高考中有关“渗透作用”的难点详解演示教学

高考中有关“渗透作用”的难点详解

高考中有关“渗透作用”的难点详解

2012年（新人教版）高考对物质出入细胞方式的考察要求：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。在教育部考试中心出版的《高考理科试题分析》（即考纲）中要求为Ⅱ级。其中渗透作用是这部分考察的重点和出题的热点所在，本文关于渗透作用的原理和典型例题做了详尽分析：

一、回顾渗透作用的原理及分析：

1、渗透作用的概念：渗透作用指水分子或其他溶剂分子

通过半透膜向溶质浓度大的一方做分子运动，使膜两侧溶

质浓度达到均衡的现象。

2、渗透系统的组成（如图）：

（1）半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子

物质不能通过的一类薄膜的总称。可以是生物性的选择

透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。

（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。

3、渗透作用的发生：

（1）当S1浓度>S2浓度时，单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2的水分子数，水分子是可以双向运动的，外观上表现为S1液面上升；

（2）当S1浓度

（3）在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则表明S1溶液浓度大于S2。

二、典型例题详解

例1、下图为渗透作用实验，开始如图（一），A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图（二），漏斗管内液面不再发生变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是（）

A ．图（一）中

B 的浓度大于

C 的浓度

B ．图（二）中B 的浓度等于

C 的浓度

C ．图（一）中A 中水分子扩散到B 的速率大于A 中水分子扩散到C 的速率

D ．图（二）中A 中水分子扩散到B 的速率等于B 中水分子扩散到A 的速率

【解析】：如图（二）结果所示，漏斗B 和漏斗C 都已达到平衡状态，A 中水分子扩散到B

的速率等于B 中水分子扩散到A 的速率，但由于H 1>H 2，则图（二）中B 的浓度应该大于C 的浓度。

【答案】：B

例2、在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于右图状态，a 、b 表示两处溶液的浓度，由此推测（ ）

A 、a ＞b ，细胞渗透吸水

B 、a ＝b ，渗透系统保持动态平衡

C 、a ＜b ，细胞渗透失水

D 、上述三种情况都可能存在

【解析】：如图a 表示液泡内的细胞液浓度，b 表示外界溶

液浓度。因为a 和b 的浓度大小未知，所以不能判断

此时细胞是处于质壁分离还是质壁分离复原或平衡状

态。三种情况都有可能。 【答案】：D

例3、下图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽,两侧分别加入等质量分数的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶,在加入麦芽糖酶前后A 、B 两侧液面的变化是( )。

a

b

A.加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并等于A侧高度

B.加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并高于A侧高度

C.加酶前后A、B两侧液面不变

D.加酶前A、B两侧液面不变,加酶后B侧上升并高于A侧高度

【解析】：水槽两侧分别加入等质量分数的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液,葡萄糖的分子量为180，麦芽糖的分子量为180×2-18=342.。加酶前，单位体积溶液中葡萄糖分子数多,A侧吸水,液面上升。在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶,麦芽糖酶只能专一性水解麦芽糖为葡萄糖,B侧单位体积溶液中葡萄糖分子数多于A侧,B侧吸水,液面上升,并高于A侧。

【答案】：B

例4、如下图，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，一段时间后在半透膜两侧加入等质量的蔗糖酶,在加入蔗糖酶前后甲、乙两

侧液面的变化是()

A. 甲高于乙，然后保持液面平衡

B. 乙高于甲

C. 先甲高于乙，后乙高于甲，最后两侧液面相平

D. 先甲高于乙，后乙高于甲

【解析】：葡萄糖为单糖，蔗糖为二糖，体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液中，葡萄糖的分子数大于蔗糖分子数。导致甲侧吸水，液面上升。半透膜两侧加入等质量的蔗糖酶后，蔗糖酶只能专一性水解蔗糖为一分子葡萄

糖和一分子果糖,乙侧单位体积溶液中分子数高于甲侧,乙侧吸水,液面上升,并高于甲侧。由于半透膜允许溶剂和葡萄糖自由通过，最后甲乙两侧液面相平。【答案】：C