被逼出來的“滲透壓”

被逼出來的“滲透壓”物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗钒咐鹕饺?/p>

劉聞郵政編碼528000電逼出來的“滲透壓”——《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗钒咐尘埃涸趯W(xué)習(xí)新教材《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗芬还?jié)有關(guān)水分運輸?shù)膬?nèi)容時，先通過學(xué)生做《質(zhì)壁分離與復(fù)原》的實驗，然后對實驗現(xiàn)象進行分析與進一步探究，使學(xué)生對水分的吸收與運輸?shù)挠嘘P(guān)知識理解更深刻。主題：通過實例分析進行思維探究活動是探究性學(xué)習(xí)的一種，在課堂上得到普通應(yīng)用。充分利用實例由淺入深，由現(xiàn)象到本質(zhì)，層層深入，最后找到問題的解決辦法，在解決問題的過程中提高了學(xué)生探究問題的興趣，鍛煉了學(xué)生的想象能力和思維能力，在原來的教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上生成新的教學(xué)目標(biāo)，以至于出現(xiàn)一些意想不到的效果。細(xì)節(jié)：在學(xué)生做了洋蔥表皮細(xì)胞的失水與吸水的實驗后，再分析植物細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離與復(fù)原的原因：1）當(dāng)植物細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度時，細(xì)胞發(fā)生滲透失水，以致出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象；2）當(dāng)植物細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時，細(xì)胞發(fā)生滲透吸水，已出現(xiàn)質(zhì)壁分離的細(xì)胞逐步復(fù)原；3）當(dāng)植物細(xì)胞液濃度等于外界溶液濃度時，細(xì)胞滲透吸水與滲透失水達(dá)到動態(tài)平衡。最后師生共同小結(jié)：水是從濃度低的一邊向濃度高的一邊運輸。回顧擴散作用：物質(zhì)從高濃度一邊向低濃度的一邊運動。緊接著老師問道：“滲透作用符合擴散作用的原理嗎？為什么？”“不符合！擴散作用是指物質(zhì)從高濃度一邊向低濃度的一邊運動，而滲透作用則是從低濃度一邊向高濃度的一邊運動?！庇型瑢W(xué)回答道。“符合！擴散作用是指物質(zhì)從高濃度一邊向低濃度的一邊運動，但對象是溶質(zhì)；而滲透作用雖然是指物質(zhì)從低濃度一邊向高濃度的一邊運動，其對象是溶劑，是水?！庇型瑢W(xué)反駁道?！皩Γ∪绻阉闯扇苜|(zhì)，滲透作用就是指水從水的高濃度一邊向低濃度的一邊運動?！庇型瑢W(xué)補充道?？磥砗笳叩挠^點逐漸占了上風(fēng)。于是老師和同學(xué)們一起小結(jié)：“擴散作用是指擴散的對象從多的一邊向少的一邊運動，滲透作用是指水多的一邊向水少的一邊運動， 滲透作用指溶劑的擴散作用，主要指水的擴散作用?！薄皾B透作用是否需要消耗能量？為什么？”老師緊接著就問?！安恍枰?，因為滲透作用屬于擴散，而擴散不需要消耗能量。 ”同學(xué)們很快就回答道。為了更清楚地讓同學(xué)們了解擴散作用與滲透作用的原理，老師畫圖再做一個實例分析：左邊A溶液是30%的蔗糖溶液，右邊B溶液是10%的蔗糖溶液，中間M是一種膜，1）如果M是一種不透的膜：A、B的高度和濃度各怎樣？M2）如果M是一種全透的膜：A、B的高度和濃度各怎樣？AB3）如果M是一種半透的膜：A、B的高度和濃度各怎樣？————————很快同學(xué)們的答案出來了：——— 1） A、B的高度和濃度都無變化，因為水和蔗糖都不能擴散；2） A、B的高度不變，但A的濃度降低，B的濃度升高，最后都為20%。