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60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于渗透现象的说法，正确的是（ ） A. 渗透现象是溶剂分子从浓度高的区域向浓度低的区域扩散的过程 B. 渗透现象的产生必须具备两个条件：半透膜和浓度差 C. 所有溶液都能发生渗透现象，与是否存在半透膜无关 D. 渗透现象只能发生在液体与液体之间，不能发生在固体与液体之间 2. 渗透现象中，溶剂分子的扩散方向是（ ） A. 从溶质浓度高的一侧向溶质浓度低的一侧 B. 从渗透压高的一侧向渗透压低的一侧 C. 从溶剂浓度高的一侧向溶剂浓度低的一侧 D. 从溶液密度大的一侧向溶液密度小的一侧 3. 下列关于渗透压的说法，错误的是（ ） A. 渗透压是指阻止渗透现象发生所需施加的额外压力 B. 渗透压的大小与溶液中溶质粒子的数目有关，与溶质种类无关 C. 相同温度下，浓度越高的溶液，渗透压越大 D. 渗透压的单位是Pa或kPa，溶液的渗透压越大，其浓度一定越高 4. 下列物质的水溶液中，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. 0.1mol/L尿素溶液 5. 农业生产中，给作物灌溉时使用浓度过高的盐水，会导致作物萎蔫，其原因是（ ） A. 盐水的渗透压小于作物细胞液的渗透压，细胞吸水 B. 盐水的渗透压大于作物细胞液的渗透压，细胞失水 C. 盐水破坏了作物细胞的细胞壁，导致细胞受损 D. 盐水影响了作物细胞的呼吸作用 6. 下列过程中，不属于渗透作用应用的是（ ） A. 植物根系吸收土壤中的水分和养分 B. 动物血液中的红细胞在等渗溶液中保持正常形态 C. 用盐腌制咸菜，使蔬菜脱水 D. 用蒸馏法提纯酒精 7. 等渗溶液是指与生物细胞液渗透压相等的溶液，下列溶液中，属于等渗溶液的是（ ） A. 0.9% NaCl溶液（生理盐水） B. 5%葡萄糖溶液 C. 10%蔗糖溶液 D. 0.1%盐酸溶液 8. 影响溶液渗透压大小的主要因素是（ ） A. 溶质的摩尔质量 B. 溶液的体积 C. 溶液的温度和溶质粒子浓度 D. 溶质的溶解度 9. 下列关于半透膜的说法，正确的是（ ） A. 半透膜是只能允许溶质分子通过，不允许溶剂分子通过的膜 B. 半透膜的孔径大小决定了其允许通过的粒子直径 C. 细胞膜不属于半透膜，因为它能允许所有物质通过 D. 滤纸属于半透膜，能用于渗透实验 10. 给动物静脉输液时，必须使用等渗溶液，其主要目的是（ ） A. 提高输液速度 B. 避免红细胞因吸水膨胀或失水皱缩而受损 C. 增强药物的疗效 D. 降低输液的刺激性 （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 渗透现象的产生必须具备两个条件：一是存在______，二是半透膜两侧的溶液存在______。 2. 渗透压是衡量溶液渗透能力的物理量，其大小与溶液的______和______有关，在相同温度下，溶质粒子浓度越高，渗透压______。 3. 植物细胞的______相当于半透膜，当细胞液的渗透压______土壤溶液的渗透压时，植物细胞吸水；反之则失水。 4. 农业生产中，合理灌溉的原则是使用______或______的灌溉水，避免使用高浓度盐水，防止作物萎蔫。 5. 动物体内的体液（如血液、组织液）都具有一定的渗透压，维持体液渗透压稳定的主要物质是______和______等电解质。 6. 腌制食品时，盐或糖的作用是______，使食品细胞失水，从而抑制微生物生长，延长食品保质期。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 渗透现象的本质是溶剂分子的扩散，扩散的动力是浓度差。（ ） 2. 溶液的渗透压只与溶质的浓度有关，与溶质的种类和性质无关。（ ） 3. 半透膜允许所有小分子物质通过，不允许大分子物质通过。（ ） 4. 植物细胞在高渗溶液中会发生质壁分离，在低渗溶液中会发生质壁分离复原。（ ） 5. 