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专题07 物质跨膜运输实例
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常考点01 渗透系统的组成和原理分析 1
常考点02 观察植物细胞的质壁分离及复原 8
常考点归纳
常考点01 渗透系统的组成和原理分析
【典例1】
如图Ⅰ和Ⅱ是两个渗透装置,装置初期U形槽内的液面均相等,下列有关渗透作用的叙述,正确的是( )
A.图Ⅱ中,若仅蔗糖不能透过半透膜,则一段时间后,乙的液面高于甲液面
B.图Ⅰ中,若仅水能透过半透膜,甲乙分别是等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液,则一 段时间后,乙的液面高于甲液面
C.图Ⅰ中,若仅麦芽糖不能透过半透膜,甲乙分别加入少量、等量的麦芽糖酶溶液,则一段时间 后,乙的液面与甲液面相平
D.图Ⅱ中,若蔗糖和尿素都不能透过半透膜,则一段时间后,乙的液面低于甲液面
【分析】
渗透作用发生的条件是具有半透膜,半透膜两侧具有浓度差。判断最终液面高低需要看U形管中的半透膜两侧的溶质能否通过半透膜引起两侧渗透压的变化。
【解答】
A、图Ⅱ中,若仅蔗糖不能透过半透膜,尿素能透过半透膜,则甲侧溶液渗透压大于乙侧;一段时间后,乙的液面低于甲液面,A错误;
B、等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液,前者单位体积内水分子的数量少,图Ⅰ中,若仅水能透过半透膜,水分子向甲侧扩散较多,一段时间后,乙的液面低于甲液面,B错误;
C、图Ⅰ中,若仅麦芽糖不能透过半透膜,甲乙分别加入少量、等量的麦芽糖酶溶液,乙侧麦芽糖水解为葡萄糖,由于两侧都是葡萄糖,则一段时间后,乙的液面与甲液面相平,C正确;
D、图Ⅱ中,若蔗糖和尿素都不能透过半透膜,则甲侧溶液渗透压小于乙侧;一段时间后,乙的液面高于甲液面,D错误。
故选:C。
【点评】
本题综合考查渗透作用及质壁分离的相关知识,意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力,具备设计简单生物学实验的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
【典例2】
如图为两个渗透装置的示意图,请据图回答下列问题:
(1)图1渗透装置达到渗透平衡时S1溶液的渗透压 S2溶液的渗透压,此时 (填没有或有)水分子进出半透膜。所谓溶液渗透压,是指 。若达到平衡后吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将 。
(2)图2的渗透装置中如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液(葡萄糖不能通过半透膜),两者的质量分数相同,一段时间后液面a会上升.液面b会下降,原因是 。
(3)我们常说水从低浓度往高浓度流,这一描述与教材上的水是顺相对含量梯度运输这句话 (填矛盾或不矛盾)。理由是 。
【分析】
据图分析,渗透装作用是指水分通过半透膜,从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象;漏斗内液面上升,则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)。
【解答】
(1)渗透平衡时,液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,故两者渗透压关系仍是S1>S2;此时有水分子进出半透膜,只是进出达到平衡;渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力;达到渗透平衡时,由于有水分子进入,达到渗透平衡时,漏斗内的溶液(S1)浓度下降,漏斗外溶液(S2)浓度则增大,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)浓度差下降,此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将变小。
(2)U形管的中间具有半透膜,溶质分子或离子不能通过半透膜,因此可以比较两侧的渗透压,水分子的扩散方向是由渗透压低的一侧向渗透压高的一侧扩散:若甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者的质量分数相同,由于蔗糖是二糖,葡萄糖是单糖,因此甲的物质的量浓度大于乙,则溶液a对水的吸引力大于溶液b对水的吸引力,所以液面a会上升,液面b会下降。
(3)“水从低浓度往高浓度流”这句话与教材中“水是顺相对含量梯度运输”是不矛盾的;前者的低浓度和高浓度指的是溶液的浓度;而从水分子的角度分析,低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液,所以说水是顺相对含量梯度运输。
故答案为:
(1)大于 有 溶液中溶质微粒对水的吸引力 变小
(2)如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者的质量分数相同,由于蔗糖是二糖,葡萄糖是单糖,因此甲的物质的量浓度大于乙,则溶液a对水的吸引力大于溶液b对水的吸引力,所以液面a会上升,液面b会下降
(3)不矛盾 这里的低浓度和高浓度指的是溶液的浓度。从水分子的角度分析,低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液,所以说水是顺相对含量梯度运输
【点评】
本题考查渗透作用的相关知识,意在考查学生提取信息和分析图象的能力,解答本题的关键是水分运输方向是渗透压低的一侧运输到渗透压高的一侧,而不能比较质