周芳

一、滲透實(shí)驗(yàn)在教材中的作用

滲透實(shí)驗(yàn)，是讓學(xué)生通過觀察分析滲透現(xiàn)象進(jìn)而認(rèn)識半透膜的作用，理解滲透作用的概念及其發(fā)生的條件，為講述細(xì)胞的吸水和失水打好基礎(chǔ)，本節(jié)內(nèi)容無論是在醫(yī)用化學(xué)教材或是中學(xué)生物教材中即是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。

二、滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的背景和思路

學(xué)生沒有感性認(rèn)識，使知識較為抽象。我又找來高中生物課本，第一冊第四章細(xì)胞的輸入和輸出，第一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例。按照課本中實(shí)驗(yàn)去做，即如圖所示在一個(gè)長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)往入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后，會出現(xiàn)如左圖所示現(xiàn)象。

按上述實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜如滴管往球型漏斗加液體困難。玻璃紙不易固定在長頸漏斗上，易漏水。由于球型漏斗內(nèi)液體受到向下的重力。所以實(shí)驗(yàn)時(shí)間長，現(xiàn)象不明顯，成功率低。后來我又查了很多資料，看了很多改進(jìn)的滲透實(shí)驗(yàn)，如半透膜用雞蛋膜代替，但雞蛋膜易破。用動物腸衣代替，動物腸衣較厚。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不明顯，并且沒有滲透壓的實(shí)驗(yàn)。針對上述現(xiàn)象，我用生活中廢舊用品設(shè)計(jì)了一個(gè)微型實(shí)驗(yàn)裝置，可同時(shí)完成滲透及滲透壓實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象明顯，成功率高。

一、實(shí)驗(yàn)用品

1、眼藥水瓶（1個(gè)）

2、1ml的注射器（1支）

3、塑料杯子（1個(gè)）

4、乳膠管（1節(jié)）

5、橡皮筋

6、魚鰾（1個(gè)）

7、食鹽水（0.3g/ml）

8、紅墨水

二、實(shí)驗(yàn)裝置圖如下所示

三、實(shí)驗(yàn)過程

1、先在眼藥水瓶身處剪一小方口，然后用魚鰾從瓶底包住至瓶口，并在瓶頸處用橡皮筋扎緊。

2、在注射器的尾部剪一小口，并把活塞拉到小口處，注射器頭部用膠管與藥瓶蓋管口相連接。

3、打開瓶蓋放入滴有紅墨水的食鹽水接近瓶口處，然后蓋上注射器瓶蓋，把安裝好的眼藥水瓶放入盛清水的小杯子中，注意杯中水的液面與眼藥水管口鹽水液面相平衡。

4、當(dāng)水柱升到0.1刻度時(shí)，記下時(shí)間，3min后可觀察到注射管內(nèi)，水柱上升約0.2ml，隨時(shí)間延長注射管內(nèi)液體逐漸上升，5min上升到0.25ml，10min約上升到0.4ml，15min上升到0.52ml，并可記錄下每分鐘水柱上升的體積，滲透現(xiàn)象十分明顯。

5、當(dāng)注射器的水柱上升到一定高度時(shí)（假設(shè)水柱不在上升時(shí)），輕輕推注射器活塞，可以看到水柱逐漸下降，當(dāng)水柱下降到與杯子液面相平衡時(shí)，停止推動，這個(gè)壓力就是滲透壓。

四、實(shí)驗(yàn)原理

滲透實(shí)驗(yàn)：由于眼藥水瓶中溶液的滲透濃度高于杯子中水的滲透濃度，水就會通過魚鰾（半透膜），進(jìn)入眼藥水瓶中，即溶液中的溶劑（水分子）從低濃度一側(cè)透過半透膜進(jìn)入高溶液一側(cè)，使眼藥水瓶中液體上升。

滲透壓實(shí)驗(yàn)：當(dāng)推動注射器活塞時(shí)，增大壓強(qiáng)，使注射器內(nèi)的大氣壓大于外部的大氣壓，注射器內(nèi)的液體，從眼藥水瓶中排到了塑料杯中。

五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)

1、實(shí)驗(yàn)所需的用品是眼藥水瓶、小型注射器、魚鰾、橡皮筋、紅墨水、小杯子，簡單、易找、不易碎、易安裝。

2、眼藥水瓶從側(cè)邊開口，不是瓶底，減小向下的重力，可加快滲透速度。

3、從眼藥水瓶口加入食鹽水，避免用滴管加入食鹽水麻煩。

4、用食鹽代替蔗糖，可增加滲透濃度，加快滲透速度。

5、取下注射器活塞，可用于生物滲透實(shí)驗(yàn)。加上注射器活塞，可同時(shí)完成無機(jī)化學(xué)中滲透及滲透壓實(shí)驗(yàn)。

6、滲透實(shí)驗(yàn)不僅可以定性還可以定量，測出液體隨時(shí)間上升的體積。

7、直觀呈現(xiàn)滲透壓的實(shí)驗(yàn)，并可進(jìn)行滲透壓的計(jì)算。

8、實(shí)驗(yàn)微型，藥品用量少，操作簡單。

9、實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，5分鐘就可看到明顯現(xiàn)象，成功率高。

10、利用該裝置可進(jìn)一步研究滲透壓與不同溶液、不同濃度、不同溫度的關(guān)系（即進(jìn)行不同條件下，滲透實(shí)驗(yàn)的定量測定）

11、本實(shí)驗(yàn)既適于教師演示實(shí)驗(yàn)，也適于學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

12、本實(shí)驗(yàn)既適于醫(yī)藥化學(xué)課、無機(jī)化學(xué)課，也適于中學(xué)生物課。應(yīng)用范圍廣，實(shí)用性強(qiáng)，有推廣的價(jià)值。