第1课时 水进出细胞的原理 学习目标 1.通过构建渗透作用的相关模型,强化科学思维。 2.通过分析动植物细胞吸水和失水的条件,强化推理能力。 知识点一 渗透作用 1.概念:渗透作用是指 水分子(或其他溶剂分子) 通过半透膜的扩散。 2.渗透作用的实验装置、发生条件及现象 实验前:漏斗管内外液面高度相等; 实验后:漏斗管内液面 升高 。 3.渗透作用的方向 若半透膜两侧存在浓度差,水分子从水的相对含量 高 的一侧向相对含量 低 的一侧渗透。 【微思考】 当漏斗内液面达到稳定后,是否还有水分子进出半透膜? 提示:有。此时水分子进出半透膜的速率达到平衡,故液面不再变化。 (1)渗透作用是扩散的一种特殊形式。(√) (2)在渗透作用中,当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜。 (×) 提示:水分子仍会通过半透膜,只是进出水分子数相等。 (3)纱布、玻璃纸都是半透膜。 (×) 提示:纱布不是半透膜,具有全透性。 (4)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。 (×) 提示:发生渗透作用需要具备两个条件:具有半透膜和膜两侧存在浓度差。 探究|渗透作用发生的条件 用半透膜封住长颈漏斗的口部,在长颈漏斗内注入蔗糖溶液,然后把漏斗放到清水中,使内外液面相平,一段时间后会出现液面上升的现象,据图回答: (1)漏斗管内的液面为什么会升高? 提示:单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数,单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。 (2)如果烧杯内不是清水,而是同浓度的蔗糖溶液,漏斗管内液面还会升高吗? 提示:液面不会升高,因为半透膜两侧溶液的浓度相等,单位时间内由漏斗外进入漏斗内的水分子数等于由漏斗内进入漏斗外的水分子数。 (3)如果用纱布代替玻璃纸(半透膜),漏斗管内液面还会升高吗? 提示:不会。因为纱布是全透性的,水分子和蔗糖分子都能通过。 (4)渗透装置中,当漏斗管内液面不再上升时,半透膜两侧的溶液浓度相同吗? 提示:不同。漏斗管内液面不再上升时,水分子通过半透膜的双向扩散速率相等,但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度,这是漏斗内液面升高产生的作用力加大,阻止烧杯中水分子向漏斗扩散的缘故。 (5)如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么? 提示:不会。由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差,即渗透压,所以水分子有进入漏斗的趋势;但是液面差ΔH会产生相应的压强,当ΔH产生的压强与渗透压平衡时,半透膜两侧水分子的交换速率相同,液面将不再升高。 1.渗透现象中液面变化的判断方法 半透膜两侧分别为浓度不同的溶液A、B,有以下三种情况: (1)若A侧溶质(如葡萄糖等)可以通过半透膜,B侧溶质不能通过半透膜,则最终B侧液面升高。 (2)若A侧和B侧溶质是同种物质且均不能通过半透膜,则浓度高的一侧液面升高。 (3)若A、B两侧溶液的溶质均能通过半透膜,则两侧不存在高度差。 2.渗透平衡≠浓度相等 渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后,溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然,即液面高的一侧溶液浓度也高);浓度差越大,液面高度差也越大。 1.(教材P62“问题探讨”改编)如图所示为渗透现象示意图,图甲所示为发生渗透作用时的初始状态,其中①②为不同浓度的蔗糖溶液,蔗糖分子不能通过③。一段时间后,达到图乙所示的平衡状态。下列叙述错误的是( ) A.图甲中①的蔗糖浓度小于②的浓度 B.图乙中①的蔗糖浓度小于②的浓度 C.图甲中①的蔗糖浓度小于图乙中①的浓度 D.图甲中②的蔗糖浓度小于图乙中②的浓度 解析:D 平衡后,图乙中漏斗液面升高,说明图甲中①的浓度小于 ... ...
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