渗透作用原理

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1、渗透作用原理1. 渗透作用原理(1) 发生渗透作用的条件 具有半透膜。 膜两侧溶液具有浓度差。(2) 渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水 分子数多于由蔗糖 溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升。2. 动植物细胞的渗透吸水和失水细胞膜；丰暗干半精留缅瞄有一定敞度和外界蒲雅发生渤S 劫物胞作用，当中阕密满湛博田晌四瀑福沌房 j时，细胞吸水膨胀反失水皱缩(2)成熟植物细胞的吸水和失水全湖也即放分子和幡解在水、细胞蛔一里的施均叫过细胞质Y.JL伸缩性生广 细拖脱.C 一泄泡膜 原生虞层伸瑞性大)相当于事湖5f细胞液：演泡内的发体 当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁

2、分离 现象。 当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发 生质壁分离复原现 象。3. 观察植物细胞的质壁分离和复原(1 )实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。 原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。(2)实验步骤吸水纸吸引T用低怦显微羸中央汝泡幽蜓、额色壑 冲低1 口显位睇逐i原生质层逐渐贴近细胞曜仙.3 gmL 缺帽翻制作洋葱鳞片叶外表皮崎时繁片有-个紫色的中史大液泡.原生质层紧贴细胞壁 吸水纸吸引用（氐倍显微皎观察 盖玻片用低倍显蠢观嗣叫央液泡薄貌色薨盖玻片 |I原生质层与细胞咬断分离清水者向一渗透作用的发生1 .某同学设计了如图

3、所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈 漏斗内外液面平【参考答案】B【试题解析】仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏 斗内 部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较 大，所以液面上升速 率较大。随着液面高度的增大，液柱抑制水 分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达 到平衡时，液面不再上升。此时，水分子通过半透膜 的渗入与渗出达到平衡。【易错警示】走出渗透作用发生的4”个误区(1 )水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶的水分子数多。(2) 实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变为现象不明显。(3) 渗透系统的溶液浓度指物质的

4、浓度而非质量浓度，实质(4) 如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般液流向高浓度溶液化作描述指标，因是指渗透压。两侧溶液的浓度并不相等，因为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。2 .下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1 )和漏斗夕卜溶液(S2)为两种 不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平 衡时，液面差为m。下列叙述正确的是()gm1 一唱轴液A .渗透平衡时，溶液S1的浓度等于溶液S2的浓度B. 若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小C. 达到渗透平衡时，仍有水分子通过半透膜进出D. 若吸出漏斗中高出烧

5、杯液面的溶液，再次平衡时m将增大【答案】C【解析】渗透平衡时，溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度，A项错误；向漏斗 中加入蔗糖分子，半透膜两侧浓度差变大，平衡时m变大，B项错误；达到渗 透平衡时，水分子通过半透膜进出的速率 相等，C项正确；吸出漏斗中高出烧杯 液面的溶液，再次平衡时m将减小，D项错误。考向二细胞吸水与失水的实验结果分析跚胞失水量3 .如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的 变化情况。相关叙述不正确的是（）一理时I知iiinA. 该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B .若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移C .两条曲线的差异是由于A、B溶液浓

6、度不同导致的D . 6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现 象【参考答案】C【试题解析】该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行，有大液泡，故A 正确；若B溶液的浓度稍减小，细胞失水变慢变少，a点下降，质壁分离越慢，复原就越快，所以b点应左移，故B正确；两条曲线的差异可能是由于两种溶 液溶质的差异导致的，A溶液溶质不能被细胞吸收，细胞一直处于失水状态，B 溶液溶质可能为小分子溶质如KN03，可被细胞吸收造成质壁分离复原，故C 错误；6 min时两个细胞都处于失水状态，均可看到质壁分离现 象，故D正 确。【规律总结】细胞吸水和失水的特点（1）运输方向：细胞的吸水和失水是水分子顺

7、相对含量梯度的 跨膜运输过程。（2）运输特点：细胞吸水时，水分子也有从细胞出来的，细胞 失水时，水分子也 有进入细胞的，即无论细胞吸水还是失水，水 分子通过原生质层的扩散都是双向进 行的。4 .将两个完全相同的洋葱根尖成熟区细胞分别放置在甲、乙溶液 中，对原生质体 体积进行观察后绘制出如下曲线（A为甲曲线最低点）。下列叙述错误的是）1234时间欠A. 乙溶液中的溶质可能不能被根尖细胞吸收B. 01 h内，乙溶液中的细胞失水量比甲多C. A点时，甲溶液的渗透压大于细胞液的渗透压D. 23 h内，处于甲溶液中的细胞，细胞液的渗透压大于细胞 质基质的渗透 压【答案】C【解析】溶液浓度越高，渗透压越大

8、。洋葱根尖成熟区细胞有中央液 泡，当其 处于高于细胞液浓度的外界溶液中时，细胞会因失水而 导致原生质体体积减小； 当其处于低于细胞液浓度的外界溶液中时，细胞会因吸水而导致原生质体体积增 大。乙溶液中的原生质 体体积一直在减小，说明细胞一直处于失水状态，进而推 知：乙溶液中的溶质可能不能被根尖细胞吸收，A正确；01 h内，乙溶液中 的原生质体体积减小的速度比甲溶液中的快，表明乙溶液 中的细胞失水量比甲 多，B正确；A点之前原生质体体积逐渐减 小，表明细胞在不断失水，甲溶液的 浓度大于细胞液的浓度，A点之后原生质体体积逐渐增大，表明细胞在不断吸 水，甲溶液的浓度小于细胞液的浓度，因此A点时，水分子