原因?qū)W生分析得清楚：蔗糖分子從A向B擴散，水分子從B向A滲透，至到水與蔗糖分子都均勻分布。3） 學(xué)生也分析得清楚：蔗糖分子A不能向B擴散，B也不能向A擴散；而水分子從B向A滲透。故A的高度增加、濃度降低，B的高度下降、濃度升高。老師對同學(xué)們的回答很滿意，看來同學(xué)們基本掌握了滲透作用和擴散作用，以及半透膜的有關(guān)知識。但這時有同學(xué)開始提出疑問：“A的高度增加、B的高度下降后，A這一邊的壓力比B這一邊要大，水又會被壓向B這一邊，A的高度下降、B的高度增加，不達(dá)到A與B一樣高了嗎？”這種情況是否會發(fā)生呢？老師就此讓全班同學(xué)展開討論?！凹热籄與B存在壓力差，水一定會被壓向B這一邊！”開始提出疑問的那位同學(xué)大聲回答?！八欢〞粔合駼這一邊，是不是一定會出現(xiàn)A與B一樣高呢？”老師接著問。“如果真的出現(xiàn)A與B一樣高之后，又會出現(xiàn)什么情況呢？”老師進一步問道?！叭绻_(dá)到A與B一樣高之后，又會出現(xiàn)題目剛開始的情況！”有同學(xué)驚訝地答道?！霸偃缓竽?？”老師緊緊追問道?！癆的高度又增加、B的高度又下降！”大多數(shù)同學(xué)回答?！癆的高度增加、B的高度下降；達(dá)到一樣高后A的高度再下降、B的高度再增加！”老師一邊重復(fù)一邊用左右手一上一下重復(fù)地打著手勢?！坝绖訖C就可以實現(xiàn)了！”馬上有同學(xué)大聲說道，同學(xué)們此時都非常興奮，教室的氣氛異常激烈?！坝绖訖C是不可能實現(xiàn)的，請大家再按滲透作用的原理仔細(xì)分析。”“按滲透作用的原理，A一定要滲透吸水，A的高度一定要增加、B的高度一定要下降。”大家又從頭開始分析道?！翱傆幸粋€時候會靜止下來?！崩蠋煆娬{(diào)這一點?！办o止下來時就達(dá)到一種動態(tài)平衡，即水分子從A到B的擴散和從B到A的擴散速率相等。”老師解釋道?！按藭rA的高度和B的高度怎樣？”老師又開始問。“A的高度一定高于B!”同學(xué)們的觀點較一致?！按藭rA的濃度和B的濃度怎樣？”有同學(xué)迫不急待地問。老師請大家討論，并要求講出理由。“一樣的！因為水分子左右擴散速率相等?！庇型瑢W(xué)馬上回答。“不一樣！A的濃度一定高于B，因為A的高度一定高于B?！蓖瑢W(xué)們爭執(zhí)不下，但又都沒有更充足的理由說服對方。于是老師此時開始用物理的方法對半透膜兩邊進行分析：A的高度增加、B的高度下降后，半透膜兩邊的壓力不一樣，A大于B，壓力差為△Pa-b=Pa-Pb，方向指向B，而此時半透膜兩邊的壓力應(yīng)該是相等的，哪里來的壓力平衡厶Pa-b呢？“看來物理的方法已經(jīng)到頭，只能用化學(xué)的方法了?！崩蠋熜χf，于是不得不提出“滲透壓”這個課本以外的概念了?！叭魏稳芤憾即嬖跐B透壓，濃度越高，滲透壓越大，但滲透壓是負(fù)值，即方向是指向溶液的。這里A溶液的滲透壓大，B溶液的滲透壓小?！薄澳菨B透壓可以衡量溶液吸水的能力。”有同學(xué)補充說。“是的，很好！溶液濃度越高，吸水力越強。”“這里A溶液的滲透壓為P'a,B溶液的滲透壓為P'b，滲透壓的差值P'A-B=P'a-P'b，方向指向A，此時A與B的壓力差厶Pa-b就等于滲透壓差△P'A-B，但方向相反，半透膜兩邊達(dá)到平衡?！崩蠋熥詈蠓治龅?。此時，同學(xué)們恍然大悟。最后師生概括出1、滲透作用的條件：1）有半透膜；2）半透膜兩邊有濃度差。2、滲透作用的原理：溶劑通過半透膜從濃度低的一邊向濃度高的一邊運輸。結(jié)果和后記：原來的教學(xué)計劃中沒有“滲透壓”這個課本以外的較難的知識點，但在教學(xué)過程中，學(xué)生的思維好似一匹脫了韁繩的野馬，一定要追根求源，老師也很高興學(xué)生有這樣的探究精神，雖然沒有按照老師預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，但此時老師并沒有以超課本的理由抑制學(xué)生的好奇心