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、选择题（每题3分，共30分） 1. 渗透现象发生的条件是（　　） A. 有半透膜存在　　B. 半透膜两侧溶液有浓度差 C. 有半透膜存在且两侧溶液有浓度差　　D. 有半透膜存在且两侧溶液体积相等 2. 下列关于渗透压的说法中，正确的是（　　） A. 渗透压是溶液固有的性质，与温度无关 B. 渗透压是阻止渗透现象发生所需施加的最小外压 C. 渗透压的大小与溶质的性质有关，与浓度无关 D. 渗透压只存在于胶体溶液中 3. 将植物细胞放入高浓度蔗糖溶液中，观察到的现象是（　　） A. 细胞吸水膨胀　　B. 细胞失水发生质壁分离 C. 细胞正常形态不变　　D. 细胞破裂 4. 下列关于植物细胞渗透作用的说法中，错误的是（　　） A. 植物细胞的原生质层相当于半透膜 B. 植物细胞通过渗透作用吸收水分 C. 植物细胞在低浓度溶液中一定会吸水膨胀破裂 D. 植物细胞的细胞壁对细胞有保护作用，限制细胞过度吸水 5. 农业生产中，一次施肥过多会造成烧苗现象，其主要原因是（　　） A. 土壤温度升高　　B. 土壤溶液浓度过高，植物细胞失水 C. 肥料有毒　　D. 土壤pH急剧变化 6. 下列关于反渗透的说法中，正确的是（　　） A. 反渗透是在渗透压作用下溶剂分子通过半透膜的现象 B. 反渗透需要施加比渗透压更大的外压 C. 反渗透不能用于海水淡化　　D. 反渗透与渗透方向相同 7. 下列溶液中，渗透压最大的是（　　） A. 0.1 mol/L葡萄糖溶液　　B. 0.1 mol/L NaCl溶液 C. 0.1 mol/L CaCl₂溶液　　D. 0.1 mol/L蔗糖溶液 8. 农业生产中，盐碱地不利于作物生长的主要原因是（　　） A. 土壤温度过低　　B. 土壤溶液浓度过高，植物难以吸收水分 C. 土壤缺乏养分　　D. 土壤微生物过多 9. 下列关于渗透压在农业生产中应用的说法，错误的是（　　） A. 通过测定植物组织渗透压可以判断植物水分状况 B. 种子萌发需要适宜的水分，与渗透作用有关 C. 果树修剪后涂抹高浓度药剂可以促进伤口愈合 D. 渗透压原理与农业生产没有关系 10. 将红细胞置于下列溶液中，会发生溶血现象（红细胞破裂）的是（　　） A. 0.9% NaCl溶液　　B. 5%葡萄糖溶液 C. 0.45% NaCl溶液　　D. 10%葡萄糖溶液 二、填空题（每空2分，共20分） 1. 渗透现象是指溶剂分子通过______从______溶液向______溶液扩散的现象。 2. 渗透压的计算公式为π = ______（van’t Hoff公式），其中π表示______，c表示______，R表示______，T表示______。 3. 植物细胞的原生质层（包括______、______以及两层膜之间的______）相当于半透膜。 4. 农业生产中，施肥应遵循______的原则，避免一次施肥过多造成______现象。 5. 盐碱地改良的主要措施有：______、______、______和种植耐盐碱作物等。 三、判断题（每题2分，共10分） 1. （　　）渗透现象中，溶剂分子总是从纯溶剂向溶液方向移动，或从稀溶液向浓溶液方向移动。 2. （　　）渗透压的大小只与溶液中溶质粒子的数目有关，与溶质的性质无关。 3. （　　）植物细胞在低浓度溶液中会无限吸水膨胀，直至破裂。 4. （　　）反渗透技术可用于海水淡化、废水处理和果汁浓缩等领域。 5. （　　）土壤溶液浓度越高，渗透压越大，越有利于植物吸收水分和养分。 四、简答题（每题8分，共24分） 1. 请解释为什么盐碱地不利于作物生长，并说明改良盐碱地的主要措施及其原理。 2. 某同学进行了以下实验：将新鲜的马铃薯条分别放入蒸馏水、0.1 mol/L蔗糖溶液和0.5 mol/L蔗糖溶液中，观察现象。请预测各组马铃薯条的变化情况，并解释原因。 3. 农业生产中，合理灌溉对作物生长至关重要。请回答： （1）如何判断作物是否需要灌溉？ （2）为什么中午高温时不宜进行灌溉？ （3）说明滴灌技术相比大水漫灌的优点。 五、综合运用题（16分） 某地区为滨海盐碱地，土壤含盐量高，pH为8.5，主要种植棉花。春季播种时，土壤表层盐分积累严重，出苗率低，生长缓慢。 （1）分析该地区土壤盐分积累的主要原因，以及高盐土壤对棉花种子萌发和幼苗生长的影响。（4分） （2）该地区农民采用引淡淋盐的方法改良盐碱地，说明其原理，并写出相关离子方程式（以NaCl为例）。（4分） （3）计算25℃时，0.3 mol/L NaCl溶液的渗透压（R = 0.082 L·atm/(mol·K)）。若植物细胞液的渗透压相当于0.2 mol/L蔗糖溶液，判断植物细胞在该NaCl溶液中会吸水还是失水。（4分） （4）除引淡淋盐外，还可采取哪些农业措施改良盐碱地、提高棉花产量？（4分） 【参考答案】 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B C B B C B D C 二、填空题 1. 