滲透作用常見裝置

A. 滲透裝置包括什麼以及半透膜兩側的什麼

滲透作用發生的條件是具有半透膜、半透膜兩側溶液具有濃度差．
故選：C．

B. 下圖是滲透裝置的示意圖，圖中①是清水，②是半透膜，③是質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液，據圖回答：

C. 什麼是RO反滲透系統 它的簡介 功能及作用

RO反滲透系統抄的基本工作原理是：運用特製的高壓水泵，將原水加至6—20公斤壓力，使原水在壓力的作用下滲透過孔徑只有0.0001微米的反滲透膜。化學離子和細菌、真菌、病毒體不能通過，隨廢水排出，只允許體積小於0.0001微米的水分子和溶劑通過。

保安過濾器內裝有過濾孔徑為5μm的濾芯。這些濾芯會過濾掉任何尺寸大於5μm的顆粒。對下游RO膜起到保護作用，否則RO膜表面極易結垢。較常用的滲透膜類別為聚醯胺膜，膜型式為卷式復合膜，該種型式的膜的除鹽率可達99.5%。

由於RO膜易受水中PH值、余氯及水溫的影響，故RO膜運行前對進水水質有嚴格要求：

PH 值：3~10

余氯值：<0.1mg/L

SDI15值：<5.0

水 溫：<45 ℃

以上任一指標超出范圍，均有可能使滲透膜產生變形，從而影響出水水質和縮短膜的使用壽命。並且膜的種類不同對進水水質要求也有所不同。在調試前可以根據RO膜廠家提供的說明進行確認。

D. 成熟的植物細胞相當於一個滲透裝置，哪些結構能使他發生滲透現象

首先滲透作用是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。而原生質層是細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，相當於半透膜。成熟的植物細胞含有原生質層，所以說成熟的植物細胞是一個滲透系統

E. 如圖為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題：（1）漏斗內溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃

（1）一般兩側溶液的濃度並不相等，因為液面高的一側形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散，故兩者濃度關系仍是S₁＞S₂．
（2）圖中半透膜模擬成熟植物細胞的原生質層，原生質層包括細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質．
（3）②根據實驗所給材料「0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO₃溶液」，以及實驗的第三步可以確定，向甲裝片滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，乙裝片應滴加等量等滲的硝酸鉀溶液．
③蔗糖分子不能透過原生質層，蔗糖溶液中的細胞質壁分離後不會自動復原；KNO₃能被細胞吸收，導致細胞液和外界溶液的濃度差被消除，從而發生質壁分離自動復原的現象．
故答案為：
（1）S₁＞S₂
（2）液泡膜
（3）②等量等滲的硝酸鉀溶液
③質壁分離 自動復原

F. 測定細胞膜透性能解決什麼理論和實踐問題

測定細胞膜透性能解決什麼理論和實踐問題如下：

細胞的生理活動與細胞膜的稿攔通透性息息相關，細胞膜的通透性也能反映細胞處於何種生理狀態。一般來說，細胞膜的通透性的改變(增大或者減小)是細胞病變的先兆。通過研究細胞膜的通透性的各項性質，我們能更好的研究生命體的各種生理過程，研究某些疾病的致病機理，生產更好的葯物來治療疾病。

細胞膜選擇透過性的一組實驗

細胞膜的選擇通過性是「細胞結構與功能」一節的難點內容之一，也是第2章「滲透作用原理」，「根對礦質離子選擇吸收」的基礎。在教學過程中如能把學生帶進實驗室，使用直觀手段教學，不但有助於突破教學難點，提高教學質量，而且還能引起學生對科學實驗的濃厚興趣。

二、演示紅細胞的滲透反應裝簡高置

取3支試管，第1支試管加入2mL 0.9%的生理鹽水、第2支試管加入2mL蒸餾水，第3支試管加入2mL10%的氯化鈉溶液，然後各滴加2滴哺乳動物紅細胞懸浮液，震盪混勻，放在試管架上。引導學生思考：一段時間後，3支試管中將分別出現何種結果，其原因是什麼？在學攔敬尺生思維活動

展開並形成一致性結論後即板畫出紅細胞的3種不同形態（圖2），說明紅細胞對水是自由滲透的，水能夠借濃度梯度被動地透過細胞膜，從而引起紅細胞吸水膨脹破裂（溶血）或失水皺縮。


