1、活動十（活動十（2 2）思考討論及教學：思考討論及教學：（四）（四） 如何根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果如何根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果推理出原生質層是半透膜？（水分子可以自由通過推理出原生質層是半透膜？（水分子可以自由通過原生質層；蔗糖分子不能通過原生質層）原生質層；蔗糖分子不能通過原生質層）（五）（五）半透膜兩側的溶液的濃度差的作用是什么？半透膜兩側的溶液的濃度差的作用是什么？如何根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果推理出如何根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果推理出半透膜兩側的溶液的濃度差的作用？半透膜兩側的溶液的濃度差的作用？（六）（六）如何建構成熟植物細胞滲透吸水原理的概念如何

2、建構成熟植物細胞滲透吸水原理的概念模型？模型？（四）（四） 如何根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果如何根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果推理出原生質層是半透膜？（水分子可以自由通過推理出原生質層是半透膜？（水分子可以自由通過原生質層；蔗糖分子不能通過原生質層）原生質層；蔗糖分子不能通過原生質層）1 1 植物細胞質壁分離與復原實驗結果植物細胞質壁分離與復原實驗結果直接推理直接推理出水出水分子可以自由通過原生質層分子可以自由通過原生質層 前提：當洋蔥表皮細胞置于高于細胞液濃度的前提：當洋蔥表皮細胞置于高于細胞液濃度的溶液中，發生質壁分離現象溶液中，發生質壁分離現象-液泡變小，細胞液顏液泡變小，細胞

3、液顏色變深，說明水分子從細胞液跨原生質層流向細胞色變深，說明水分子從細胞液跨原生質層流向細胞外，即外，即細胞失水細胞失水；當發生質壁分離的洋蔥表皮細胞；當發生質壁分離的洋蔥表皮細胞置于低于細胞液濃度的溶液中，發生質壁分離復原置于低于細胞液濃度的溶液中，發生質壁分離復原現象現象-液泡變大回復原狀，細胞液顏色變淺，說明液泡變大回復原狀，細胞液顏色變淺，說明水分子從細胞外跨原生質層流向細胞液，即水分子從細胞外跨原生質層流向細胞液，即細胞吸細胞吸水水。 所以，所以，水分子可以自由通過原生質層水分子可以自由通過原生質層2 2 植物細胞質壁分離與復原實驗結果植物細胞質壁分離與復原實驗結果間接推理間接推理蔗

4、糖蔗糖分子不能通過原生質層（反證原生質層分子不能通過原生質層（反證原生質層不是半透膜不是半透膜是錯誤的，進而證明原生質層是半透的是正確的）是錯誤的，進而證明原生質層是半透的是正確的）（1 1）如果原生質層是全透的，即）如果原生質層是全透的，即蔗糖分子也可以通蔗糖分子也可以通過原生質層進入液泡內過原生質層進入液泡內，其，其原生質層兩側的溶液將原生質層兩側的溶液將呈現等滲狀態呈現等滲狀態，進出細胞的水分子也會達到動態平進出細胞的水分子也會達到動態平衡衡，在這種情況下，洋蔥表皮細胞是不會發生質壁，在這種情況下，洋蔥表皮細胞是不會發生質壁分離的；分離的； 然而，置于然而，置于30%30%蔗糖溶液中，洋

5、蔥表皮細胞發蔗糖溶液中，洋蔥表皮細胞發生了質壁分離，這是客觀事實，所以，蔗糖分子也生了質壁分離，這是客觀事實，所以，蔗糖分子也可以通過原生質層是錯誤的，進而證明可以通過原生質層是錯誤的，進而證明蔗糖分子不蔗糖分子不能通過原生質層是正確的。能通過原生質層是正確的。（2 2）如果原生質層是全不透的，那么成熟植物細胞）如果原生質層是全不透的，那么成熟植物細胞置于置于30%30%的蔗糖溶液中，由于水分子、蔗糖分子和色的蔗糖溶液中，由于水分子、蔗糖分子和色素分子等都不能通過，在這種情況下，洋蔥表皮細素分子等都不能通過，在這種情況下，洋蔥表皮細胞是不會發生質壁分離的；胞是不會發生質壁分離的； 然而，置于然