半透膜；稀（或低浓度）；浓（或高浓度） 2. cRT；渗透压；物质的量浓度；气体常数；热力学温度 3. 细胞膜；液泡膜；细胞质（或原生质） 4. 少量多次（或薄肥勤施）；烧苗（或灼伤、失水） 5. 引淡淋盐（或淡水灌溉洗盐）；井灌井排；种植绿肥（或增施有机肥、覆盖抑盐、化学改良等，合理即可） 三、判断题 1. √　2. √　3. ×　4. √　5. × 四、简答题 1. 答： 不利于作物生长的原因：盐碱地土壤溶液浓度过高，渗透压大，大于植物细胞液渗透压；植物细胞不仅不能吸水，反而失水，造成生理干旱；土壤通气性差，根系呼吸困难；高浓度Na⁺对植物产生离子毒害，影响K⁺、Ca²⁺等吸收；土壤结构差，板结，不利于根系生长。 改良措施及原理： 措施 原理 引淡淋盐（淡水灌溉） 淡水渗透，溶解盐分，随水下渗或排出，降低土壤含盐量 井灌井排 抽取浅层地下水灌溉，同时降低地下水位，减少盐分上升 增施有机肥 改善土壤结构，增加土壤胶体，提高保水保肥能力，缓冲盐分危害 种植绿肥/耐盐作物 生物改良，增加有机质，降低蒸发，抑制盐分表聚 覆盖抑盐（地膜、秸秆） 减少蒸发，阻止盐分随毛细管水上升至地表 化学改良（石膏等） Ca²⁺置换土壤胶体上的Na⁺，改善土壤结构，降低碱性 2. 答： 溶液 马铃薯条变化 原因 蒸馏水 吸水膨胀，硬度降低 蒸馏水浓度低于细胞液，细胞渗透吸水；细胞壁限制过度膨胀，不会破裂 0.1 mol/L蔗糖溶液 基本不变或略微变软 浓度与细胞液浓度相近，水分进出平衡或轻微失水 0.5 mol/L蔗糖溶液 失水萎蔫，变软 溶液浓度高于细胞液，细胞渗透失水，发生质壁分离 3. 答： （1）判断方法：观察作物形态：叶片萎蔫、卷曲、变色，茎秆变软；测定土壤含水量：土壤含水量低于田间持水量的60%~70%；测定土壤水势或植物水势：水势低于-0.5 MPa；经验判断：土壤表面干裂，手握成团但易散。 （2）中午不宜灌溉原因：中午温度高，光照强，植物蒸腾作用旺盛；此时灌溉，土壤温度骤降，根系吸水能力下降；冷水刺激根系，影响正常代谢；叶片气孔张开，突然供水可能导致细胞过度吸水膨胀；最好早晚灌溉，水温接近土温，利于吸收。 （3）滴灌优点：节水：水分直接输送到根区，减少蒸发和深层渗漏；控盐：可配合淋洗，控制根区盐分积累；省肥：可结合施肥（水肥一体化），提高肥料利用率；增产：保持土壤适度湿润，利于作物生长；省工：自动化程度高，减少劳动强度；改善土壤结构：避免大水漫灌造成的板结。 五、综合运用题 （1） 答： 盐分积累主要原因：滨海地区，地下水位高，矿化度高；春季蒸发旺盛，盐分随毛细管水上升至地表；降水少，淋洗作用弱；地势低洼，排水不畅，盐分积聚。 对棉花的影响：种子萌发：土壤溶液渗透压高，种子吸水困难，萌发率低；幼苗生长：根系吸水困难，生理干旱，生长缓慢；离子毒害：Na⁺、Cl⁻积累，影响酶活性和代谢；营养失衡：抑制K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺吸收，造成缺素症；最终表现：出苗率低，死苗多，植株矮小，产量下降。 （2） 答： 原理：淡水（雨水或灌溉水）的渗透压低于土壤溶液，淡水渗入土壤，溶解土壤中的盐分，将盐分淋洗至土壤深层或排出土体，从而降低土壤表层的含盐量。 离子方程式：NaCl(土壤) Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)（溶解）随水淋洗：Na⁺、Cl⁻随水向下移动或排出 或表示为：土壤-Na⁺ + Ca²⁺（淡水中的钙）= 土壤-Ca²⁺ + Na⁺（被淋洗） （3） 解： 计算渗透压： π = cRT = iMRT NaCl为电解质，i ≈ 2（完全解离） π = 2 × 0.3 mol/L × 0.082 L·atm/(mol·K) × 298 K π = 2 × 0.3 × 0.082 × 298 π = 0.6 × 24.436 π ≈ 14.66 atm（或约14.7 atm，或换算为kPa约1485 kPa） 判断吸水或失水：0.2 mol/L蔗糖溶液为非电解质，i = 1植物细胞液渗透压 π(细胞) = 0.2 × 0.082 × 298 ≈ 4.89 atm土壤溶液渗透压 π(土壤) ≈ 14.66 atm > π(细胞) 因此，植物细胞在该NaCl溶液中会失水（渗透失水，造成生理干旱）。 （4） 答： 其他改良措施： 措施 具体说明 种植耐盐棉花品种 选育或引进耐盐碱品种，提高作物本身的耐盐性 地膜覆盖栽培 减少蒸发，抑制盐分表聚，提高地温，促进出苗 起垄种植/高畦栽培 相对降低根区盐分浓度，改善排水 增施有机肥/秸秆还田 改善土壤结构，提高土壤缓冲性，促进盐分淋洗 合理施用石膏（CaSO₄） Ca²⁺置换Na⁺，改善土壤结构，降低碱化度 建立排水系统 开挖排水沟，降低地下水位，防止盐分上升 种植绿肥或耐盐牧草 生物改良，增加有机质，覆盖抑盐 深松耕/打破犁底层 改善土壤通透性，促进盐分淋洗 学科网（北京）股份有限公司 $