渗透作用常见装置

A. 渗透装置包括什么以及半透膜两侧的什么

渗透作用发生的条件是具有半透膜、半透膜两侧溶液具有浓度差．
故选：C．

B. 下图是渗透装置的示意图，图中①是清水，②是半透膜，③是质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，据图回答：

C. 什么是RO反渗透系统 它的简介 功能及作用

RO反渗透系统抄的基本工作原理是：运用特制的高压水泵，将原水加至6—20公斤压力，使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过，随废水排出，只允许体积小于0.0001微米的水分子和溶剂通过。

保安过滤器内装有过滤孔径为5μm的滤芯。这些滤芯会过滤掉任何尺寸大于5μm的颗粒。对下游RO膜起到保护作用，否则RO膜表面极易结垢。较常用的渗透膜类别为聚酰胺膜，膜型式为卷式复合膜，该种型式的膜的除盐率可达99.5%。

由于RO膜易受水中PH值、余氯及水温的影响，故RO膜运行前对进水水质有严格要求：

PH 值：3~10

余氯值：<0.1mg/L

SDI15值：<5.0

水 温：<45 ℃

以上任一指标超出范围，均有可能使渗透膜产生变形，从而影响出水水质和缩短膜的使用寿命。并且膜的种类不同对进水水质要求也有所不同。在调试前可以根据RO膜厂家提供的说明进行确认。

D. 成熟的植物细胞相当于一个渗透装置，哪些结构能使他发生渗透现象

首先渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。而原生质层是细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于半透膜。成熟的植物细胞含有原生质层，所以说成熟的植物细胞是一个渗透系统

E. 如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓

（1）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，故两者浓度关系仍是S₁＞S₂．
（2）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质．
（3）②根据实验所给材料“0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO₃溶液”，以及实验的第三步可以确定，向甲装片滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，乙装片应滴加等量等渗的硝酸钾溶液．
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原；KNO₃能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除，从而发生质壁分离自动复原的现象．
故答案为：
（1）S₁＞S₂
（2）液泡膜
（3）②等量等渗的硝酸钾溶液
③质壁分离 自动复原

F. 测定细胞膜透性能解决什么理论和实践问题

测定细胞膜透性能解决什么理论和实践问题如下：

细胞的生理活动与细胞膜的稿拦通透性息息相关，细胞膜的通透性也能反映细胞处于何种生理状态。一般来说，细胞膜的通透性的改变(增大或者减小)是细胞病变的先兆。通过研究细胞膜的通透性的各项性质，我们能更好的研究生命体的各种生理过程，研究某些疾病的致病机理，生产更好的药物来治疗疾病。

细胞膜选择透过性的一组实验

细胞膜的选择通过性是“细胞结构与功能”一节的难点内容之一，也是第2章“渗透作用原理”，“根对矿质离子选择吸收”的基础。在教学过程中如能把学生带进实验室，使用直观手段教学，不但有助于突破教学难点，提高教学质量，而且还能引起学生对科学实验的浓厚兴趣。

二、演示红细胞的渗透反应装简高置

取3支试管，第1支试管加入2mL 0.9%的生理盐水、第2支试管加入2mL蒸馏水，第3支试管加入2mL10%的氯化钠溶液，然后各滴加2滴哺乳动物红细胞悬浮液，震荡混匀，放在试管架上。引导学生思考：一段时间后，3支试管中将分别出现何种结果，其原因是什么？在学拦敬尺生思维活动

展开并形成一致性结论后即板画出红细胞的3种不同形态（图2），说明红细胞对水是自由渗透的，水能够借浓度梯度被动地透过细胞膜，从而引起红细胞吸水膨胀破裂（溶血）或失水皱缩。


那么正常细胞在和环境进行物质交换时，能否也遵循高浓度低浓度的扩散原理，被动地吸收各种不同分子量的物质呢？

给学生分发实验材料、用具及实验报告，要求学生在观察演示实验2的基础上，设计实验方案来验证自己的设想。最后教师用启发诱导的方式归纳出一个正确的设想，提出合理的实验方案来加以验证。

三、学生实验——细胞膜被动吸收的验证

1．实验原理 红细胞对水是自由渗透的，但对大多数物质具有选择透过性，在等渗条件下，稀释的红细胞悬浮液呈浑浊状且透光性差。但当红细胞溶血后，其悬浮液就变得透明且光线容易透过。本实验用稀释的红细胞悬浮液在不同溶质中是否出现溶血现象，来验证细胞膜的选择透过性。

2．材料、用具 量筒、试管和试管架、秒表、红细胞悬浮液、蒸馏水、乙二醇、甘油、10%葡萄糖、1%淀粉液。

3．方法步骤 取5支试管编号，并在试管底部背面衬1张印有印刷字体的小纸片，按下表加入下列各种物质，振动混匀后，置于试管架上。当通过试管看到其背面清晰的印刷字体时，此时间即是该溶剂或溶质分子透过红细胞膜所需的时间，用秒表记录，结果记录在下表中。

细胞膜对不同物质的透性

试管
编号
试剂（mL） 细胞悬浮液（滴） 结果及原因
1 蒸馏水2mL 2
2 乙二醇2mL 2
3 甘油2mL 2
4 10%葡萄糖2mL 2
5 1%淀粉液2mL 2

