27版53高中同步新教材生物必修1人教版疑难破第4章　利用渗透装置分析渗透作用

第4章细胞的物质输入和输出01利用渗透装置分析渗透作用疑难点1.渗透作用:水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散。2.渗透作用发生的条件具有半透膜(≠选择透过性膜);半透膜两侧溶液存在浓度差。3.水分子渗透的方向1.半透膜只允许水分子通过时的现象及原因分析

装置

初始两侧液面等高

初始两侧液面等高

初始两侧液面等高分析半透膜两侧溶液物质的量浓度相等,稳定后两侧液面仍等高10%葡萄糖溶液的物质的量浓度>10%蔗糖溶液的物质的量浓度,水分子由A侧向B侧渗透,一段时间后B侧液面高于A侧A、B两侧加等量蔗糖酶(蔗糖酶催化蔗糖水解为两分子单糖),A侧溶液物质的量浓度增大,水分子由B侧向A侧渗透,一段时间后A侧液面高于B侧特别提醒蔗糖和葡萄糖相对分子质量不同,两种溶液质量浓度相等时,物质的量浓度不相等。2.半透膜允许水分子和部分溶质通过时的现象及原因分析图示液面变化原因S1:0.1mol/L的葡萄糖溶液S2:0.05mol/L的蔗糖溶液半透膜允许水分子和单糖分子

通过,初始液面等高S1液面上升、S2液面下降S1浓度>S2浓度→水分子由S2渗透进入S1

一段时间后,S1液面下降、S2液面上升葡萄糖分子不断穿过半透膜(由S1进入S2),逐渐使S2浓度>S1浓度→水分子由S1渗透进入S2

最终S2液面高于S1①葡萄糖的扩散不受水分子影响,最终膜两侧葡萄糖浓度相等;②S2中溶质有蔗糖和葡萄糖,S1中溶质只有葡萄糖;③S2浓度>S1浓度(使水由S1渗透进入S2),S2液面高于S1勘破疑难1.渗透平衡≠浓度相等:渗透装置达到平衡状态时,浓度差形成的压力与液面差(Δh)形成的压力平衡,两

者对水分子的运动造成相反的影响。2.水分子渗透速率与浓度差有关,浓度差越大,水分子运动越快。典例如图为常见的两套渗透装置,图中S1为0.3mol·L-1的蔗糖溶液、S2为清水、S3为0.3mol·L-1的葡萄

糖溶液。已知葡萄糖等单糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜;两装置半透膜面积相同,初始时半

透膜两侧液面高度一致,装置A一段时间后再向漏斗中加入蔗糖酶(蔗糖酶可催化蔗糖水解为单糖,不考

虑酶对溶液浓度的影响)。下列有关叙述错误的是

()A.装置A漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后下降B.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C.实验刚开始时,装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样D.若不加入酶,装置A达到渗透平衡时半透膜两侧溶液浓度相等

D

解析

装置A①加酶前,只考虑水分子运动:水从S2渗透进入S1,S1液面升高,直至稳定(漏斗液面高于烧杯液面);②加酶后,考虑水、葡萄糖运动:初始:S1浓度加倍,水从S2渗透进入S1,S1液面会再升高;最终:随着单糖进入烧杯,半透膜两侧溶液浓度相等(不考虑酶的影响)→S1液面下降至与S2液面持平,A(√)装置B初始:水从S2渗透进入S3,S3液面升高;最终:葡萄糖进入S2,半透膜两侧溶液浓度相等→S3液面下降至与S2液面持平,B(√)水分子渗透速率与浓度差有关,浓度差越大,水分子渗透越快,实验刚开始时,A、B装置内半透膜两侧浓

度差相等,水分子渗透速率相等,C正确;若不加入酶,装置A渗透平衡时,静水压=渗透压差≠0,半透膜两

侧溶液浓度不相等,D错误。方法技巧