质量变化数据记录的是组织放入不同浓度溶液前后的质量。要解读它,就要先算出每一块的质量变化百分比,再把变化的正负和大小与水的移动方向联系起来。
这一课把预测渗透模型中水的移动用到数字上,属于跨膜运输。
怎样把表格变成结论?
每次都按同样的步骤:
- 算变化量: 最终质量减初始质量。
- 换成百分比变化: 变化量 ÷ 初始质量 × 100。
- 看符号: 正数表示得水,负数表示失水。
- 与浓度比较: 溶液越浓,预期百分比变化越小。
- 联系模型: 用水势解释水的移动方向。
为什么用百分比?
如果两块组织的起始质量不同,原始增加量就不是公平的比较。
A 块从 2.0 g 开始,增加 0.30 g,即 0.30 ÷ 2.0 × 100 = 15%。B 块从 3.0 g 开始,增加 0.36 g,即 0.36 ÷ 3.0 × 100 = 12%。B 的原始增加量更大,但 A 按比例增加得更多。
例题详解
以下数据为练习而编。把马铃薯圆柱称重,放进蔗糖溶液一小时,吸干后再称重。
| 蔗糖(mol/dm³) | 初始质量(g) | 最终质量(g) | 变化(g) | 变化(%) |
|---|---|---|---|---|
| 0.0 | 2.50 | 2.85 | +0.35 | +14.0 |
| 0.2 | 2.40 | 2.58 | +0.18 | +7.5 |
| 0.4 | 2.50 | 2.45 | −0.05 | −2.0 |
| 0.6 | 2.60 | 2.34 | −0.26 | −10.0 |
| 0.8 | 2.50 | 2.15 | −0.35 | −14.0 |
第一步,核对计算。 0.2 时:变化是 2.58 − 2.40 = +0.18 g,0.18 ÷ 2.40 × 100 = 7.5%。0.6 时:变化是 2.34 − 2.60 = −0.26 g,−0.26 ÷ 2.60 × 100 = −10.0%。
第二步,描述趋势。 随着蔗糖浓度上升,质量变化百分比从 +14.0% 降到 −14.0%。
第三步,解释。 在纯水(0.0)中,外面溶液的水势比细胞内容物高,所以水通过渗透进入,质量上升。在 0.8 mol/dm³ 蔗糖中,外面的水势较低,所以水离开,质量下降。
第四步,估算无变化点。 线在 0.2(+7.5%)和 0.4(−2.0%)之间穿过零。这一步总共下降 9.5 个百分点。零点在这段的 7.5 ÷ 9.5 = 0.79 处,所以 0.2 + 0.79 × 0.2 = 0.358,约为 0.36 mol/dm³。
第五步,解读估算值。 在约 0.36 mol/dm³ 时,溶液的水势与马铃薯细胞大致相同,所以水没有净移动。这是两点之间直线得出的估计。
要留意的错误
一个常见错误是,在起始质量不同时比较原始变化量。
错误答案: 圆柱 B 增加了 0.36 g,圆柱 A 只增加了 0.30 g,所以 B 所在的溶液更稀。
起始质量分别是 3.0 g 和 2.0 g,所以原始增加量不是公平的比较。A 增加了 15%,B 增加了 12%。
改正的方法是使用百分比变化,并且让结论保持适度:A 按比例增加得比 B 多。第二个常见失误是漏掉负号,把失去变成了得到。
自我检测
先算,再对照。
1. 一个圆柱的初始质量是 3.20 g,最终质量是 3.68 g。求质量变化百分比。
查看答案
变化 = 3.68 − 3.20 = 0.48 g。百分比变化 = 0.48 ÷ 3.20 × 100 = +15%。
2. 一个圆柱的初始质量是 2.80 g,最终质量是 2.52 g。求百分比变化并说明它显示了什么。
查看答案
变化 = 2.52 − 2.80 = −0.28 g。百分比变化 = −0.28 ÷ 2.80 × 100 = −10%。圆柱通过渗透失水,所以溶液比细胞内容物更浓。
3. 图上有两个点:0.2 mol/dm³ 时是 +6%,0.4 mol/dm³ 时是 −4%。估算质量无变化的浓度。
查看答案
总差是 10 个百分点。零点在 6 ÷ 10 = 0.6 处,所以 0.2 + 0.6 × 0.2 = 0.32 mol/dm³(估计值)。
下一步
接着看这类数据能说明什么、不能说明什么:区分细胞反应与整个生物体的结论。然后使用跨膜运输练习题组,并把失误记在错题记录与重测队列里。
学生常常记得公式,但表格一换形式就丢分。我们的老师在生物线上一对一补习中,可以给你新的表格,并观察你怎么处理。