2012年5月31日 星期四

實驗3.1 利用透析管示範滲透


生物原理及實驗設計:(7)
透析管具 差異透性(1),因其管壁上有很多細孔,只讓體積細小的分子 (如水分子) 自由地擴散,而不讓大分分 (如蔗糖分子) 穿越。
因此,透析管可以用來示範滲透作用的現象。要觀察滲透作用,可把注滿溶液的透析連接毛細管,如水分子滲透進入透析管,管內體積 增加(1),產生的 水壓/壓力(1) 會把毛細管的水位向上推,反之亦然
為要對比蔗糖溶液的滲透情況,我們要裝置 對照實驗(1)。它與實驗裝置完全相同,唯獨是以 蒸餾水(1) 取代透析管內的蔗糖溶液。

預期結果
蔗糖溶液裝置的毛細管水位會上升(1);而對照裝置的水位則沒有變動(1)

步驟(參考P. 11) (2)
1.      把一條15cm的透析管浸在自來水中,在透析管的其中一端打結。
2.      用滴管把20%蔗糖溶液注入透析管內。
3.      用線把透析管的另一端緊緊繫在毛細管上,然後用蒸餾水沖洗透析管外壁,這樣做的目的是 緊繫透析管兩端可確保透析管沒有滲漏(1)                                                                       

4.      利用蒸餾水清洗透析管壁,這可 避免影響外面溶液 (蒸餾水的濃度(
5.      裝置好後,標記開始時的液面高度。
6.      30分鐘後,標記最後液面的高度。
7.      重覆以上步驟,唯以蒸餾水取代蔗糖溶液。

結果(2)
透析管內蔗糖溶液的滲透情況。
裝置
液面高度改變 (cm)
實驗裝置
上升
對照
無變

結果演繹:(9)
1          寫出導致液面高度產生變化的過程的名稱。     滲透(1)
2          透析管有甚麼特性,促使上述過程發生?         差異透性(1)
3          描述並解釋實驗裝置中毛細管內液面高度的改變
實驗裝置中毛細管內液面高度上升(1),因為蒸餾水的水勢高於蔗糖溶液的水勢(1)水分子沿水勢梯度(1),透過滲透作用淨移動至蔗糖溶液中(1)。產生的水壓把液面高度向上推(1)
4          為什麼經過一段時間後,蔗糖溶液液面不再上升?
毛細管內蔗糖溶液的重量抵消了 (1) 水勢差別所產生的上升壓力 (1)

討論:(10)
5.          如果在透析管內注入濃度更高的蔗糖溶液,結果會如何?試解釋之。
液面將會升得更快 (0.5) 更高 (0.5)因為透析管內與外的水勢梯度更斜(1),滲透作用進行的速率 (0.5) 與程度會更高 (0.5)
6.          如果在透析管內注入蒸餾水,而在燒杯內則注入蔗糖溶液,結果會如何?為什麼?
液面會下降(1),透析管最終會皺縮(1)因為水分子會沿水勢梯度 (0.5) 淨移動離開透析管外 (1)。透析管壓力下降 (0.5)液體重量把液面壓向下(1)
7.          使用毛細管而不用普通玻璃管有何好處?
毛細管的內徑較小(1),液面高度的變化會更明顯(1)

結論:(2)
用透析管分隔蔗糖溶液和蒸餾水時,滲透會發生(1),水分子從蒸餾水向蔗糖溶液淨移動(1)

















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