1-3 渗透现象和渗透压 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

专题一 缓冲溶液、胶体和渗透压 第三节 渗透现象和渗透压 同步作业 一、基础题（共50分） （一）选择题（每题2分，共20分） 1. 下列关于渗透现象的说法，正确的是（ ） A. 渗透现象的发生不需要半透膜 B. 渗透现象是溶剂分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散 C. 渗透现象的本质是溶剂分子的选择性扩散 D. 只有溶液才能发生渗透现象，纯溶剂之间不会发生 2. 产生渗透压的必要条件是（ ） A. 半透膜的存在和溶液浓度差 B. 温度相同和溶液浓度差 C. 半透膜的存在和温度相同 D. 溶液浓度差和体积相同 3. 下列关于渗透压的说法，错误的是（ ） A. 渗透压是溶液阻止溶剂分子渗透的压力 B. 相同温度下，溶液浓度越高，渗透压越大 C. 渗透压的大小与溶质的种类有关，与溶质浓度无关 D. 渗透压的单位可以是帕斯卡（Pa）或千帕（kPa） 4. 农林生产中，作物根系吸收水分的主要原理是（ ） A. 渗透作用 B. 扩散作用 C. 吸附作用 D. 化学反应 5. 下列溶液中，渗透压最大的是（ ） A. 0.1mol/L NaCl溶液 B. 0.1mol/L葡萄糖溶液 C. 0.1mol/L蔗糖溶液 D. 0.05mol/L CaCl₂溶液 6. 植物细胞发生质壁分离的原因是（ ） A. 细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水 B. 细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞失水 C. 细胞液浓度等于外界溶液浓度，水分进出平衡 D. 细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 7. 下列关于渗透压应用的说法，正确的是（ ） A. 给作物灌溉时，应使用浓度过高的盐水，以提高渗透压 B. 动物静脉注射时，所用溶液的渗透压应与血浆渗透压相近 C. 渗透压越高，溶液的保鲜效果越好，可用于果蔬长期储存 D. 土壤渗透压过高会促进作物根系吸水 8. 下列因素中，不会影响溶液渗透压的是（ ） A. 溶质的浓度 B. 溶质的解离程度 C. 溶液的温度 D. 溶液的体积 9. 关于渗透平衡的说法，正确的是（ ） A. 渗透平衡时，溶剂分子停止扩散 B. 渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度相等 C. 渗透平衡时，半透膜两侧的渗透压相等 D. 渗透平衡时，溶液的浓度不再变化 10. 农林生产中，盐碱地不利于作物生长的主要原因是（ ） A. 土壤pH值过高 B. 土壤渗透压过高，作物根系失水 C. 土壤中养分含量过低 D. 土壤透气性差 （二）填空题（每题2分，共10分） 1. 渗透现象的发生必须具备两个条件：一是______，二是______。 2. 渗透压是指______，其大小与溶液中______成正比，与溶质的种类无关。 3. 植物细胞的原生质层相当于______，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞发生______；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞发生______。 4. 农林生产中，合理灌溉的原则是______，避免使用______灌溉，防止土壤渗透压过高导致作物烧苗。 5. 动物体液的渗透压主要由______和______等物质维持，渗透压异常会导致细胞失水或吸水，影响生理功能。