渗透装置演示实验现象

1. 某同学设计了如图Ⅰ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，

A、OA段液面不段上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯中的水少专于从烧杯进入漏斗内的水属的量，A错误；
B、AB段液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯中的水与从烧杯进入漏斗内的水的量相同，B错误；
C、OA段液面不段上升的直接原因是相同时间内从烧杯进入漏斗内的水的量多于于从漏斗进入烧杯中的水，C错误；
D、AB段液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯中的水与从烧杯进入漏斗内的水的量相同，D正确．
故选：D

2. 制作大气中水循环的演示装置(简单描述实验步骤，现象，结果）

很好呀

3. 举出生活渗透现象实例

渗透是：渗入；透过。渗透是在分子层面的观察角度容易理解，你先吧物体放大到分子阶段。想象一下就比较容易理解了。举例：受伤了，血液会绷带中渗透过来，看到红色。

一、教学内容冀教版小学数学六年级上册第15.16页内容。

二、教材分析“比例的意义”是冀教版小学数学六年级上册第二单元第三课时的内容。理解比例的意义是本节课的教学重点。应用比例的意义判断两个比能否组成比例并正确写出比例是本课教学难点。为了更好地突出重点。

突破难点，按照学生的认知规律，本课设计主要让学生在“计算－观察、比较一概括－应用”的探究学习过程中体会比例的意义和价值，掌握比例的有关知识。

三、学情分析比例的知识是除法、分数、比、方程等知识的综合与提升，这部分内容是在学生学过比的知识的基础上进行教学的。如果之前学生对比的意义、比的基本性质掌握较好，那么对比例概念的学习便具备了良好的基础。

四、教学目标：

（1）使学生在具体的情境中理解比例的意义，掌握组成比例的关键条件；能应用比例的意义判断两个比能否组成比例。

（2）培养学生分析问题和解决问题的能力。

（3）培养学生学习数学的兴趣及感受数学和谐美的意识。

（4）让学生体会转化、类比、数学美等数学思想方法。

五、教学重点比例的意义。

六、教学难点判断两个比能否组成比例。

七、教学过程设疑导入，激发需求课件出示学生照片。（共三张，有一张按正常比例的，有两张是变形的）师：你喜欢看哪张照片？为什么？生：第一张，因为看起来没有变形，很舒服。师：之所以看起来舒服没有变形。

是因为与数学上的比例知识有关。今天我们就来研究研究。（板书：比例）师：关于比例，你想知道什么？引导学生自主提问。问题归纳：什么是比例？比例有什么作用？设计意图：通过比较变形的和按正常比例的照片对比。

引出课题，激发学生学习欲望，渗透比较的思想方法，可以帮助学生较快地对特征作出判断。

4. 渗透现象实验演示长颈漏斗液面上升原因

两边物质浓度不同

5. 试验中发现有渗透现象

因为浓度差会导致有渗透压 为了维持渗透压平衡 才会有这样的渗透现象

6. 4,下图为渗透装置示意图,一段时间后出现的现象不包括A 漏斗内的液面升高

答案是：D。

B项，有些水分子由清水通过半透膜进入清水，这是正确的，半透膜两侧的水分子是运动的，一些水分子通过半透膜由蔗糖溶液进入清水中，也有一部分水分子从清水进入蔗糖溶液中；

D项是不对的，最终液面不再上升了，但半透膜内的蔗糖溶液的浓度仍然大于外面清水的溶液浓度，两侧的浓度不会相等。

7. 实验二 达西渗透实验

1.实验目的

1)通过稳定流条件下的渗透实验，进一步加深理解线性渗透定律———达西定律。

2)加深理解渗透流速(v)、水力坡度(I)、渗透系数(K)之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系数(K)的方法。

2.实验内容

1)了解达西渗透实验装置(图B-2、图B-3)。

2)验证达西渗透定律。

3)测定不同试样的渗透系数。

3.实验原理

在岩石空隙中，由于水头差的作用，水将沿着岩石的空隙运动。由于空隙的大小不同，水在其中运动的规律也不相同。实践证明，在自然界绝大多数情况下，地下水在岩石空隙中的运动服从线性渗透定律:

图B-2 达西仪装置图(底部进水)

水文地质学概论

式中:Q为渗透流量，m³/d或cm³/s;K为渗透系数，m/d或cm/s;ω为过水断面面积，m²或cm²;Δh为上、下游过水断面的水头差，m或cm;L为渗透途径的长度，m或cm;I为水力坡度(或称水力梯度)， ;v为渗透流速，m/d或cm/s。

利用该实验可验证达西线性渗透定律:Q=KωI或v=KI。其主要内容为:流量(Q)(或v)与水力坡度(I)的一次方成正比。在实验时多次调整水力坡度(改变水头)，看其流量(Q)(或v)的变化是否与水力坡度一次方成正比关系。

实验时，可直接测定流量(Q)、过水断面面积(ω)和水力坡度(I)，从而可求出渗透系数(K)值

室内测定渗透系数，主要采用达西仪。其实验方法有两种:①达西仪由底部供水，出水口在上部(图B-2)。实验过程中，低水头固定，调节高水头;②达西仪是由顶部供水，水流经砂柱，由下端流出(图B-3)。实验过程中，高水头固定，调节低水头，即调节排水口的高低位置。由底部供水的优点是容易排出试样中的气泡，缺点是试样易被冲动。由顶部供水的优缺点与前一种正好相反。本实训以顶部供水的达西仪为例进行介绍。

4.实验仪器及用品

1)达西仪(图B-3)。

2)量筒(500mL)1个。

3)秒表。

图B-3 达西仪装置图(顶部进水)(编号说明见图B-2)