那麼正常細胞在和環境進行物質交換時，能否也遵循高濃度低濃度的擴散原理，被動地吸收各種不同分子量的物質呢？

給學生分發實驗材料、用具及實驗報告，要求學生在觀察演示實驗2的基礎上，設計實驗方案來驗證自己的設想。最後教師用啟發誘導的方式歸納出一個正確的設想，提出合理的實驗方案來加以驗證。

三、學生實驗——細胞膜被動吸收的驗證

1．實驗原理 紅細胞對水是自由滲透的，但對大多數物質具有選擇透過性，在等滲條件下，稀釋的紅細胞懸浮液呈渾濁狀且透光性差。但當紅細胞溶血後，其懸浮液就變得透明且光線容易透過。本實驗用稀釋的紅細胞懸浮液在不同溶質中是否出現溶血現象，來驗證細胞膜的選擇透過性。

2．材料、用具 量筒、試管和試管架、秒錶、紅細胞懸浮液、蒸餾水、乙二醇、甘油、10%葡萄糖、1%澱粉液。

3．方法步驟 取5支試管編號，並在試管底部背面襯1張印有印刷字體的小紙片，按下表加入下列各種物質，振動混勻後，置於試管架上。當通過試管看到其背面清晰的印刷字體時，此時間即是該溶劑或溶質分子透過紅細胞膜所需的時間，用秒錶記錄，結果記錄在下表中。

細胞膜對不同物質的透性

試管
編號
試劑（mL） 細胞懸浮液（滴） 結果及原因
1 蒸餾水2mL 2
2 乙二醇2mL 2
3 甘油2mL 2
4 10%葡萄糖2mL 2
5 1%澱粉液2mL 2

註：①取新鮮哺乳動物血液適量，按4：1加入5%的檸檬酸鈉溶液，震盪混勻，靜置數小時，待血液分層後，倒去血漿及部分血細胞，再按1：5的比例加入0.9%的生理鹽水靜置，分層後，倒去上清液即成。

②1g澱粉加0.9%的生理鹽水至100mL，煮開後冷卻。

4．實驗結論 實驗表明小分子物質（如、、甘油、乙二醇、葡萄糖）能夠藉助簡單的擴散作用，透過細胞膜，而大分子物質（如澱粉、蛋白質）則不能通過。然後教師依據實驗結論講述自由擴散和協助擴散原理。

四、細胞膜生動吸收是生活細胞的特徵

細胞膜具有一種非常重要的特性，就是能選擇性地透過一些物質，一些離子、小分子可以以自由擴散、協助擴散的方式順利通過，另一些「禁止通行」。如果細胞死亡，則細胞膜將失去選擇透性，也就失去了主動吸收的功能。

1．教師演示實驗 取2支試管，分別放入1朵蒲公英（或其他有色花瓣）並注入適量清水，將其中1支試管放在酒精燈上加熱至沸，引導學生觀察並分析實驗結果。

2．學生實驗——小麥種子發芽率的快速測定：提供浸泡5h的小麥種子，10%的紅墨水（染色劑）、刀片、培養皿、載玻片。由學生自己設計實驗步驟，分析實驗結果。教師巡視，個別指導。實驗結束後，教師對比前一個煮花瓣的實驗，進一步講清主動吸收的原理。

G. 如圖為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題：（1）漏斗內溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃

（1）分析題圖的滲透裝置可知，一段時間後，漏斗內的液面上升，說明水分從燒杯進入漏斗，因此漏斗內溶液（S₁）的濃度大於漏斗外溶液（S₂）的濃度．
（2）成熟的植物細胞的原生質層相當於滲透裝置中的半透膜；二者的不同在於原生質層的選擇透過性具有生物活性，半透膜無生物活性．
（3）①由於蔗糖分大，不能穿過半透膜，因此裝置X出現液面差；K⁺和NO3^-小，可以穿過半透膜，因此Y裝置不會出現液面差．
②由於0.3g/mL的蔗糖溶液和等滲的KNO₃溶液都大於細胞液的濃度，細胞通過滲透作用失水，因此都會發生質壁分離現象．
（4）由於原生質層能主動吸收K⁺和NO3^-，使細胞液濃度增加，當細胞液濃度大於外界溶液濃度時，細胞會通過滲透作用吸水，因此發生質壁分離復原的現象；最能體現兩種膜功能差異的實驗現象是KNO₃溶液中的細胞質壁分離後會自動復原．
（5）洋蔥在高中生物實驗中可以作為多個實驗的實驗材料，如洋蔥根尖--觀察植物細胞的有絲分裂，洋蔥根尖--低溫誘導染色體數目的變化；洋蔥鱗片葉內表皮--觀察DNA和RNA在細胞中的分布；洋蔥綠色（管狀）葉--葉綠體中色素的提取和分離（或觀察葉綠體）；白色洋蔥--檢測生物組織中的還原糖（或DNA的粗提取與鑒定）；紫色洋蔥鱗片葉外表皮--觀察質壁分離和復原等．
故答案應為：
（1）S₁＞S₂
（2）原生質層原生質層能主動轉運有關物質而半透膜不能（或原生質具有選擇透過性）
（3）①X②（發生）質壁分離
（4）KNO₃溶液中的細胞質壁分離後會自動復原
（5）洋蔥根尖--低溫誘導染色體數目的變化 洋蔥鱗片葉內表皮--觀察DNA和RNA在細胞中的分布

