生物实验五：通过模拟实验探究膜的透性(必修1)知识分享

高中生物实验：通过模拟实验探究膜的透性上述实验证明答案(1)磷脂膜上没有载体，钾离子不能通过主动运输由左室进入右室⑵钾离子利用缬氨霉素载体，并由电极板提供能量，通过主动运输由左室进入右室⑶缺少能量，不能进行主动运输⑷主动运输的特点是需要载体，消耗能量，物质从低浓度到达高浓度考试范围与内容《普通高中生物课程标准(实验)》内容及其延伸分子与细胞细胞的分子组成：蛋白质、核酸的结构和功能;糖类、脂质的种类和作用;水和无机盐的作用。

细胞的结构：细胞学说及其建立的过程;细胞膜系统、细胞核和细胞器的结构和功能;生物膜结构模型。

细胞的代谢：物质进出细胞的方式;酶在代谢中的作用;ATP在能量代谢中的作用;对光合作用的认识过程;光合作用及其原理的应用;细胞呼吸及其原理的应用;影响光合作用速率、呼吸作用速率的环境因素。

细胞的增殖：细胞生长和增殖的周期性;细胞的无丝分裂和有丝分裂。

细胞的分化、衰老和凋亡：细胞的全能性;细胞的分化;细胞的衰老和凋亡及其与人类健康的关系;癌细胞的主要特征与恶性肿瘤的防治。

遗传与进化遗传的细胞基础：减数分裂与配子的形成过程;受精过程。

遗传的分子基础：人类对遗传物质的探索过程;DNA的分子结构与复制;遗传信息的转录和翻译;基因和遗传信息的关系;基因的表达及调控。

遗传的基本规律：孟德尔遗传实验的科学方法;基因的分离规律、自由组合规律和连锁互换规律;基因与性状的关系;伴性遗传。

生物的变异：基因重组及其意义;基因突变的特征和原因;染色体变异;生物变异在育种上的应用。

人类遗传病：人类遗传病的类型;人类遗传病的监测和预防;人类基因组计划及其意义。

稳态与环境植物的激素调节：植物生长素的发现和作用;各类植物激素的应用价值。

动物生命活动的调节：脊椎动物神经系统的结构与功能;人体神经调节的结构基础和调节过程;神经冲动的产生和传导;人脑的高级功能;动物激素的调节;动物激素在生产中的应用。

人体的内环境与稳态：稳态的生理意义;神经、体液调节在维持稳态中的作用;体温调节、水盐调节、血糖调节;人体免疫系统及其在维持稳态中的作用。

通过模拟实验探究膜的透性一．实验目的说明生物膜具有选择透过性二．实验原理1、某些半透膜（如动物的膀胱膜、肠衣等），可以让某些物质透过，而另一些物质不能透过。

如：玻璃纸，水分子可以透过，而蔗糖分子因为比较大，不能透过。

可以用半透膜将不同浓度的溶液分隔开，然后通过观察溶液液面高低的变化，来观察半透膜的选择透过特性，进而类比分析得出生物膜的透性。

（必修一P60“问题探讨”）（1）渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散作用，叫渗透作用。

（2）渗透作用发生两个必备条件：（1）必须有半透膜；（2）半透膜两侧溶液具有浓度差 2、利用人工膜来模拟生物膜，探究膜的透性；（必修1 P70“问题探讨”）被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输的比较三．方法步骤、结果分析（一）渗透装置分析——（必修1 P60“问题探讨”）1．取一个长颈漏斗，并在漏斗口处封上一层玻璃纸。

2．在漏斗中注入蔗糖溶液。

3．将漏斗浸入盛有蒸馏水的烧杯中，保持漏斗的液面与烧杯的液面高度一样。

4．静置一段时间后，观察烧杯中蒸馏水颜色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观察到的结果进行记录。

思考1、预期上述实验会出现什么现象？思考2、漏斗管中液面为什么会升高？单位体积中，中含有的水分子比中多；在相同时间内由清水透过半透膜进入蔗糖溶液中的水分子比由蔗糖溶液透过半透膜进入清水中的水分子；思考3、液面高度会不断增大吗？；当高度不增加时半透膜两侧溶液浓度相等吗？此时由清水透过半透膜进入蔗糖溶液中的水分子与由蔗糖溶液透过半透膜进入清水中的水分子达到了。

思考4、画坐标曲线思考5、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？为什么？ 思考6、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ （二）、生物膜通透性的分析（如右下图所示） 1、分别举例说明什么样的分子能、不能够通过人工的无蛋白脂双层？并解释原因？2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？四、实验结论玻璃纸有半透性，说明生物膜具有选择透过性。