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 渗透现象中，溶剂分子总是从低浓度溶液向高浓度溶液扩散。（ ） 2. 溶液的渗透压与溶质的摩尔浓度成正比，与溶质的质量浓度无关。（ ） 3. 半透膜允许溶剂分子通过，不允许任何溶质分子通过。（ ） 4. 植物细胞发生质壁分离后，若将其放入清水中，可恢复原状，说明质壁分离是可逆的。（ ） 5. 0.1mol/L NaCl溶液和0.1mol/L CaCl₂溶液的渗透压相同，因为它们的浓度相同。（ ） 6. 土壤中可溶性盐类过多会导致土壤渗透压升高，不利于作物根系吸水。（ ） 7. 渗透压是溶液的固有性质，只要溶液存在，就一定有渗透压。（ ） 8. 给作物施肥后，若立即浇水，可降低土壤溶液浓度，避免烧苗，这与渗透压原理有关。（ ） 9. 纯溶剂没有渗透压，只有溶液才有渗透压。（ ） 10. 气体溶液也存在渗透压，但由于气体分子扩散速度快，渗透压现象不明显。（ ） 二、提升题（共50分） （一）实验分析与简答题（每题10分，共20分） 1. 某学生进行植物细胞质壁分离实验时，出现以下问题，请分析原因并给出解决方案： （1）观察到的洋葱表皮细胞未发生质壁分离； （2）质壁分离后的细胞无法恢复原状。 2. 简述渗透压的原理及在农林牧渔领域的主要应用（至少列举4种应用），并说明其应用依据。 （二）计算与综合分析题（每题15分，共30分） 1. 已知298K时，0.1mol/L葡萄糖溶液的渗透压为248kPa，计算： （1）0.1mol/L NaCl溶液（完全解离）的渗透压（假设解离度为100%）； （2）0.05mol/L CaCl₂溶液（完全解离）的渗透压； （3）比较上述三种溶液的渗透压大小，并说明原因。 2. 某农场在种植小麦时，采用了以下两种灌溉方式：① 用河水（低盐浓度）灌溉；② 用工业废水（高盐浓度）灌溉。一段时间后，发现②方式灌溉的小麦出现叶片枯萎、生长停滞的现象。 （1）分析工业废水灌溉导致小麦生长异常的原因（从渗透压角度）； （2）提出改善该农田土壤状况的措施，并说明原理； （3）如何避免农林生产中因渗透压问题导致的作物生长异常。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. A 3. C 4. A 5. A 6. B 7. B 8. D 9. C 10. B （二）填空题 1. 存在半透膜；半透膜两侧溶液存在浓度差 2. 阻止溶剂分子渗透所需的压力；溶质粒子的浓度（或溶质的摩尔浓度） 3. 半透膜；质壁分离；渗透吸水（或膨胀） 4. 少量多次、薄水勤浇；高浓度盐水（或高盐溶液） 5. 氯化钠（NaCl）；葡萄糖（或其他电解质和非电解质） （三）判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. × 6. √ 7. √ 8. √ 9. √ 10. √ 二、提升题 （一）实验分析与简答题 1. （1）未发生质壁分离的原因：① 外界溶液浓度过低（如使用清水或浓度过低的蔗糖溶液），细胞液浓度与外界溶液浓度差过小，吸水大于失水；② 洋葱表皮细胞死亡，原生质层失去选择透过性；③ 实验时间过短，渗透作用未发生。解决方案：① 选用适宜浓度的蔗糖溶液（如0.3g/mL）作为外界溶液，增大浓度差；② 选取新鲜的洋葱表皮细胞，确保细胞活性；③ 延长实验静置时间（5-10分钟），待渗透作用充分发生后再观察。 （2）无法恢复原状的原因：① 外界溶液浓度过高（如蔗糖溶液浓度大于0.5g/mL），细胞失水过多死亡；② 质壁分离时间过长，细胞失去活性；③ 恢复时使用的溶液浓度仍高于细胞液浓度。解决方案：① 选用浓度适中的外界溶液，避免细胞过度失水；② 控制质壁分离时间，不宜超过15分钟；③ 恢复时将细胞放入清水中，确保外界溶液浓度低于细胞液浓度，且操作迅速，避免细胞死亡。 