。植物細(xì)胞的吸水和失水遵循滲透作用的原理。 ①半透膜只允許水或其他溶劑分子通過,而溶質(zhì)分子難以通過;滲透是水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散,因此半透膜兩邊的濃度差是滲透作用的前提,它決定了水分子的滲透方向和數(shù)量。 ②滲透作用為什么能使水分子從低濃度向高濃度轉(zhuǎn)移呢?一般講的濃度是溶質(zhì)的濃度,而滲透的物質(zhì)是溶劑分子。溶質(zhì)的濃度越高(實(shí)驗(yàn)裝置的漏斗內(nèi)的溶質(zhì)),相對(duì)地說單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)越少;反之溶液濃度越低(實(shí)驗(yàn)裝置的燒杯內(nèi)的溶液),相對(duì)地說單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)越多。溶劑分子在滲透過程中由單位體積分子數(shù)多的地方向分子數(shù)少的地方擴(kuò)散。因此,就一般所講的濃度而言,滲透作用中的溶劑分子(例如水分子)從低濃度向高濃度滲透。 ③成熟的植物細(xì)胞從結(jié)構(gòu)上看,細(xì)胞壁是全透性的,細(xì)胞膜、液泡膜是選擇透過性膜,加上兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)所構(gòu)成的原生質(zhì)層,可以看成是一層選擇透過性膜,而液泡中含有有機(jī)酸、生物堿、糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì),因此細(xì)胞液具有一定的濃度。由此可以看出植物細(xì)胞具備發(fā)生滲透作用的條件,所以植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí),即表現(xiàn)為滲透吸水,這是植物細(xì)胞吸水的主要方式。根據(jù)滲透吸水原理,我們可以用不同濃度的溶液處理植物細(xì)胞,判斷其吸水或是失水,可以通過質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證和探索,并以此來進(jìn)一步測(cè)定細(xì)胞的滲透壓或細(xì)胞液的濃度,判斷細(xì)胞的生活狀況是死是活等。 (3)理論聯(lián)系實(shí)際理解在移栽樹木時(shí)應(yīng)注意的問題。 在學(xué)習(xí)完水分的吸收和利用知識(shí)后,要應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)來解決常見的生產(chǎn)實(shí)踐問題。在移栽樹木時(shí),由于要損傷一些根,影響了對(duì)水分的吸收,因此,要采取措施盡量減少水分散失,以保持體內(nèi)水分平衡。這樣在移栽時(shí)要去掉部分枝葉,或在傍晚、陰雨天進(jìn)行,以降低蒸騰作用;此外為了增加水分的吸收,要盡可能帶土移栽;以免損傷更多的幼根,促進(jìn)水分的吸收。 2.解題障礙 (1)用“對(duì)號(hào)入座法”解有關(guān)滲透現(xiàn)象的題。 [例1]下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是 A.水分子通過細(xì)胞壁 B.氨基酸分子通過細(xì)胞膜 C.K+通過原生質(zhì)層 D.水分子通過原生質(zhì)層 解析:用“對(duì)號(hào)入座法”解。滲透作用是指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散,在供選答案中,水是溶劑分子,原生質(zhì)層可當(dāng)半透膜看待。K+和氨基酸通過膜為主動(dòng)運(yùn)輸,細(xì)胞壁具有全透性,顯然也不是滲透作用。 答案:D (2)用“類比分析法”解植物吸水和失水的原理及生產(chǎn)實(shí)際的問題。 [例2]如下圖所示,在U型管中部C處裝有半透膜,在 a側(cè)加入細(xì)胞色素C分子 (分子量為1.3萬道爾頓的蛋白質(zhì))水溶液(紅色),b側(cè)加入清水,并使a、b兩側(cè)液面高度一致,經(jīng)一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果將是 A.a(chǎn)、b液面一致,b側(cè)無色 B.a(chǎn)、b液面一致,b側(cè)紅色 C.a(chǎn)液面低于b,b側(cè)紅色 D.a(chǎn)液面高于b,b側(cè)無色 解析:用“類比分析法”解。此題是以上述簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)情境模擬現(xiàn)實(shí),全面考查了滲透作用原理。圖中已知條件有:c處為半透膜,半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差,且a側(cè)濃度>b側(cè)濃度,依據(jù)滲透作用原理,水分子總的滲透方向表現(xiàn)為b側(cè)至a側(cè),故一段時(shí)間后,結(jié)果將是a側(cè)液面高于b側(cè)液面。另外,根據(jù)半透膜的性質(zhì),水分子能通過,但大分子的細(xì)胞色素C分子不能通過,故b側(cè)仍為無色。所以,本題答案選D。 答案:D 點(diǎn)評(píng):(1)對(duì)上題可以作這樣變形:a側(cè)細(xì)胞色素C分子溶液濃度為10%,b側(cè)不加入清水而是加入濃度為10%的蔗糖溶液,則一段時(shí)間后結(jié)果將是 A.a(chǎn)、b液面一致 B.a(chǎn)液面低于b液面 C.a(chǎn)液面高于b液面 D.無法確定 此題很容易誤選A,或選擇D答案。