實驗5 通過模擬實驗探究膜的透性ppt課件

1、實驗5 通過模擬實驗探究膜的透性（滲透作用原理及相關(guān)實驗） 必修一P60、70“問題探討”,解題探究,實驗解讀,1.實驗原理 一實驗?zāi)康模?1說明生物膜具有選擇透過性 2嘗試模擬實驗的方法 二實驗原理： 1、某些半透膜（如動物的膀胱膜、腸衣等），可以讓某些物質(zhì)透過，而另一些物質(zhì)不能透過?；蛘撸úＡЪ垼┧肿涌梢酝高^，而蔗糖分子因為比較大，不能透過。可以用半透膜將不同濃度的溶液分隔開，然后通過觀察溶液液面高低的變化，來觀察半透膜的透過特性，進而類比分析得出生物膜的透性。（必修一P60“問題探討”） 2、利用人工膜來模擬生物膜，探究膜的透性；（必修一P70“問題探討”）,實驗解讀,半透膜：一類可以

2、讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。玻璃紙，腸系膜，蛋殼膜，魚鰾等,2.實驗步驟、結(jié)果分析：,1取一個長頸漏斗，在漏斗口外封上一層玻璃紙。 2往漏斗中注入蔗糖溶液。 3將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度一致。 4靜置一段時間后，觀察燒杯中清水顏色的變化及長頸漏斗的液面變化，并將觀察到的結(jié)果進行記錄。,預(yù)期上述實驗會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？,（一）滲透系統(tǒng)（必修一 P60“問題探討”）,1漏斗管內(nèi)的液面為什么會上升？,2 如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？,3如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？,討論：,單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入的水分

3、子數(shù)多于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。,不會, 因為紗布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透過.,不會，濃度相等時，單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量,條件, 具有半透膜, 半透膜兩側(cè)的溶液濃度具有濃度差,滲透作用:,水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液擴散的現(xiàn)象,1、如果將裝置中的漏斗換成動物細胞還會不會吸水？ 2、如果吸水會發(fā)生什么？,如果動物細胞吸水脹破則說明細胞也能滲透吸水、細胞膜相當(dāng)于 。,半透膜,類比學(xué)習(xí),細胞液,液泡膜,細胞質(zhì),細胞膜,細胞壁（全透性）,原生質(zhì)層,清水,?,類比學(xué)習(xí),細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層,植物細胞

4、的吸水和失水,原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜？,1、什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？,合成的脂雙層,（二）分析右圖實驗結(jié)果：（必修一P70“問題探討”）,討論：,氧氣、二氧化碳，氮氣、苯等小分子（苯還是脂溶性的）很容易通過脂雙層； 水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過； 氨基酸、葡萄糖等較大的有機分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。,2、葡萄糖不能透過無蛋白質(zhì)的脂雙層，但小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，如何解釋？,合成的脂雙層,（二）分析右圖實驗結(jié)果：（必修一P70“問題探討”）,討論：,葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層，但小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，推測小腸上皮細胞的

5、細胞膜上有能夠轉(zhuǎn)運葡萄糖的蛋白質(zhì)。,3、觀察此圖，聯(lián)系已有知識，你還能提出其他的問題嗎？能不能對所提出的問題作出嘗試性的回答呢？,合成的脂雙層,（二）分析右圖實驗結(jié)果：（必修一P70“問題探討”）,討論：,細胞需要的離子是否也通過細胞膜上的蛋白質(zhì)來運輸。,實驗拓展,滲透與擴散 滲透：是指水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜向溶質(zhì)濃度大的一方做分子運動，使膜兩邊溶質(zhì)濃度達到均衡的現(xiàn)象。例如，具有液泡的成熟植物細胞，當(dāng)細胞液的濃度大于細胞外界溶液濃度時，細胞就通過滲透作用吸水；當(dāng)細胞液的濃度小于細胞外界溶液濃度時，細胞就通過滲透作用失水。 擴散：是指物質(zhì)從相對含量大的空間向相對含量小的空間運動的現(xiàn)象

6、。例如，水、氧氣、二氧化碳、甘油等物質(zhì)通過半透膜的擴散方式都屬于自由擴散。 滲透是擴散的一種特殊形式。滲透一定是擴散，但擴散不一定是滲透。滲透相對于擴散有兩個要點：跨膜（擴散可以不跨膜），作用物質(zhì)是溶劑分子（擴散是溶質(zhì)、溶劑和氣體分子）。水分子通過半透膜的方式既可說是自由擴散，又可說是滲透；但氧氣、二氧化碳，甘油等物質(zhì)通過膜只能說是自由擴散，而不能說是滲透。,實驗拓展,半透膜與選擇透過性膜 半透膜：是指某些物質(zhì)可以透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，例如：玻璃紙（又稱賽璐玢）、花生種皮、豬腸衣（漿膜層）、離體的膀胱膜、蠶豆種皮、青蛙皮等。它往往只能讓小分子物質(zhì)透過，而大分子物質(zhì)則不能透過，

7、透過的依據(jù)是分子或離子的大小。不具有選擇性。 選擇透過性膜：是指水分子能自由通過，細胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過的生物膜_。如細胞膜、液泡膜和原生質(zhì)層。這些膜具有選擇性的根本原因在于膜上具有運載不同物質(zhì)的載體。不同的植物對同種離子的吸收量不同，同一植株對不同離子的吸收量也不同，都證明了細胞膜具有選擇透過性。當(dāng)細胞死亡后，膜的選擇透過性消失，說明它具有生物活性，所以說選擇透過性膜是功能完善的一類半透膜。 相同點：都可以讓水分子自由通過，都不允許大分子物質(zhì)通過。 不同點：只要分子比半透膜的孔徑小，就能通過；而對選擇透過性膜來說，即便是小分子，只要不是