［实验5］通过模拟实验探究膜的透性（B1C1S1P60“问题探讨”）一、实验目的：1.概述扩散作用的含义。

2．说明生物膜的选择透过性。

3.尝试模拟实验的方法。

二．实验原理：半透膜(semipermeable membrane)：指一类可以让小分子物质透过而大分子物质不能通过的薄膜的总称。

小分子和大分子的界定依据膜种类的不同而划分范围不同。

如动物的膀胱膜、肠衣等，可以让某些物质透过，而另一些物质不能透过；或者（玻璃纸）水分子可以透过，而蔗糖分子因为比较大，不能透过。

可以用半透膜将不同浓度的溶液分隔开，然后通过观察溶液液面高低的变化，来观察半透膜的选择透过特性，进而类比分析得出生物膜的透性。

漏斗中注入蔗糖溶液，并加入少许红墨水，使其略呈红色。

将两个漏斗分别浸入盛有蒸馏水的烧杯中。

说明长颈漏斗中的 (A)。

B漏斗中的液面上升，说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

六、实验结论：生物膜有。

实验5答案：三、实验流程：玻璃纸四、注意事项：液面五、实验结果：铜离子和水分子已经通过玻璃纸进入了烧杯内的蒸馏水中水可以通过玻璃纸向漏斗内扩散，而漏斗中的蔗糖和红墨水的染料分子不能透过玻璃纸六、实验结论：选择透过性七．讨论：1．漏斗管内的液面为什么会升高？答：由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。

2．如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？答：用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。

[实验5] 通过模拟实验探究膜的透性〖具体见专题三渗透作用部分〗1. 实验装置如图所示，一段时间后，含液体3的半透膜袋萎缩，而含液体1的半透膜袋坚挺硬实，请推断实验开始时3种液体的浓度是（下表中“高”表示高浓度蔗糖溶液；“低”表示低浓度蔗糖溶液）（ ）2. 如下实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。

倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。

实验五通过模拟实验探究膜的透性
用带有一个小孔的隔板把水槽分成左右两室，把磷脂分子引入隔板小孔，使之成为一层薄膜，水槽左室加人钾离子浓度较低的溶液，右室加入钾离子浓度较高的溶液。

(1)在左、右两室分别插入正、负电极，结果发现钾离子不能由左室进入右室，原因是。

(2)若此时在左室加入少量缬氨霉素(多肽)，结果发现钾离子可以由左室进入右室，原因是。

(3)若此时再将电极取出，结果钾离子又不能由左室进入右室，原因是。

(4)上述实验证明。

答案(1)磷脂膜上没有载体，钾离子不能通过主动运输由左室进入右室
⑵钾离子利用缬氨霉素载体，并由电极板提供能量，通过主动运输由左室进入右室
⑶缺少能量，不能进行主动运输
⑷主动运输的特点是需要载体，消耗能量，物质从低浓度到达高浓度。

实验五通过模拟实验探究膜的透性
（必修一P60“问题探讨”）
一．实验目的：
1．说明生物膜具有选择透过性
2．尝试模拟实验的方法
二．实验原理：
某些半透膜（如动物的膀胱膜、肠衣等），
可以让某些物质透过，而另一些物质不能透
过。

或者（玻璃纸）水分子可以透过，而蔗糖
分子因为比较大，不能透过。

可以用半透膜将
不同浓度的溶液分隔开，然后通过观察溶液液面高低的变化，来观察半透膜的选择透过特性，进而类比分析得出生物膜的透性。

三．方法步骤：
1．取两个长颈漏斗，分别在漏斗口处封上一层玻璃纸。

2．在A漏斗中注入硫酸铜溶液，B漏斗中注入蔗糖溶液，并加入少许红墨水，使其略呈红色。

3．将两个漏斗分别浸入盛有蒸馏水的烧杯中，在两漏斗的液面处做标记4．静置一段时间后，观察烧杯中蒸馏水颜色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观察到的结果设计表格进行记录。

四．讨论：
1．漏斗管内的液面为什么会升高？
答：由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。

2．如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
答：用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。

3．如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
答：半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。

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生物高一人教大纲2019暑假功课实验五通过重点实验探究
膜的透性
用带有一个小孔的隔板把水槽分成左右两室，把磷脂分子引入隔板小孔，使之成为一层薄膜，水槽左室加人钾离子浓度较低的溶液，右室加入钾离子浓度较高的溶液。

(1)在左、右两室分别插入正、负电极，结果发明钾离子不能由左室进入右室，缘故是。

(2)假设如今在左室加入少量缬氨霉素(多肽)，结果发明钾离子能够由左室进入右室，缘故是。

(3)假设如今再将电极取出，结果钾离子又不能由左室进入右室，缘故是。

(4)上述实验证明。

答案(1)磷脂膜上没有载体，钾离子不能通过主动运输由左室进入右室
⑵钾离子利用缬氨霉素载体，并由电极板提供能量，通过主动运输由左室进入右室
⑶缺少能量，不能进行主动运输
⑷主动运输的特点是需要载体，消耗能量，物质从低浓度到达高浓度。

——渗透作用的概念、渗透作用的发生、U 形管中渗透作用过程分析前情提要： 关键词：渗透作用 难度系数：★★★★ 重要程度：★★★★ 基础回顾：考点一、渗透作用（1）概念：指水分子（或者其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。

（2）渗透作用发生的条件①具有半透膜；②半透膜两侧的溶液存在浓度差。

考点二．细胞的吸水和失水 （1）动物细胞的吸水和失水①细胞膜相当于半透膜；浓度差由外界溶液浓度与细胞质的浓度来体现。

②细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的差值。

（2）植物细胞的吸水和失水①原生质层相当于半透膜；细胞液与外界溶液之间存在浓度差。

②植物细胞吸水和失水的原理如下：技能方法：1．渗透作用的发生（1）若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。

（2）在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。

2．“U”型管中水分子移动方向的分析（1）膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，低的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。

（2）两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面持平。

（3）如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，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。

3．验证渗透作用发生的条件4．关于渗透系统理解。