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1、植物对水分的吸收和利用【学习目标】1识记植物细胞吸水和失水的原理。2识记水水分在植植物体内内的运输输、利用用和散失失。3知道合合理灌溉溉在生产产和生活活实践中中的应用用。【学习障障碍】1理解障障碍(1)如何何理解原原生质与与原生质质层、扩扩散与渗渗透、半半透膜与与选择透透过性膜膜等概念念？(2)如何何理解渗渗透作用用的原理理以及植植物细胞胞吸水和和失水的的条件？2解题障障碍(1)用渗渗透作用用等概念念分析解解释某些些现象。(2)用植植物吸水水和失水水的原理理解决生生产实际际问题。【学习策策略】1理解障障碍的突突破(1)用“并列比比较法”理解半半透膜与与选择透透过性膜膜、原生生质与原原生质层层、
2、扩散散与渗透透的区别别。半透膜与与选择透透过性膜膜的区别别异中求同：二者都都是限制制性的透透过膜。同同中求异异：半透透膜是指指某些物物质可以以透过，而而另一些些物质不不能透过过的多孔孔性薄膜膜(如动物物的膀胱胱膜、肠肠衣、鸡鸡蛋的卵卵壳膜、花花生种皮皮等)。而选选择透过过性膜主主要是由由于膜上上具有一一些运载载物质的的载体，因因为不同同细胞膜膜上含有有载体的的种类和和数量不不同，即即使同一一细胞膜膜上含有有的运载载不同物物质载体体的数量量也不同同，因而而表现出出细胞膜膜对物质质透过的的高度选选择性。当当细胞死死亡时，膜膜便失去去选择透透过性成成为全透透性。因因此，半半透性与与选择透透过性是是两
3、个明明显不同同的概念念。原生质与与原生质质层的区区别异中求同：二者都都是构成成细胞的的有生命命的物质质或结构构。同中中求异：原生质质是细胞胞内的生生命物质质，可分分化为细细胞膜、细细胞质和和细胞核核等部分分，细胞胞壁不属属于原生生质。一一个动物物细胞可可以看成成是一团团原生质质。成熟熟的植物物细胞的的细胞膜膜、液泡泡膜以及及两层膜膜之间的的细胞质质称为原原生质层层，可以以看作是是一层选选择透过过性膜，它它不包括括细胞液液这部分分。自由扩散散与渗透透的区别别异中求同：二者都都是物质质经过膜膜扩散的的方式。物物质从高高浓度区区域向低低浓度区区域的运运动称为为扩散，如如O2由细胞胞外通过过细胞膜膜进
4、入细细胞内的的过程，在在细胞内内O2仍可进进一步扩扩散，与与过膜与与否无关关。同中中求异：自由扩扩散是小小分子物物质过膜膜的一种种方式。渗渗透是水水等溶剂剂分子从从低浓度度溶液一一方通过过半透膜膜(或选择择透过性性膜)进入高高浓度溶溶液一方方的过程程，是扩扩散的一一种特殊殊方式，进进行扩散散的物质质仅限于于“溶剂分分子”，还必必须通过过半透膜膜(或选择择透过性性膜或原原生质层层)。(2)用“实验分分析法”理解渗渗透作用用的原理理以及植植物细胞胞吸水和和失水的的条件。通过人工渗渗透作用用的实验验装置可可以看出出：渗透透作用发发生的两两个条件件，一是是具有半半透膜；二是半半透膜两两侧溶液液具有浓浓
5、度差。通通过实验验我们不不难发现现一个成成熟的植植物细胞胞具备发发生渗透透作用的的条件，由由此可以以说一个个成熟的的植物细细胞就是是一个活活的渗透透系统。植植物细胞胞的吸水水和失水水遵循渗渗透作用用的原理理。半透膜只只允许水水或其他他溶剂分分子通过过，而溶溶质分子子难以通通过；渗渗透是水水分子或或其他溶溶剂分子子通过半半透膜的的扩散，因因此半透透膜两边边的浓度度差是渗渗透作用用的前提提，它决决定了水水分子的的渗透方方向和数数量。渗透作用用为什么么能使水水分子从从低浓度度向高浓浓度转移移呢?一般讲讲的浓度度是溶质质的浓度度，而渗渗透的物物质是溶溶剂分子子。溶质质的浓度度越高(实验装装置的漏漏斗内
