2019届一轮复习人教版 专题13 渗透作用的原理及应用 教案

考点13 渗透作用的原理及应用

高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆

1．渗透作用原理

（1）发生渗透作用的条件

①具有半透膜。

②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

（1）

（2）成熟植物细胞的吸水和失水

①当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

②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

①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

②细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。

③原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。

（2）实验步骤

考向一渗透作用的发生

1．某同学设计了如图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齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为

【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。

2．把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如图)，一段时间后液面的情况是

A ．甲高于乙

B ．乙高于甲

C ．先甲高于乙，后乙高于甲

D ．先甲低于乙，后乙低于甲 【答案】C

【解析】在体积与质量百分比浓度相同的情况下，因为葡萄糖分子是单糖，蔗糖分子是二糖，所以同样的体积内葡萄糖分子数目多于蔗糖分子，即单位体积内半透膜甲侧的水分子数少于乙侧，水分整体表现为由乙侧向甲侧流动，导致甲侧液面越来越高，后来甲侧的葡萄糖通过半透膜进入乙侧，导致乙侧溶液浓度越来越高，水分子又从甲侧流向乙侧，最终表现为乙液面高于甲液面。

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液流向高浓度溶液的水分子

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化作描述指标，因为现象不

明显。

（3）渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。

（4）如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般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。

考向二 细胞吸水与失水的实验结果分析

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

A ．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KNO 3，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。

4．将若干生理状况基本相同，长度为4 cm 的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水（对照组）和浓度相同的三种溶液中（实验组），尿素溶液、KNO 3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平

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。学&科*网

均长度，结果如图。据图分析，下列叙述正确的是

A．实验组中都发生了质壁分离和复原现象

B．对照组中水分子在前15 min进入了细胞，15 min之后不再进入

C．1组中的尿素分子和2组中的K+、NO3-都进入了细胞，但进入的方式不同

D．3组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条会一直缩短

【答案】C

【解析】据图分析：在清水中，细胞吸水，萝卜条长度先稍微变长一点，然后保持不变，说明细胞吸收了少量的水；在尿素溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于尿素以自由扩散的方式进入细胞内，细胞吸水复原；在KNO3溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于硝酸钾以主动运输的方式进入细胞内，细胞吸水复原；在蔗糖溶液中，萝卜条长度因失水而变短。实验组3中将萝卜条置于蔗糖溶液中，细胞只能发生质壁分离，A错误；对照组中在前15min进入细胞的水分子多于出细胞的水分子，15 min之后水分进出细胞处于动态平衡，B错误；1组中的尿素分子和2组中的K+、NO3-都进入了细胞，尿素的运输方式是自由扩散，而K+、NO3-进入细胞的方式是主动运输，C正确；3组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条会缩短，但由于细胞壁的支持和保护作用，不可能无限缩短，D错误。

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