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通过模拟实验探究膜的透性
1、白话原理 某些半透膜(如动物的膀胱膜、肠衣等),可以让某些物质透过,而另一些物质不能透过。或者(玻璃纸)水分子可以透过,而蔗糖分子因为比较大,不能透过。可以用半透膜将不同浓度的溶液分隔开,然后通过观察溶液液面高低的变化,来观察半透膜的选择透过特性,进而类比分析得出生物膜的透性。 2、拨云见日 (1)发生渗透作用的条件是:有半透膜将溶液分开,且半透膜两侧存在浓度差。 (2)这里的“浓度”实际上指的是“物质的量浓度”,而不是生物学科中常用的质量百分比,质量百分比相同的情况下,溶质的相对分子质量越大,其浓度越低。 (3)溶质分子的直径大于半透膜孔径的时候才能发生渗透作用,也就是说,发生渗透作用时,溶质颗粒是不能穿过半透膜的。 1. 已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气,扎紧开口,将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中,下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是 答案:B 2. 某同学进行实验,甲图为实验开始状态,乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验,探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。 增添的实验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。 (1)设计出继续实验的简要步骤: ① ; ② 。 (2)预测实验现象并作出结论。 答案:(1)①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液,水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度,观察a、b两管内液面的变化 ②吸取a、b两管内适量液体,分别加入A、B两试管中,并加入斐林试剂,(60~65℃)水浴加热,观察A、B试管内有无砖红色沉淀 (2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物能通过半透膜;如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物不能通过半透膜 1. 如图所示,在U形管中部c处装有半透膜,在a侧加入血红蛋白,水溶液为红色。b侧加入清水,并使两侧液面高度一致。经过一段时间后,实验结果是( )
A、a、b两液面高度一致,b侧为无色 B、a、b两液面高度一致,b侧为红色 C、a液面低于b液面,b侧为红色 D、a液面高于b液面,b侧为无色 2. 将盛有一定浓度蔗糖溶液的半透膜袋口扎紧后浸于蒸馏水中,下图表示半透膜袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系,正确的是( )
3. 下图,E、F为体积相同的半透膜小袋,e、f为相同的玻璃管。最初e、f管内液面高度一样,三种浓度不同的同溶质溶液的浓度关系为甲<乙<丙。下列能正确表示管内液面变化的曲线是( ) 4. “人造细胞”是用羊皮纸或火棉胶等半透性膜材料做成的一个密闭的囊,囊里面装了等量的不同浓度的蔗糖溶液。假设有三个这样的“人造细胞”,分别用A、B、C表示,他们的蔗糖溶液浓度分别是10%、20%和30%. 其中A、B细胞的外面套一金属网笼,C细胞的外面没有套金属网笼,如下图。 把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液的浓度为15%的玻璃槽中,经过一段时间后,三个“细胞”的变化分别是 A. A变大,B稍微变小,C不变 B. A变小,B稍微变大,C不变 C. A变小,B稍微变大,C变大 D. A变大,B稍微变小,C变大 5. 下图表示的是渗透作用的实验装置,当漏斗内蔗糖液的液面不再上升时,下列叙述正确的是 A. 装置内的水分子和蔗糖分子的扩散作用停止 B. 半透膜两侧的水分子仍然存在扩散作用 C. 长颈漏斗内溶液的浓度大于烧杯内的浓度 D. 长颈漏斗内溶液的浓度等于烧杯内的浓度 6. 某小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究,实验步骤如下: ①组装渗透装置两套,分别编号为1、2。 ②在两组烧杯中分别加入等量的水,在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度蔗糖溶液,保持管内外液面高度相等。 ③对两组装置进行不同处理:1组用水溶液维持在37℃左右,2组的烧杯外加冰块降温。 ④两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。 请分析回答下列问题: (1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即 作用速率来进行探究的。 (2)此实验的自变量是 ;为了直观地表示相对速率,用 作为因变量。 (3)该实验可能的结果与结论是: ① ; ② ; ③ 。 (4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”,那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的可能原因是: ① ; ② 。 7. 现有一种由人工膜制成的袋,为检测淀粉和碘能否透过该膜,现提供试剂和用品如下:铁架台、烧杯和人工膜袋各一个,1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。 (1)请用上述试剂和用品,设计一个实验装置,探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜。请用示意图表示(加图注)。 (2)实验结果预测及分析: ① ② ③ ④ 8. 请根据下述条件设计一实验,鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液,写出实验步骤并分析结果。 一瓶10%的蔗糖溶液、一瓶30%的蔗糖溶液、250ml烧杯1只、半透膜制成的透析袋子只、刻度玻璃管1支、细线1根、支架1个。 (1)实验步骤: (2)结果分析: 1. D 2. B 3. A 4. C 5. BC 6.(1)渗透 (2)渗透系统所处的不同温度环境 漏斗液面高度的变化 (3)①若1组漏斗液面高度比2组高,则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢 ②若2组漏斗的液面高度比1组高,则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速度加快 ③若1、2组漏斗的液面高度相同,则说明低温并不影响物质跨膜运输 (4)①低温会影响细胞膜的流动性,从而影响其功能 ②低温会影响酶的活性,从而影响呼吸作用释放能量的过程 7.(1)如图
(2)实验结果预测及分析:一段时间后, ①袋内外液体均不变蓝,表明淀粉和碘均不能通过; ②袋内外液体均变蓝,表明淀粉和碘均能通过; ③袋内液体变蓝,袋外液体不变蓝,表明碘能通过,淀粉不能通过; ④袋外液体变蓝,袋内液体不变蓝,表明碘不能通过,淀粉能通过。 (注:结果预测应与实验设计一致) 8. 实验步骤: ①将一瓶中的溶液倒入烧杯中。 ②将另一瓶中的溶液倒入透析袋,刻度玻璃管插入袋内溶液中,用线将袋口和玻璃管扎紧。 ③将插有刻度玻璃管的透析袋放入有溶液的烧杯中,垂直固定于支架上,记录玻璃管液面刻度。 ④一段时间后,观察玻璃管液面刻度,确定液面是升还是降。 结果分析: 如液面升高,则透析袋中的溶液是30%蔗糖溶液,烧杯中的溶液为10%的蔗糖溶液;反之,可推测透析袋中是10%蔗糖溶液,烧杯中的溶液为30%蔗糖溶液。 ![]() 北京高拓电子科技有限责任公司 北京壹灵壹教育科技股份有限公司 Copyright 2015-2016 chinaedu.com,All Rights Reserved 京ICP备11011674号-1 全国客服电话:400-6869-101 传真:010-84640631 ![]() |
1、如图所示,在U形管中部c处装有半透膜,在a侧加入高浓度食盐水,b侧加入清水,并使两侧液面高度一致。
(1)经过一段时间后,实验结果是怎样的?为什么?
(2)如果在a侧加入的是高浓度的蔗糖溶液,经过一段时间后,半透膜a、b两侧蔗糖分子的密度是否相同,为什么?
2、构建渗透装置时,半透膜常采用鸡蛋壳的内膜,请分析该膜结构在鸡蛋孵化前有何作用。