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解读质量变化数据

马铃薯质量表看起来只是算术,但结论取决于你选对了计算方法并仔细读图表。

本页内容
  1. 怎样把表格变成结论?
  2. 例题详解
  3. 要留意的错误
  4. 自我检测
  5. 下一步

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:

  1. 算变化量: 最终质量减初始质量。
  2. 换成百分比变化: 变化量 ÷ 初始质量 × 100。
  3. 看符号: 正数表示得水,负数表示失水。
  4. 与浓度比较: 溶液越浓,预期百分比变化越小。
  5. 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(%)
0.02.502.85+0.35+14.0
0.22.402.58+0.18+7.5
0.42.502.45−0.05−2.0
0.62.602.34−0.26−10.0
0.82.502.15−0.35−14.0

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。

常见问题

为什么用质量变化百分比,而不用原始的变化量?

组织切块的起始质量很少完全相同。百分比变化把每一块与它自己的起始质量比较,所以结果才公平。公式是(最终质量减初始质量)除以初始质量,再乘以 100。

负的百分比变化代表什么?

组织失去了质量,说明它通过渗透作用失去了水。这发生在周围溶液比细胞内容物更浓的时候,水从细胞移出。

怎样估算质量无变化时的浓度?

把百分比变化对浓度作图,读出线与零相交的位置。没有图时,就用零两侧的两个点算出直线估计值。要说明这只是估计,因为真实的线可能是弯的。

为什么称重前要把马铃薯吸干?

表面的液体会增加并不在细胞内的质量。吸干后,测得的质量才反映组织得到或失去的水。每一块都用同样的方法吸干也很重要。

更新于:

下一步

如果你每个计算都会做,但一遇到要把表格变成解释就卡住,一对一的老师可以陪你做自己的数据表,建立一套可以重复使用的步骤。

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