内容正文:
第二章
细胞的结构和生命活动
第1讲 描述运动的基本概念
06 利用渗透装置分析渗透作用
疑难点
第1讲 描述运动的基本概念
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
第1讲 描述运动的基本概念
1.半透膜只允许水分子通过时的现象及原因分析
第1讲 描述运动的基本概念
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
第1讲 描述运动的基本概念
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
第1讲 描述运动的基本概念
图示 液面变化 原因
S1:0.1 mol/L的葡萄糖溶液
S2:0.05 mol/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S1 ①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
第1讲 描述运动的基本概念
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。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 如图为常见的两套渗透装置,图中S1为0.3 mol·L-1的蔗糖溶液、S2为清水、S3为0.3 mol·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
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
第1讲 描述运动的基本概念
解析
装置A ①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(√)
第1讲 描述运动的基本概念
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
当半透膜同时允许水分子和溶质分子通过时,按照“由起始状态(浓度)分析水分子运动→由溶质分子
运动得到最终状态(浓度)→反推中间过程水分子的运动”的思路进行分析。
第1讲 描述运动的基本概念
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