H. 滲透作用生活例子

日常生活中能看到的滲透現象很多，像谷種遇水膨脹，植物根部吸收養分，動物體內的養分透過薄膜進入血液等都是滲透作用的結果。

滲透指的是當利用半透膜把兩種不同濃度的溶液隔開時，濃度較低的溶液中的溶劑（如水）自動地透過半透膜流向濃度較高的溶液，直到化學位平衡為止的現象。

原理

細胞與細胞之間，或細胞浸於溶液或水中，只要原生質層兩側溶液有濃度差，都會發生滲透作用。實際上，生物膜並非理想半透膜，它是選擇透性膜，既允許水分子通過也允許某些溶質通過，但通常使溶劑分子比溶質分子通過要多得多，因此可以發生滲透作用。

植物細胞由於細胞壁的存在，細胞壁有保護和支持作用，可以產生壓力而逐漸使細胞內外水勢相等，細胞滿足動態平衡。所以植物細胞放在水中一般不會破裂。動物細胞如紅細胞放入水中即會因吸水而破裂。

I. 反滲透裝置的作用是什麼

反滲透設備工作原理：
反滲透設備是將原水經過精細過濾器、顆粒活性碳過濾器、壓縮活性碳過濾器等,再通過泵加壓,利用孔徑為1/10000μm(相當於大腸桿菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反滲透膜(RO膜),使較高濃度的水變為低濃度水,同時將工業污染物、重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質全部隔離，從而達到飲用規定的理化指標及衛生標准,產出至清至純的水,是人體及時補充優質水份的最佳選擇.由於RO反滲透技術生產的水純凈度是目前人類掌握的一切制水技術中最高的,潔凈度幾乎達到100%,所以人們稱這種產水機器為反滲透純凈水機。

J. 如圖為研究滲透作用的實驗裝置，實驗所用半透膜為玻璃紙，請回答下列問題：（1）漏斗內溶液（S1）和漏斗

（1）一般兩側溶液的濃度並不相等，因為液面高的一側形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散，故兩者濃度關系仍是S1＞S2．
（2）圖中半透膜模擬成熟植物細胞的原生質層，從功能上，半透膜只是利用孔徑大小控制物質進出；原生質層是選擇透過性膜，靠能量和載體控制物質出入，具有生物活性，可以完成逆濃度梯度的主動運輸，原生質層由細胞膜和液泡膜以及這兩層膜之間的細胞質構成．
（3）①蔗糖分子不能通過半透膜，而KNO₃能夠通過半透膜，滲透平衡時裝置X能出現液面差，裝置Y不能出現液面差．故滲透平衡時，X漏斗內的液面高於燒杯里的液面，Y漏斗內的液面等於燒杯里的液面．
②觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞發生質壁分離和復原現象，選潔凈的載玻片分別編號，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，製作臨時裝片後觀察洋蔥表皮細胞的初始狀態．用低倍顯微鏡觀察到整個細胞呈現紫色，原因是紫色物質存在於占據了細胞大部分空間的液泡中．
③蔗糖分子不能透過原生質層，蔗糖溶液中的細胞質壁分離後不會自動復原，KNO3能被細胞吸收，導致細胞液和外界溶液的濃度差被消除，從而發生質壁分離自動復原的現象．
（4）上述實驗中最能體現兩種膜功能差異的實驗現象是KNO₃溶液中的植物細胞質壁分離後會自動復原．
故答案為：
（1）S₁＞S₂
（2）原生質層細胞膜和液泡膜以及這兩層膜之間的細胞質
（3）①高於等於
②蒸餾水中央液泡
③發生質壁分離質壁分離後會自動復原
（4）KNO₃溶液中的植物細胞質壁分離後會自動復原