6、的的溶质)，相对对地说单单位体积积内溶剂剂分子数数越少；反之溶溶液浓度度越低(实验装装置的烧烧杯内的的溶液)，相对对地说单单位体积积内溶剂剂分子数数越多。溶溶剂分子子在渗透透过程中中由单位位体积分分子数多多的地方方向分子子数少的的地方扩扩散。因因此，就就一般所所讲的浓浓度而言言，渗透透作用中中的溶剂剂分子(例如水水分子)从低浓浓度向高高浓度渗渗透。成熟的植植物细胞胞从结构构上看，细细胞壁是是全透性性的，细细胞膜、液液泡膜是是选择透透过性膜膜，加上上两膜之之间的细细胞质所所构成的的原生质质层，可可以看成成是一层层选择透透过性膜膜，而液液泡中含含有有机机酸、生生物碱、糖糖类、无无机盐、色色素和蛋蛋
7、白质等等物质，因因此细胞胞液具有有一定的的浓度。由由此可以以看出植植物细胞胞具备发发生渗透透作用的的条件，所所以植物物细胞是是一个渗渗透系统统。当外外界溶液液浓度小小于细胞胞液浓度度时，即即表现为为渗透吸吸水，这这是植物物细胞吸吸水的主主要方式式。根据据渗透吸吸水原理理，我们们可以用用不同浓浓度的溶溶液处理理植物细细胞，判判断其吸吸水或是是失水，可可以通过过质壁分分离和复复原实验验进行验验证和探探索，并并以此来来进一步步测定细细胞的渗渗透压或或细胞液液的浓度度，判断断细胞的的生活状状况是死死是活等等。(3)理论论联系实实际理解解在移栽栽树木时时应注意意的问题题。在学习完水水分的吸吸收和利利用知
8、识识后，要要应用所所学的知知识来解解决常见见的生产产实践问问题。在在移栽树树木时，由由于要损损伤一些些根，影影响了对对水分的的吸收，因因此，要要采取措措施尽量量减少水水分散失失，以保保持体内内水分平平衡。这这样在移移栽时要要去掉部部分枝叶叶，或在在傍晚、阴阴雨天进进行，以以降低蒸蒸腾作用用；此外外为了增增加水分分的吸收收，要尽尽可能带带土移栽栽；以免免损伤更更多的幼幼根，促促进水分分的吸收收。2解题障障碍(1)用“对号入入座法”解有关关渗透现现象的题题。例1下下列现象象属于渗渗透作用用的是A水分子子通过细细胞壁B氨基酸酸分子通通过细胞胞膜CK通通过原生生质层D水分子子通过原原生质层层解析：用“
9、对号入入座法”解。渗渗透作用用是指水水分子(或其他他溶剂分分子)通过半半透膜的的扩散，在在供选答答案中，水水是溶剂剂分子，原原生质层层可当半半透膜看看待。KK和氨基基酸通过过膜为主主动运输输，细胞胞壁具有有全透性性，显然然也不是是渗透作作用。答案：D(2)用“类比分分析法”解植物物吸水和和失水的的原理及及生产实实际的问问题。例2如如下图所所示，在在U型管中中部C处装有有半透膜膜，在 a侧加加入细胞胞色素CC分子 (分子量量为1.3万道道尔顿的的蛋白质质)水溶液液(红色)，b侧加入入清水，并并使a、b两侧液液面高度度一致，经经一段时时间后，实实验结果果将是Aa、bb液面一一致，bb侧无色色Ba、
10、bb液面一一致，bb侧红色色Ca液面面低于bb，b侧红色色Da液面面高于bb，b侧无色色解析：用“类比分分析法”解。此此题是以以上述简简单的实实验情境境模拟现现实，全全面考查查了渗透透作用原原理。图图中已知知条件有有：c处为半半透膜，半半透膜两两侧溶液液具有浓浓度差，且且a侧浓度度b侧浓浓度，依依据渗透透作用原原理，水水分子总总的渗透透方向表表现为bb侧至a侧，故故一段时时间后，结结果将是是a侧液面面高于bb侧液面面。另外外，根据据半透膜膜的性质质，水分分子能通通过，但但大分子子的细胞胞色素CC分子不不能通过过，故bb侧仍为为无色。所所以，本本题答案案选D。答案：D点评：(11)对上上题可以以