表面上看a、b兩側(cè)溶液濃度是相等的,但是由于兩側(cè)溶液溶質(zhì)分子大小不同,同質(zhì)量的兩種物質(zhì)的分子數(shù)就不同。水分子的滲透方向取決于半透膜兩側(cè)的溶液濃度,其本質(zhì)是取決于兩側(cè)水分子密度。選A錯(cuò)誤在于機(jī)械地理解了溶液的濃度。由于細(xì)胞色素C分子遠(yuǎn)大于蔗糖分子,因此,相同體積溶液中的水分子在相同時(shí)間內(nèi)從a側(cè)向b側(cè)通過的水分子數(shù)多于b側(cè)向a側(cè)通過的水分子數(shù),總之,水分子從密度高的一側(cè)向密度低一側(cè)擴(kuò)散是總的趨勢(shì),故應(yīng)選答案B。 (2)對(duì)上題又可作這樣變形:a側(cè)不加細(xì)胞色素C分子溶液而加入濃度為10%葡萄糖溶液,b側(cè)仍然加入濃度為10%的蔗糖溶液,(半透膜c允許溶劑和葡萄糖通過,不允許蔗糖通過),則開始和一段時(shí)間后液面的情況是 A.先a液面高于b液面,后a液面高于b液面 B.先b液面高于a液面,后b液面高于a液面 C.先a液面高于b液面,后b液面高于a液面 D.先b液面高于a液面,后a液面高于b液面 此題包括兩種分子的擴(kuò)散,一是水分子的擴(kuò)散,二是葡萄糖分子的擴(kuò)散。由于蔗糖分子大于葡萄糖分子,因此,相同體積溶液中的水分子在相同時(shí)間內(nèi)從b側(cè)向a側(cè)通過的水分子數(shù)多于a側(cè)向b側(cè)通過的水分子數(shù),實(shí)際上,a側(cè)的葡萄糖分子同時(shí)也向b側(cè)擴(kuò)散,但由于葡萄糖分子比水分子大,其擴(kuò)散速度就稍慢一些,所以先a液面高于b液面,后b液面高于a液面,故應(yīng)選答案C。 可見,對(duì)滲透作用原理的理解,應(yīng)抓住其兩個(gè)基本條件作必要的延伸和拓展。 【同步達(dá)綱練習(xí)】 1.能夠稱之為滲透作用的是 A.鉀通過原生質(zhì)層 B.氧氣通過細(xì)胞壁 C.水通過原生質(zhì)層 D.水分子通過細(xì)胞壁 2.下圖表示某植物相鄰的3個(gè)細(xì)胞,其細(xì)胞液濃度依次為A>B>C,正確表示它們之間水分子滲透方向的是 3.下圖中E、F、G為三個(gè)用半透膜制成的小袋,E、F體積相同,G體積較大。開始時(shí)3個(gè)小玻璃管內(nèi)的液面高度相同,且三種溶液的濃度關(guān)系為溶液甲<溶液乙<溶液丙,則: (1)1小時(shí)后,管e和管f的液面升降變化是 A.管e下降,管f下降 B.管e下降,管f上升 C.管e上升,管f上升 D.管e上升,管f下降 (2)下圖中曲線能表示管f和管g內(nèi)液面可能變化的是 4.用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸浴某種植物細(xì)胞,觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象,得到原生質(zhì)體體積的變化情況如下圖所示。請(qǐng)回答: (1)原生質(zhì)體體積在A→B段的變化說明:在該段時(shí)間內(nèi)水分從原生質(zhì)體_________,細(xì)胞液濃度_________。 (2)在1 min后,處于2 mol/L的蔗糖溶液中的細(xì)胞,其細(xì)胞液濃度將_________。此時(shí),在細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了____________。要使其復(fù)原,可將其置于____________。 (3)在1 min后,處于2 mol/L的乙二醇溶液中的細(xì)胞,其原生質(zhì)體體積的變化是由于____________逐漸進(jìn)入細(xì)胞,引起細(xì)胞液濃度_________。 參考答案 【同步達(dá)綱練習(xí)】 1.解析:用“對(duì)號(hào)入座法”來解。 答案:C 2.解析:用“直接判斷法”來解。 答案:C 3.解析:用“圖文轉(zhuǎn)換法”和“類比分析法”來解。首先要讀懂圖中的信息。依據(jù)滲透作用原理,不難得出題①答案應(yīng)為A。而題②條件是袋F和袋G內(nèi)外溶液濃度差相等,并且都是溶液乙和丙。首先應(yīng)判斷兩者液面上升還是下降,根據(jù)濃度關(guān)系,顯然都是下降,即為A或B曲線。而此題的難點(diǎn)在于兩者下降速率的快慢比較,由于G半透膜面積明顯大于F,因此在單位時(shí)間內(nèi)G失水的總量應(yīng)大于F,再則玻璃管f和g相同,所以g內(nèi)液面下降比f快,應(yīng)選答案B。 答案:(1)A (2)B 4.解析:用“圖文轉(zhuǎn)換法”和“類比分析法”來解。首先要讀懂圖中的信息。此題通過坐標(biāo)曲線描述了原生質(zhì)體體積的變化,顯然這種體積的變化是由于細(xì)胞滲透作用吸水或失水造成的。兩條曲線的區(qū)別說明分離后能否自動(dòng)復(fù)原,因此該題的主要知識(shí)障礙應(yīng)是蔗糖分子或乙二醇分子能否通過半透膜(原生質(zhì)層)而進(jìn)入細(xì)胞,從曲線可知乙二醇能進(jìn)入細(xì)胞,而蔗糖分子則不能。 答案:(1)外滲 變大 (2)不變 蔗糖溶液 清水中 (3)乙二醇分子 變大 點(diǎn)評(píng):我們還可進(jìn)一步思考應(yīng)用滲透作用原理解釋解決實(shí)際問題,如用質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)測(cè)定細(xì)胞液的濃度,應(yīng)用滲透作用判斷兩種溶液濃度大小,應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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