4)捣棒。

5)试样:①砾石(粒径5～10mm);②砂(粒径0.6～0.9mm);③砂砾混合(①与②混合)样。

5.实验步骤

(1)实验前的准备工作

1)测量:分别测量金属圆筒的内径(d)，根据 计算出过水断面面积(ω)和各测压管的间距或渗透途径(L)，将所得ω、L数据填入表B-2中。

2)装样:先在金属圆筒底部金属网上装2～3cm厚的小砂石(防止细粒试样被水冲走)，再将欲实验的试样分层装入金属圆筒中，每层3～6cm厚，捣实，使其尽量接近天然状态的结构，然后自上而下进行注水(排水管2和水源5连接)，使砂逐渐饱和，但水不能超出试样层面，待饱和后，停止注水。如此继续分层装入试样并饱和，直至试样高出上测压管孔3～4cm为止，在试样上再装厚3～4cm小砾石作缓冲层，防止冲动试样。

3)调试仪器:在每次试验前，先给试样注水，使试样全部饱水(此时溢水管7有水流出)待渗流稳定后，停止注水。然后检查3个测压管中水面与金属圆筒溢水面是否保持水平，如水平，说明管内无气泡，可做实验。如不水平，说明管内有气泡，需排出。排气泡的方法是用吸耳球对准水头偏高的测压管缓慢吸水，使管内气泡和水流一起排出。用该方法使3个测压管中水面水平，此时仪器方可进行实验。

以上工作也可由实验室教师在实验课前完成。

(2)正式进行实验

1)测定水头:把水源5与排水管2分开，将排水管2放在一定高度上，打开水源5使金属圆管内产生水头差，水在试验中从上往下渗透，并经排水口流出，此时溢水管7要有水溢出(保持常水头)。当3个测压管水头稳定后，测得各测压管的水头，并计算出相邻两测压管水头差，填入表B-2中。

2)测定流量:在进行上述步骤的同时，利用秒表和量筒测量时间(t)内排水管流出的水体积，及时计算流量(Q)。连续两次，使流量的相对误差小于5%(相对误差(δ)= ，Q₁、Q₂分别为两次实验流量值，取平均值填入表B-2中。

表B-2 达西渗流实验报告表

3)按由高到低或由低到高的顺序，依次调节排水管口的高度位置，改变Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个测压管的水头管读数。重复步骤1和2，做2～4次，即完成3～5次实验，取得3～5组实验数据。

实验过程中注意:①实验过程中要及时排除气泡，并保持常水头;②为准确绘制v-I曲线，要求测点分布均匀，即流量(水头差)的变化要控制适度。

(3)资料整理

依据以上实验数据，按达西公式计算出渗透系数值，并求出其平均值，填入表B-2中。

6.实验成果

1)提交实验报告(表B-2)。

2)抄录其他小组另外两种不同试样的实验数据(有时间时，可自己动手做)。在同一坐标系内，以v(渗透流速)为纵坐标，I(水力坡度)为横坐标，绘出3种试样的v-I曲线，验证达西定律。

复习思考题

1.当试样中水未流动时，3个测压管的水头与溢水口水面保持在同一高度，为什么?

2.为什么要在测压管水头稳定后再测定流量?

3.三种试样的v-I曲线是否符合达西定律?试分析其原因。

4.比较不同试样的渗透系数(K)值，分析影响K值的因素?

5.在实验过程中为什么要保持常水头?

6.将达西仪平放或斜放进行实验时，其实验结果是否相同?为什么?

8. 渗透作用的原理十万火急

渗透作用是具有抄液泡的成熟的植物细胞吸收水分的方式，原理是：原生质层具有选择透过性，原生质层内外的溶液存在着浓度差，水分子就可以从溶液浓度低的一侧通过原生质层扩散到溶液浓度高的一侧。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量的多少有关，溶液中溶质分子物质的量越多，渗透压越高，反之则越低。在比较两种溶液渗透压高低时以两种溶液中的溶质分子的物质的量为标准进行比较。如果溶质分子相同，也可以质量分数比较。能够通过渗透作用吸水的细胞一定是一个活细胞。一个成熟的植物细胞是一个渗透系统。验证通过渗透作用吸水或失水的最佳实例是质壁分离和质壁分离复原的实验。一次施肥过多引起“烧苗”，是由于土壤溶液的浓度突然增高，导致植物的根细胞吸水发生困难或不能吸水所至。盐碱地里大多数农作物不能正常生长的原因之一也是土壤溶液浓度过高造成的。淹制的鱼、肉等不易变质，是由于高浓度的盐溶液使细胞等微生物失水死亡之故。

9. 渗透作用的实验说明

把蚕豆种皮（或动物膀胱膜）紧缚在漏斗上，注入蔗糖溶液，然后把整个装置浸入盛有清水的回烧杯中答，漏斗内外液面相等。由于蚕豆种皮是接近半透膜(semipermeable membrane)(即让水分子通过而蔗糖分子不能透过的一种薄膜)，所以整个装置就成为一个渗透系统。在一个渗透系统中，水的移动方向决定于半透膜两边溶液的水势高低。水势高的溶液的水，流向水势低的溶液。实质上，半透膜两边的水分子是可以自由通过的，可是清水的水势高，蔗糖溶液的水势低，从清水到蔗糖溶液的水分子比从蔗糖溶液到清水的水分子多，所以在外观上，烧杯中清水的水流入漏斗内，漏斗内的玻璃管内液面上升，静水压也开始增高。随着水分逐渐进入玻璃管内，液面越上升，静水压也越大，压迫水分从玻璃管内向烧杯移动速度就越快，膜内外水分进出速度越来越接近。最后，液面不再上升，停留不动，实质上是水分进出的速度相等，呈动态平衡。