8、細胞所要選擇吸收的，就不能通過,下圖為二個滲透裝置，溶液a、b為等濃度的同種溶液，液體c為清水。請回答：,若要探究溶液濃度對滲透作用的影響，則要調(diào)整圖中的某一溶液濃度，調(diào)整后，a、b、c三種溶液濃度大小順序最好為：_,abc(或bac),題組1,并根據(jù)所學(xué)知識，在坐標圖中用曲線表示實驗過程裝置l、裝置2的液面高度變化趨勢(二個滲透裝置的起始液面高度定為O)。,下圖為二個滲透裝置，溶液a、b為等濃度的同種溶液，液體c為清水。請回答：,題組1,題組2,現(xiàn)有一種由人工膜制成的袋，為檢測淀粉和碘能否透過該膜，現(xiàn)提供試劑和用品如下：鐵架臺、燒杯和人工膜袋各一個，1%的淀粉溶液、稀碘溶液和細棉線。 （1）

9、請用上述試劑和用品，設(shè)計一個實驗裝置，探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通過該膜。 請用示意圖表示（加圖注）。,題組2,現(xiàn)有一種由人工膜制成的袋，為檢測淀粉和碘能否透過該膜，現(xiàn)提供試劑和用品如下：鐵架臺、燒杯和人工膜袋各一個，1%的淀粉溶液、稀碘溶液和細棉線。 （2）實驗結(jié)果預(yù)測及分析： 一段時間后， _ _ _ _,袋內(nèi)外液體均不變藍，表明淀粉和碘均不能通過；,袋內(nèi)外液體均變藍，表明淀粉和碘均能通過；,袋內(nèi)液體變藍，袋外液體不變藍，表明碘能通過，淀粉不能通過；,袋外液體變藍，袋內(nèi)液體不變藍，表明碘不能通過，淀粉能通過。,1.滲透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶劑分子)通過 的擴散過程

10、。 (2)發(fā)生滲透作用的條件：一是具有 ，二是半透膜兩側(cè)的溶液具有 。 (3)常見滲透裝置圖分析,知識梳理,半透膜,半透膜,濃度差,若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內(nèi)由S2S1的水分子數(shù) 于S1S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。 在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差h，則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側(cè)形成的壓強，會 溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。,多,阻止,1.下圖所示的U形管中間被半透膜 (體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過) 隔開，兩側(cè)分別加入等量的0.1 molL1 的蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時間后 左右兩側(cè)

11、液面高度變化是怎樣的？若向U形管兩側(cè)加入等量某種微量物質(zhì)，最終右側(cè)液面上升，那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是什么(),題組3滲透作用的分析與判斷,解題探究,A.右側(cè)液面高度下降；葡萄糖 B.兩側(cè)液面高度不變；蔗糖酶 C.兩側(cè)液面高度不變；麥芽糖酶 D.右側(cè)液面高度下降；蒸餾水,B,若向U形管兩側(cè)加入的物質(zhì)是等量的蔗糖酶，則左側(cè)的每個蔗糖分子會被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖，溶液濃度增加，左側(cè)液面升高，但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進入右側(cè)，而麥芽糖不能透過半透膜，這樣右側(cè)溶液濃度不斷增加，最終右側(cè)液面上升。,2. 如圖是平衡時的滲透裝置，燒杯的液面高度 為a，漏斗的液面高度為b，液面差mba

12、， 在此基礎(chǔ)上繼續(xù)實驗，以滲透平衡時液面差為 觀測指標，正確的是() A.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，則平衡時m增大 B.若向漏斗中滴入等濃度的蔗糖溶液，則平衡時m不變 C.若向漏斗中滴入清水，平衡時m將減小 D.若向燒杯中加入適量清水，平衡時m將增大,水分滲透進入漏斗，漏斗內(nèi)液面升高，平衡時漏斗內(nèi)溶液濃度降低，但仍大于漏斗外。,若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，此時漏斗內(nèi)溶液濃度已經(jīng)比實驗開始時的濃度有所下降，吸水能力也下降，所以再次平衡時m將減小，A項錯誤；,平衡時漏斗內(nèi)溶液濃度已經(jīng)降低，若再向漏斗中滴入等濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)溶液濃度增大，再次平衡時m將增大，B項錯誤；,若向漏斗中滴入

13、清水，漏斗內(nèi)外溶液濃度差減小，吸水能力也下降，再次平衡時m將減小，C項正確；,漏斗內(nèi)外溶液濃度差主要取決于漏斗內(nèi)蔗糖溶液濃度，若向燒杯中加入適量清水，漏斗內(nèi)外溶液濃度差不變，平衡時m也不變，D項錯誤。,C,易錯警示,有關(guān)滲透作用的5個易錯點 (1)水分子的移動方向是雙向移動，但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)多。 (2)實驗中觀察指標為漏斗內(nèi)液面變化，但不能用燒杯液面變化作描述指標，因現(xiàn)象不明顯。 (3)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實質(zhì)是指滲透壓。 (4)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。 (5)只有活的、成熟的植物細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。,6.某同學(xué)進行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)，乙圖為實驗結(jié)束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜。,題組4與滲透作用有關(guān)的實驗探究,增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。 (1)設(shè)計出繼續(xù)實驗的簡要步驟： _ _； _ _ _ 。,向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化,吸取a、b兩管內(nèi)適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入等量的斐林試劑，(5065 )水