注：①取新鲜哺乳动物血液适量，按4：1加入5%的柠檬酸钠溶液，震荡混匀，静置数小时，待血液分层后，倒去血浆及部分血细胞，再按1：5的比例加入0.9%的生理盐水静置，分层后，倒去上清液即成。

②1g淀粉加0.9%的生理盐水至100mL，煮开后冷却。

4．实验结论 实验表明小分子物质（如、、甘油、乙二醇、葡萄糖）能够借助简单的扩散作用，透过细胞膜，而大分子物质（如淀粉、蛋白质）则不能通过。然后教师依据实验结论讲述自由扩散和协助扩散原理。

四、细胞膜生动吸收是生活细胞的特征

细胞膜具有一种非常重要的特性，就是能选择性地透过一些物质，一些离子、小分子可以以自由扩散、协助扩散的方式顺利通过，另一些“禁止通行”。如果细胞死亡，则细胞膜将失去选择透性，也就失去了主动吸收的功能。

1．教师演示实验 取2支试管，分别放入1朵蒲公英（或其他有色花瓣）并注入适量清水，将其中1支试管放在酒精灯上加热至沸，引导学生观察并分析实验结果。

2．学生实验——小麦种子发芽率的快速测定：提供浸泡5h的小麦种子，10%的红墨水（染色剂）、刀片、培养皿、载玻片。由学生自己设计实验步骤，分析实验结果。教师巡视，个别指导。实验结束后，教师对比前一个煮花瓣的实验，进一步讲清主动吸收的原理。

G. 如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓

（1）分析题图的渗透装置可知，一段时间后，漏斗内的液面上升，说明水分从烧杯进入漏斗，因此漏斗内溶液（S₁）的浓度大于漏斗外溶液（S₂）的浓度．
（2）成熟的植物细胞的原生质层相当于渗透装置中的半透膜；二者的不同在于原生质层的选择透过性具有生物活性，半透膜无生物活性．
（3）①由于蔗糖分大，不能穿过半透膜，因此装置X出现液面差；K⁺和NO3^-小，可以穿过半透膜，因此Y装置不会出现液面差．
②由于0.3g/mL的蔗糖溶液和等渗的KNO₃溶液都大于细胞液的浓度，细胞通过渗透作用失水，因此都会发生质壁分离现象．
（4）由于原生质层能主动吸收K⁺和NO3^-，使细胞液浓度增加，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞会通过渗透作用吸水，因此发生质壁分离复原的现象；最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原．
（5）洋葱在高中生物实验中可以作为多个实验的实验材料，如洋葱根尖--观察植物细胞的有丝分裂，洋葱根尖--低温诱导染色体数目的变化；洋葱鳞片叶内表皮--观察DNA和RNA在细胞中的分布；洋葱绿色（管状）叶--叶绿体中色素的提取和分离（或观察叶绿体）；白色洋葱--检测生物组织中的还原糖（或DNA的粗提取与鉴定）；紫色洋葱鳞片叶外表皮--观察质壁分离和复原等．
故答案应为：
（1）S₁＞S₂
（2）原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能（或原生质具有选择透过性）
（3）①X②（发生）质壁分离
（4）KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
（5）洋葱根尖--低温诱导染色体数目的变化 洋葱鳞片叶内表皮--观察DNA和RNA在细胞中的分布

H. 渗透作用生活例子

日常生活中能看到的渗透现象很多，像谷种遇水膨胀，植物根部吸收养分，动物体内的养分透过薄膜进入血液等都是渗透作用的结果。

渗透指的是当利用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开时，浓度较低的溶液中的溶剂（如水）自动地透过半透膜流向浓度较高的溶液，直到化学位平衡为止的现象。

原理

细胞与细胞之间，或细胞浸于溶液或水中，只要原生质层两侧溶液有浓度差，都会发生渗透作用。实际上，生物膜并非理想半透膜，它是选择透性膜，既允许水分子通过也允许某些溶质通过，但通常使溶剂分子比溶质分子通过要多得多，因此可以发生渗透作用。

植物细胞由于细胞壁的存在，细胞壁有保护和支持作用，可以产生压力而逐渐使细胞内外水势相等，细胞满足动态平衡。所以植物细胞放在水中一般不会破裂。动物细胞如红细胞放入水中即会因吸水而破裂。

I. 反渗透装置的作用是什么

反渗透设备工作原理：
反渗透设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水份的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达到100%,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。

J. 如图为研究渗透作用的实验装置，实验所用半透膜为玻璃纸，请回答下列问题：（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗

（1）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，故两者浓度关系仍是S1＞S2．
（2）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输，原生质层由细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质构成．
（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO₃能够通过半透膜，渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差．故渗透平衡时，X漏斗内的液面高于烧杯里的液面，Y漏斗内的液面等于烧杯里的液面．
②观察洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态．用低倍显微镜观察到整个细胞呈现紫色，原因是紫色物质存在于占据了细胞大部分空间的液泡中．
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除，从而发生质壁分离自动复原的现象．
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO₃溶液中的植物细胞质壁分离后会自动复原．
故答案为：
（1）S₁＞S₂
（2）原生质层细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质
（3）①高于等于
②蒸馏水中央液泡
③发生质壁分离质壁分离后会自动复原
（4）KNO₃溶液中的植物细胞质壁分离后会自动复原