渗透实验的改良装置

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1、渗透实验的改良装置吴江第二高级中学蔡文清摘要：渗透作用的演示实验是让学生通过观察和分析渗透现象进而认识半透膜的作用，得出渗透作用的概念并总结发生渗透作用的两个条件。教材所用的实验装置是在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上玻璃纸，往漏斗口注入蔗糖溶液，将漏斗倒置于盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等，然后观察漏斗管内液面的变化。笔者认为此教材实验装置的设计存在缺陷，操作难度大，液面上升速度慢。本文通过探讨渗透实验的现有缺陷，半透膜材料的选择，意在改良渗透实验装置，让实验的操作更简便，实验现象更明显

2、，以供同行和学生参考。关键词：渗透作用实验装置从人教版的高中必修生物第一册到新课标高中生物1——《分子与细胞》，渗透作用的教学是一个重要教学点，也是一个教学的难点。书中利用渗透作用的演示实验让学生通过观察和分析渗透现象进而认识半透膜的作用，得出渗透作用的概念和总结发生渗透作用的两个条件。教材所用的实验装置是在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上玻璃纸，往漏斗口注入蔗糖溶液，将漏斗倒置于盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等，然后观察漏斗管内液面的变化。笔者认为此教材实验装置的设计存在缺陷，操作难度大

3、，液面上升速度慢。本文通过探讨渗透实验的现有缺陷，半透膜材料的选择，意在改良渗透实验装置，让实验的操作更简便，实验现象更明显，以供同行和学生参考。1．教材装置的缺陷分析缺陷一教材设计中的长颈漏斗在实际操作中一般采取铁架台悬细线法固定，可铁架台太笨重，长颈漏斗长颈部太细，又难固定，此法实为繁杂。缺陷二用细线或橡皮筋固定半透膜后，气密性甚差，有的老师先涂凡士林再固定，解决气密性问题。缺陷三半透膜的材料在反复多次实验后，笔者觉得液面的上升速度非常慢，实验效果不明显。缺陷四教材装置的长颈漏斗长颈内径一般为

4、5mm，注入蔗糖溶液较麻烦，长颈漏斗的容积为50—100mL，用烧杯直接缓慢的向长颈漏斗倒入蔗糖溶液既容易形成气泡又易溢出，此过程费时又费力。  缺陷五 教材装置中最大的缺陷是半透膜有弹性，随半透膜面积增大其弹性越明显。在注入蔗糖溶液后，因膜有弹性而下坠。浸入盛有清水的烧杯后，又由于受水浮力的影响很难控制漏斗管内外的液面齐平。随后，当烧杯中的清水通过渗透作用进入漏斗，膜下坠得更厉害，致使漏斗管液面很长时间不出现上升现象，造成不发生渗透作用的假象。 2．实验装置改进2.1半透膜材料的选择2.1.1半

5、透膜的概念半透膜是指一类可以让小分子物质透过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。在日常生活中，常见的半透膜有鸡蛋膜、鸡的嗉囊、鱼鳔、蚕豆种皮、玻璃纸、青蛙皮、动物膀胱、肠衣、蛋白质胶膜、火棉胶膜，以及其它一些可从生物体上剥离的薄膜类物质。3活细胞内的生物膜只允许水分子自由通过，它所选择的离子、小分子物质可以通过，而其它的离子、小分子和大分子不能透过，是严格的半透膜。细胞丧失活力后生物膜的选择透过能力也丧失。2.1.2不同半透膜材料的实验结果比较笔者曾组织学生探究不同半透膜材料对渗透作用实验的影响

6、，按照书本P60渗透现象示意图的实验装置进行对比试验。选用漏斗口径为35mm，漏斗管的内径为6mm的普通长颈漏斗，漏斗内盛40％的蔗糖溶液，烧杯中盛蒸馏水，分组进行实验，分别观察并记录20min内漏斗管内液柱上升的高度。结果见下表。　20min内漏斗管中液柱上升高度的比较膜材料海带玻璃纸猪膀胱猪肠衣鸡嗉囊鱼鳔鸡蛋膜液柱高度（cm）5.61.13.84.52.46.37.4由表可知，漏斗内液柱上升的速度以鸡蛋膜最快，因此选用鸡蛋膜作为半透膜可以节省了实验教学时间，实验效果比较理想。2.1.3鸡蛋膜材

7、料的优点优点一鸡蛋方便易得，感性直观，不像肠衣、猪膀胱那样不易得到。优点二蛋清和蛋黄还可食用，鸡蛋壳可以说是废物利用，杜绝了浪费，充分利用了资源。优点三鸡蛋膜是一种效率很高的半透膜，实验所用的蔗糖溶液可以比较稀，节省了蔗糖。 2.2鸡蛋膜的制备将鸡蛋钝端处的蛋壳轻轻敲裂，剥落外壳，可见气室，露出鸡蛋的内膜，注意不要弄穿内膜。将鸡蛋尖端处的蛋壳轻轻敲裂，剥落一小块外壳后用尖剪刀剪去直径约为1cm的圆形蛋壳，使之形成一个整齐的小孔，然后稍用力摇动鸡蛋的蛋黄、蛋白，倒出蛋壳（用碗接受后，可供食用，以免浪

8、费），整颗蛋黄不易倒出，可用筷子将蛋黄搅碎，就可方便倒出了。此时可见钝端的内膜因为重力的作用下陷，用手指螺旋状轻压钝端的内膜即可将之与蛋壳分离，得到完好的鸡蛋膜，洗净备用。此法经练习可在五分钟内得到完好的鸡蛋膜，注意指上用力要轻缓，以免压破卵膜。2.3实验改良装置2.3.1实验装置设计将待用的鸡蛋膜套在长颈漏斗的细管端，用细线系好，把熔化的石蜡滴在细管与蛋壳的接缝处，使它完全密封，在长颈漏斗的敞口端缓缓倒入滴加了几滴红墨水的10%的蔗糖溶液。此过程可通过小心捏按鸡蛋膜赶走气泡。把大