2. （1）渗透压原理：渗透压是指溶液中溶质粒子对溶剂分子的吸引力，半透膜两侧溶液存在浓度差时，溶剂分子会从低浓度溶液向高浓度溶液扩散，直至两侧渗透压相等，达到渗透平衡。渗透压的大小与溶质粒子的摩尔浓度（包括分子、离子）成正比，与溶质种类无关。 （2）农林牧渔领域应用及依据：① 作物合理灌溉：依据“渗透吸水原理”，使用低盐浓度的水（如河水、井水）灌溉，确保土壤溶液浓度低于作物细胞液浓度，使作物根系吸水；避免高盐溶液灌溉，防止土壤渗透压过高导致根系失水烧苗；② 盐碱地改良：盐碱地土壤渗透压过高，通过施加有机肥、灌溉洗盐（用大量清水冲洗土壤，降低可溶性盐浓度），降低土壤渗透压，改善作物生长环境；③ 动物输液：依据“等渗原理”，动物静脉注射的溶液（如生理盐水、5%葡萄糖溶液）需与血浆渗透压相近，避免血细胞因渗透失水或吸水而破裂，保证生理功能正常；④ 种子萌发：种子吸水膨胀依赖渗透作用，播种前浸种（清水或低浓度营养液）可降低种子周围溶液渗透压，促进种子吸水，提高发芽率；⑤ 果蔬保鲜：使用等渗溶液（如一定浓度的蔗糖溶液）浸泡果蔬，维持果蔬细胞的渗透压，减少水分流失，延长保鲜期。 （二）计算与综合分析题 1. （1）0.1mol/L NaCl溶液的渗透压： NaCl完全解离生成Na⁺和Cl⁻，1mol NaCl解离出2mol粒子，因此溶液中溶质粒子的摩尔浓度=0.1mol/L×2=0.2mol/L。 已知0.1mol/L葡萄糖溶液（非电解质，粒子浓度=0.1mol/L）的渗透压为248kPa，渗透压与粒子浓度成正比，因此该NaCl溶液的渗透压=248kPa×(0.2mol/L÷0.1mol/L)=496kPa。 （2）0.05mol/L CaCl₂溶液的渗透压： CaCl₂完全解离生成Ca²⁺和2个Cl⁻，1mol CaCl₂解离出3mol粒子，因此溶液中溶质粒子的摩尔浓度=0.05mol/L×3=0.15mol/L。 渗透压=248kPa×(0.15mol/L÷0.1mol/L)=372kPa。 （3）渗透压大小比较：0.1mol/L NaCl溶液（496kPa）＞0.05mol/L CaCl₂溶液（372kPa）＞0.1mol/L葡萄糖溶液（248kPa）。 原因：渗透压与溶质粒子的摩尔浓度成正比，NaCl解离出2个粒子，CaCl₂解离出3个粒子，葡萄糖不解离，因此尽管浓度不同，但粒子浓度排序为NaCl＞CaCl₂＞葡萄糖，渗透压排序与之一致。 2. （1）工业废水灌溉导致小麦生长异常的原因：工业废水含盐浓度高，灌溉后土壤中可溶性盐类增多，使土壤溶液的渗透压升高；小麦根系细胞液的渗透压低于土壤溶液的渗透压，根据渗透原理，根系细胞内的水分会向土壤中扩散，导致细胞失水；细胞失水会影响小麦的光合作用、养分运输等生理过程，最终出现叶片枯萎、生长停滞的现象。 （2）改善措施及原理：① 灌溉洗盐：用大量河水或清水灌溉农田，稀释土壤中的可溶性盐浓度，降低土壤渗透压，使根系细胞液渗透压高于土壤溶液，促进细胞吸水；② 施加有机肥：有机肥分解后可改善土壤结构，吸附部分盐离子，降低土壤溶液中盐离子浓度，同时提高土壤保水能力，间接调节渗透压；③ 种植耐盐作物：选择甜菜、向日葵等耐盐作物，其细胞液渗透压较高，能在较高土壤渗透压环境中正常吸水生长；④ 深耕松土：通过深耕打破土壤板结层，促进土壤水分蒸发和盐分淋溶，降低表层土壤盐浓度。 （3）避免措施：① 合理选择灌溉水源：优先使用低盐浓度的天然水（河水、井水），避免使用工业废水、海水等高盐溶液灌溉；② 控制施肥量：过量施肥会增加土壤中可溶性养分离子浓度，升高土壤渗透压，应按需施肥，施肥后及时浇水稀释；③ 改良土壤：定期检测土壤盐分含量，对盐渍化土壤及时采取洗盐、施有机肥等改良措施；④ 培育抗逆品种：培育细胞液渗透压较高、耐盐耐旱的作物品种，提高对土壤渗透压变化的适应能力；⑤ 采用滴灌、喷灌等节水灌溉方式：减少水分浪费，同时避免大水漫灌导致的土壤盐分深层积累，维持土壤渗透压稳定。 学科网（北京）股份有限公司 $