6、而，置于30%30%蔗糖溶液中，洋蔥表皮細胞發蔗糖溶液中，洋蔥表皮細胞發生了質壁分離，這是客觀事實；所以，生了質壁分離，這是客觀事實；所以，原生質層是原生質層是全不透的命題是錯誤的，間接證明，原生質層是半全不透的命題是錯誤的，間接證明，原生質層是半透的的命題是正確的。透的的命題是正確的。 （五）（五） 半透膜兩側的溶液的半透膜兩側的溶液的濃度差濃度差的的作用作用是什么？是什么？如何根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果如何根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果推理推理出半出半透膜兩側的溶液的濃度差的作用？透膜兩側的溶液的濃度差的作用？ 原生質層兩側溶液的濃度差的作用：原生質層兩側溶液的濃度差的作用：決

7、定著水決定著水分子的運動方向。分子的運動方向。 根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果采用根據植物細胞質壁分離與復原實驗結果采用歸歸納推理納推理的方式推出半透膜兩側的溶液的濃度差的作用。的方式推出半透膜兩側的溶液的濃度差的作用。其歸納推理過程如下：其歸納推理過程如下： 前提：前提：1 原生質層相當于一層半透膜原生質層相當于一層半透膜 前提：前提：2 當細胞液的濃度小于外界溶液濃度時，當細胞液的濃度小于外界溶液濃度時，細胞液中的水分透過原生質層流向外界溶液中細胞液中的水分透過原生質層流向外界溶液中，細胞，細胞失水，發生質壁分離；失水，發生質壁分離； 前提：前提：3當細胞液的濃度大于外界溶液濃度時，當

8、細胞液的濃度大于外界溶液濃度時，外界溶液中的水分透過原生質層進入細胞液外界溶液中的水分透過原生質層進入細胞液中，細胞中，細胞吸水，發生質壁分離復原；吸水，發生質壁分離復原； 從中可見，水分滲入和滲出都是從中可見，水分滲入和滲出都是順水分子相對順水分子相對含量梯度進行的，即從水分子相對含量高的一側通含量梯度進行的，即從水分子相對含量高的一側通過原生質層向水分子相對含量低的一側擴散；過原生質層向水分子相對含量低的一側擴散； 由此推出的由此推出的一般性結論一般性結論是：是：原生質層兩側溶液原生質層兩側溶液的濃度差決定著水分子的運動方向。的濃度差決定著水分子的運動方向。六六 如何建構成熟植物細胞滲透吸

9、水原理的概念模型如何建構成熟植物細胞滲透吸水原理的概念模型？ 植物細胞滲透吸水原理：植物細胞滲透吸水原理：水分子水分子（溶劑分子）通過（溶劑分子）通過原生質層原生質層的的擴散擴散。內涵：內涵：1 1 細胞壁：全透性細胞壁：全透性2 2 原生質層的原生質層的組成組成和和特性（半透膜）特性（半透膜）3 3 液泡中液泡中細胞液細胞液具有一定的具有一定的濃度濃度4 4 擴散：水分子從相對含量高的一側向相對含量低的一擴散：水分子從相對含量高的一側向相對含量低的一側運動。側運動。5 5 原生質層兩側溶液的濃度差決定水分子的運動方向原生質層兩側溶液的濃度差決定水分子的運動方向。 因此，引導學生構建模型不僅是實施因此，引導學生構建模型不僅是實施科學思維訓練科學思維訓練的一種途徑，也是促使學生的一種途徑，也是促使學生深入理解知識深入理解知識的一種有效方的一種有效方法。法。記號：記號：以箭頭指向表示水分子運動方向以箭頭指向表示水分子運動方向 植物細胞滲透吸水原理的概念模型如下：植