渗透作用原理的浅析

渗透作用原理的浅析 合阳中学        王星 人教版高中生物第一册 P58给我们介绍了植物体对水分的吸收、运输和利用。本节内容的难点就是引导学生对渗透作用的理解。然后再联系植物细胞的结构，进行知识迁移,总结出植物细胞以及植物体对水分的吸收和散失情况。而后者又是本节内容的重点，对于后者的把握是建立在对渗透作用的正确理解的基础之上的。因此,渗透作用这个演示实验及其分析讲解就显的尤为重要。因此，在实际教学中，笔者做了如下安排: 一、介绍实验装置                   以课本图示为例，请三位同学上台分别安装三套实验装置。A按照课本要求安装,漏斗外是清水,漏斗内是30%的蔗糖溶液,内外之间是完整的半透膜。B与A基本相同,唯一差别就是半透膜用针扎了20个小孔,破坏了半透膜的半透性。C与A的差别是漏斗内外都是30%的蔗糖溶液。安装要求三套装置内外液面相平。通过学生的实际操作,培养了学生的动手能力,参与意识和竞争意识,有利于激发学生的学习兴趣. 二、观察现象,发现问题 实验装置安装好之后,学生观察A、B、C装置内外液面相平。让学生提出预测结果。然后带着预测结果,迅速阅读课本内容,看预测是否正确.                                                              大约经过5min,再让学生预测结果,然后观察实验装置。发现A装置漏斗内液面上升。B、C漏斗内外液面没有明显变化,内外相平。引导分析A装置.                                                    设问:A装置中漏斗内液面上升, 说明漏斗内的液体量是_____(增多、减少);增多的液体应该是来自____ ，即烧杯中的水分子通过半透膜，进入了漏斗。                                                  思考: 1.烧杯中的水分子为什么会进入漏斗中?                                                        2若漏斗的颈无限长,那么漏斗内的液面会不会无限上升?为什么?                                    3.内外液面差,高出的水柱对半透膜会产生压力吗?谁来平衡这个压力,从而维持水柱的高度?            三、分析过程                                                                            1. 先讨论水分子                                                    漏斗外单位体积中,水分子的数量明显大于漏斗内水分子的数量。也就是说,漏斗外的水势大于漏斗内的水势。在细胞膜部分我们学过,小分子物质能够透过细胞膜从高浓度的一侧向低浓度的一侧扩散。所以我们可以判断出水分子的相对运动方向,从高水势流向低水势,从漏斗外流向漏斗内。                      2. 再讨论溶液                                                      根据上面分析,先标出H2O的流动方向,然后在标出漏斗内外溶液的浓度情况,很自然的发现,H2O从低浓度溶液流向高浓度溶液。 3. 总结 A装置中,水分子的相对运动方向为从外向内。当大量水分子透过半透膜从外向内运动, 就会对半透膜产生一个向上的压力,存在一个压强即渗透压；同时会使得的漏斗内的液面升高, 由于大量水分子进入漏斗内使液面上升, 形成一个水柱，同样会对半透膜产生一个向下的压力,存在一个压强,即ρgh。当渗透压等于水柱压强时, 两个力相平衡,水柱不再升高。                                                          A.B.C三套装置对比,B装置由于破坏了半透膜的半透性,蔗糖分子会通过小孔扩散到烧杯中,故而不会发生渗透作用; C与A相比由于内外没有浓度差, 所以也没有发生渗透作用。因此渗透作用发生的条件是：      1.需要完好的半透膜:                                                                        2.半透膜两侧存在浓度差。