相同温度下，0.1mol/L的NaCl溶液和0.1mol/L的CaCl₂溶液，渗透压相等。（ ） 6. 给作物施肥过多，会导致土壤溶液渗透压升高，作物细胞失水，出现“烧苗”现象。（ ） 7. 生理盐水是人体的等渗溶液，其渗透压与人体细胞液的渗透压相等。（ ） 8. 渗透压的单位是mol/L，浓度越高，渗透压越大。（ ） 9. 渗透作用不仅能在液体之间发生，也能在固体与液体之间发生（如植物根系吸水）。（ ） 10. 动物细胞没有细胞壁，因此在低渗溶液中会因吸水膨胀而破裂，在高渗溶液中会因失水皱缩而死亡。（ ） 二、提升题（共40分） （一）简答题（每题10分，共20分） 1. 简述渗透现象的定义、产生条件及本质，解释渗透压的定义及影响因素；以植物细胞为例，说明渗透作用在植物吸水和失水过程中的作用机制；列举渗透作用在农林牧渔领域的3个实际应用实例，并说明其原理。 2. 对比等渗溶液、低渗溶液和高渗溶液的定义及对生物细胞的影响（以动物红细胞和植物细胞为例）；解释农业生产中“烧苗”现象的原因及预防措施；说明渗透压在动物饲养中的应用（至少2个实例），并解释其原理。 （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 某农场在种植玉米时，出现了以下两种情况：① 连续降雨后，部分玉米植株出现萎蔫现象；② 施用化肥过多后，部分玉米植株叶片发黄、枯萎。结合渗透作用和渗透压的知识，回答下列问题： ① 分析情况①和情况②中玉米植株出现问题的原因（从渗透压角度）； ② 针对情况①和情况②，分别提出解决措施，并说明原理； ③ 若要配制一种适合玉米灌溉的等渗溶液（假设玉米细胞液渗透压相当于0.3mol/L葡萄糖溶液的渗透压），计算0.3mol/L葡萄糖溶液的渗透压（已知R=8.314kPa·L/(mol·K)，T=298K，渗透压公式π=cRT）； ④ 说明在农业生产中，如何合理灌溉和施肥，避免因渗透压问题影响作物生长。 2. 某养殖场在饲养肉鸡时，需要配制雏鸡饮用水和静脉输液用溶液，结合渗透压知识，回答下列问题： ① 雏鸡饮用水的渗透压应与雏鸡细胞液渗透压相近，若配制不当，会产生什么后果？（分别说明低渗和高渗溶液的影响）； ② 若要配制500mL 0.9%的生理盐水（NaCl溶液），计算需要NaCl的质量（假设溶液密度为1g/mL）； ③ 静脉输液用溶液必须是等渗溶液，若使用高渗溶液，会对肉鸡的红细胞产生什么影响？为什么？ ④ 说明在动物饲养中，维持体液渗透压稳定的重要性，以及常用的调节方法。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1.B 2.C 3.D 4.A 5.B 6.D 7.A 8.C 9.B 10.B （二）填空题 1. 半透膜；浓度差 2. 温度；溶质粒子浓度；越大 3. 原生质层；大于 4. 低渗；等渗 5. NaCl；KCl（或其他合理电解质） 6. 提高溶液渗透压，使细胞失水 （三）判断题 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.√ 二、提升题 （一）简答题 1. 答案 （1）渗透现象的定义、产生条件及本质 ① 定义：溶剂分子通过半透膜从溶剂浓度高的一侧向溶剂浓度低的一侧扩散的现象； ② 产生条件：一是存在半透膜（允许溶剂分子通过，阻止部分溶质分子通过），二是半透膜两侧存在浓度差（溶质浓度或溶剂浓度差）； ③ 本质：溶剂分子的扩散过程，动力是半透膜两侧的浓度差。 （2）渗透压的定义及影响因素 ① 定义：为阻止渗透现象继续发生，需在浓度较高的溶液一侧施加的额外压力； ② 影响因素：主要与溶液的温度和溶质粒子浓度有关，温度越高、溶质粒子浓度越高，渗透压越大；与溶质的种类、摩尔质量等无关。 （3）植物细胞的渗透吸水与失水机制 植物细胞的原生质层（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质）相当于半透膜，细胞液与土壤溶液之间形成浓度差： 当土壤溶液渗透压小于细胞液渗透压时，溶剂分子（水分）通过原生质层进入细胞液，细胞吸水，维持植株挺立； 当土壤溶液渗透压大于细胞液渗透压时，细胞液中的水分通过原生质层扩散到土壤中，细胞失水，植株出现萎蔫。 （4）农林牧渔领域应用实例 ① 植物灌溉：使用低渗或等渗的水灌溉，避免土壤溶液渗透压过高导致作物失水，利用渗透作用促进作物吸水； ② 盐渍化土壤改良：向盐碱地浇灌适量淡水，降低土壤溶液浓度（渗透压），使作物细胞能正常吸水，原理是通过稀释减小土壤溶液与细胞液的渗透压差； ③ 饲料保存：用盐或糖腌制饲料（如青贮饲料），提高饲料溶液渗透压，使微生物细胞失水死亡，抑制腐败，延长保存时间。 2. 答案 （1）等渗、低渗、高渗溶液的定义及对生物细胞的影响 溶液类型 定义（与细胞液渗透压对比） 对动物红细胞的影响 对植物细胞的影响 等渗溶液 渗透压相等 形态正常，无吸水或失水 形态正常，吸水与失水平衡 低渗溶液 渗透压较低 吸水膨胀，甚至破裂 吸水膨胀，原生质层紧贴细胞壁 高渗溶液 渗透压较高 失水皱缩 失水，发生质壁分离（原生质层与细胞壁分离） （2）“烧苗”现象的原因及预防措施 ① 原因：施肥过多导致土壤溶液中溶质浓度过高，渗透压大于作物细胞液渗透压，作物细胞失水，叶片发黄、枯萎； ② 预防措施：合理控制施肥量，避免一次性施用量过大；施肥后及时浇灌适量淡水，稀释土壤溶液浓度，降低渗透压，确保作物细胞能正常吸水。 （3）渗透压在动物饲养中的应用实例及原理 ① 雏鸡饮用水配制：使用等渗溶液（如0.9% NaCl溶液），避免低渗溶液导致红细胞破裂或高渗溶液导致红细胞皱缩，原理是维持细胞内外渗透压平衡，保障细胞正常生理功能； ② 腹泻动物补液：给腹泻脱水的动物补充等渗盐水或口服补液盐，补充水分和电解质，维持体液渗透压稳定，防止因脱水导致体液渗透压失衡，影响代谢。 （二）综合分析题 1. 答案 ① 原因分析： 情况①：连续降雨导致土壤积水，土壤溶液被稀释，渗透压降低，但部分玉米根系缺氧，影响细胞正常代谢，同时土壤含水量过高，导致根系无法正常吸水（或土壤透气性差，根系呼吸受阻，间接影响渗透吸水）； 情况②：施肥过多使土壤溶液中养分离子浓度升高，渗透压大于玉米细胞液渗透压，细胞失水，出现“烧苗”现象。 ② 解决措施及原理： 情况①：及时排水松土，增加土壤透气性，恢复根系呼吸功能，使细胞能正常进行渗透吸水；原理是改善根系生长环境，保障渗透吸水的生理基础； 情况②：立即浇灌适量淡水，稀释土壤溶液浓度，降低渗透压，使细胞液渗透压大于土壤溶液渗透压，细胞重新吸水；原理是减小土壤溶液与细胞液的渗透压差，促进渗透吸水。 ③ 渗透压计算：根据公式π=cRT，代入c=0.3mol/L，R=8.314kPa·L/(mol·K)，T=298K，得：π=0.3mol/L × 8.314kPa·L/(mol·K) × 298K ≈ 743.6kPa。 ④ 合理灌溉和施肥建议： 灌溉：根据作物需求和土壤湿度，使用低渗或等渗的淡水灌溉，避免积水，雨后及时排水； 施肥：采用“少量多次”的施肥原则，避免过量施肥；选择缓释肥，减少土壤溶液浓度骤升；施肥后及时浇水，稀释土壤溶液，维持适宜渗透压。 2. 答案 ① 后果： 低渗溶液：雏鸡细胞吸水，红细胞膨胀甚至破裂，导致溶血，影响血液运输功能；细胞代谢紊乱，可能出现腹泻、水肿等； 高渗溶液：雏鸡细胞失水，红细胞皱缩，血液黏稠度升高，影响循环；细胞脱水导致代谢受阻，生长迟缓。 ② NaCl质量计算：0.9%生理盐水表示100mL溶液中含0.9g NaCl，500mL溶液质量为500mL×1g/mL=500g，需要NaCl的质量=500g×0.9%=4.5g。 ③ 影响及原因：使用高渗溶液会导致肉鸡红细胞失水皱缩；原因是高渗溶液渗透压大于红细胞细胞液渗透压，溶剂分子（水分）从红细胞内扩散到溶液中，导致红细胞皱缩，影响其运输氧气和二氧化碳的功能。 ④ 重要性及调节方法： 重要性：维持体液渗透压稳定是动物正常生理代谢的基础，能保障细胞正常吸水、失水平衡，维持酶活性、物质运输等功能，避免因渗透压失衡导致细胞损伤或代谢紊乱； 调节方法：在饲料或饮水中适量补充电解质（如NaCl、KCl），维持体液中溶质粒子浓度；保证充足的饮水供应，避免脱水；腹泻、出汗过多时，及时补充等渗补液，恢复体液渗透压。 学科网（北京）股份有限公司 $