9、进出细胞处于动态 平衡，甲溶液的渗透压等于细胞液的渗透压，C错误；23 h内，处于甲溶液中 的细胞，其原生质体体积逐渐增大，说明细胞在不断吸水，因此其细胞液的渗透 压大于细胞质基质的渗透压，D正确。考向三探究膜的透性5 .某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，已知图中猪膀胱膜 允许单糖透过。在倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间 后再加入蔗糖酶。从理论上分析， 该实验过程中最可能出现的实验现象是（）蔗槌和蔗常A. 漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B .漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降C. 加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D. 加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖

10、酶【参考答案】B【试题解析】开始时，因烧杯中水分子通过半透膜进入漏斗内的速度大于漏斗 内水分子进入烧杯中的速度，漏斗中液面上升，加酶后漏斗 内液面继续上升，A 错误；加酶后漏斗内液面继续上升，但一段 时间后因蔗糖酶催化蔗糖水解形成单 糖，而单糖能通过猪膀胱膜 进入烧杯中，故会引起水分子进入烧杯中，漏斗内的 液面下降，B正确；加酶前后，烧杯中都不能检测出蔗糖，因为蔗糖是二 糖， 不能通过半透膜，C错误；蔗糖能在蔗糖酶的作用下水解为 可通过半透膜的葡萄 糖和果糖，但蔗糖酶不能通过半透膜进入烧 杯中，D错误。【解题必备】验证渗碰用发生条件的方法(1 )具有半透膜A漏斗内液面上升稿斗口密烧杯内盛清 水

11、，漏斗内 盛寇糠溶液A/-甘半透膜一b卜密一 漏斗内戒面不上升(2) 半透膜两侧溶液具有浓度差， 漏斗内盛赢糖溶 I以液隔林内盛清水 f砒落器蠹I斗内诙56 .如图为常见的两套渗透装置图（图中S1为30%蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为 30%葡萄糖溶液；已知葡萄糖能通过半透膜，但蔗 糖不能通过半透膜），有关叙述 错误的是（）A 装置A漏斗中溶液液面上升速率逐渐下降B .装置A渗透过程中水分子通过半透膜的方向是S2-S1C. 装置A达到渗透平衡后，S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度D. 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【答案】B【解析】据题意和图示分析可知：渗透作用是

12、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转移的现象。图A中S1为30%蔗糖溶液、S2为 蒸馏水，所以漏斗内液面上升。图B中S2为蒸馏水、S3为30%葡萄糖溶液， 而葡萄糖能通过半透膜，所以右 侧液面先上升，后下降。装置A中，S130%蔗 糖溶液S2蒸馏水，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面差的增大，液面上 升速率逐渐下降，A正确；装置A渗透过程中水分子通过半透膜的 方向是双向 的，但S2-S1的明显多于S1-S2的，B错误；装置A达到渗透平衡后，由于 漏斗中溶液存在势能，所以S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度，C正确；由于葡 萄糖能通过半透膜，所以装置B的现象是S3溶液液面先上升

13、后下降，最终S3 和S2溶液液面持平，D正确。者向四质壁分离实验的选材、原理与操作7 .在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，对紫色洋葱鳞 片叶外表皮临时 装片进行了三次观察（如图所示）。下列有关叙述正确的是（）A. 第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质 区域B. 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C .吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜 头D .为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤【参考答案】B【试题解析】第一次观察时由于未滴加蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，较易观察到的是紫色的大液泡，由于此时液泡占整个细胞体 积的比例较大

14、， 因此观察到的无色的细胞质基质区域应较小，A错误。第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶 液中，可以发现首先从细胞的角隅处开始发生质 壁分离，B正确。吸水纸的主要 作用是吸引蔗糖溶液或清水，使 溶液浸润整个标本，C错误。第一次显微观察是 为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照，因此不能省 略，D错误。【解题必备】关于细胞质壁分离和复原实验的注意点(1) 本实验存在两组对照实验肖然的洋苞鲜片叶外更皮刎胞经质量分驶为D.3 g/mL的蔗糖溶液 处理后发生盾壁分羸的洋崽辨 片叶外哀皮如胞卖脸如j用清水处理忌发生了质壁分漏复 I原的细胞第二 ii_I堕粗

15、发生了质壁分离解洋葱鳞片叶外I表麦如随(2) 引发质壁分离的两种原因外因：外界溶液浪度A钮胞液浓度 IT导致渗途失水原生质房相当于一层半透膜 丁内因上L鬼陷壁的伸缩性小于原生质屋寸导致质壁分离(3) 本实验是教材中涉及显微观察实验中唯一的一个只 在低倍镜下观察 (不曾换高倍镜)的实验。8. 以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材料， 下列有关说法正确的是()A. 正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱色逐渐变深溶液浓度相同类细胞不能发生质B. 正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小，该区域颜C. 发生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界 D .该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该 壁分离【答案】B【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈现紫色。正在发生质壁分离