11、作这样样变形：a侧细胞胞色素CC分子溶溶液浓度度为100%，b侧不加加入清水水而是加加入浓度度为100的蔗蔗糖溶液液，则一一段时间间后结果果将是Aa、bb液面一一致Ba液面面低于bb液面Ca液面面高于bb液面D无法确确定此题很容易易误选AA，或选选择D答案。表表面上看看a、b两侧溶溶液浓度度是相等等的，但但是由于于两侧溶溶液溶质质分子大大小不同同，同质质量的两两种物质质的分子子数就不不同。水水分子的的渗透方方向取决决于半透透膜两侧侧的溶液液浓度，其其本质是是取决于于两侧水水分子密密度。选选A错误在在于机械械地理解解了溶液液的浓度度。由于于细胞色色素C分子远远大于蔗蔗糖分子子，因此此，相同同体积
12、溶溶液中的的水分子子在相同同时间内内从a侧向b侧通过过的水分分子数多多于b侧向a侧通过过的水分分子数，总总之，水水分子从从密度高高的一侧侧向密度度低一侧侧扩散是是总的趋趋势，故故应选答答案B。(2)对上上题又可可作这样样变形：a侧不加加细胞色色素C分子溶溶液而加加入浓度度为100%葡萄萄糖溶液液，b侧仍然然加入浓浓度为110%的的蔗糖溶溶液，(半透膜膜c允许溶溶剂和葡葡萄糖通通过，不不允许蔗蔗糖通过过)，则开开始和一一段时间间后液面面的情况况是A先a液液面高于于b液面，后后a液面高高于b液面 B先b液液面高于于a液面，后后b液面高高于a液面C先a液液面高于于b液面，后后b液面高高于a液面D先b
13、液液面高于于a液面，后后a液面高高于b液面此题包括两两种分子子的扩散散，一是是水分子子的扩散散，二是是葡萄糖糖分子的的扩散。由由于蔗糖糖分子大大于葡萄萄糖分子子，因此此，相同同体积溶溶液中的的水分子子在相同同时间内内从b侧向a侧通过过的水分分子数多多于a侧向b侧通过过的水分分子数，实实际上，a侧的葡萄糖分子同时也向b侧扩散，但由于葡萄糖分子比水分子大，其扩散速度就稍慢一些，所以先a液面高于b液面，后b液面高于a液面，故应选答案C。可见，对渗渗透作用用原理的的理解，应应抓住其其两个基基本条件件作必要要的延伸伸和拓展展。【同步达达纲练习习】1能够称称之为渗渗透作用用的是A钾通过过原生质质层B氧气通
14、通过细胞胞壁C水通过过原生质质层D水分子子通过细细胞壁2下图表表示某植植物相邻邻的3个细胞胞，其细细胞液浓浓度依次次为ABCC，正确确表示它它们之间间水分子子渗透方方向的是是3下图中中E、F、G为三个个用半透透膜制成成的小袋袋，E、F体积相相同，GG体积较较大。开开始时33个小玻玻璃管内内的液面面高度相相同，且且三种溶溶液的浓浓度关系系为溶液液甲溶液乙乙溶液丙丙，则：(1)1小小时后，管管e和管f的液面面升降变变化是A管e下下降，管管f下降B管e下下降，管管f上升C管e上上升，管管f上升D管e上上升，管管f下降(2)下图图中曲线线能表示示管f和管g内液面面可能变变化的是是4用2 mollL的乙
15、二二醇溶液液和2 mollL的蔗糖糖溶液分分别浸浴浴某种植植物细胞胞，观察察质壁分分离现象象，得到到原生质质体体积积的变化化情况如如下图所所示。请请回答：(1)原生生质体体体积在AAB段的变变化说明明：在该该段时间间内水分分从原生生质体_，细细胞液浓浓度_。(2)在11 miin后，处处于2 mollL的蔗糖糖溶液中中的细胞胞，其细细胞液浓浓度将_。此此时，在在细胞壁壁与原生生质层之之间充满满了_。要要使其复复原，可可将其置置于_。(3)在11 miin后，处处于2 mollL的乙二二醇溶液液中的细细胞，其其原生质质体体积积的变化化是由于于_逐渐进进入细胞胞，引起起细胞液液浓度_。参考答案【同步达纲纲练习】1解析：用“对号入入座法”来解。答案：C2解析：用“直接判判断法”来解。答案：C3解析：用“图文转转换法”和“类比分分析法”来解。首首先要读读懂图中中的信息息。依据据渗透作作用原理理，不难难得出题题答案应应为A。而题题条件是是袋F和袋G内外溶溶液浓度度差相等等，
