预测渗透模型中水的移动

在渗透模型中，水会通过部分透性膜，从较稀的溶液净移动到较浓的溶液。要预测方向，就比较两边的溶液，并追踪水，而不是追踪溶质。

这一课建立在用浓度差解释扩散之上，属于跨膜运输。后面解读质量变化数据里的马铃薯数据，也要用同样的推理来读。

怎样判断水的移动方向？

可以把水势想成水分子能多自由地运动。稀溶液里有很多自由的水分子，所以水势高。浓溶液里有更多溶质粒子拉住水分子，所以水势较低。

水顺着自己的梯度移动，从高水势到低水势。所以水从稀的一侧去浓的一侧。

可以按这四步来做：

1. 先看模型说什么能穿过。 如果只有水能穿过，溶质就留在原处。
2. 判断哪一侧溶质更浓。
3. 写出方向： 水从稀的一侧移向浓的一侧。
4. 写出结果： 较浓的一侧体积或质量增加，较稀的一侧减少。

例题详解

以下设定为练习而编。一个由部分透性膜做成的袋子装着 30% 糖溶液，放进一杯纯水中。模型说明：只有水分子能穿过膜。

问题： 预测袋子的质量会怎样变化，并解释原因。

第一步，什么能穿过？ 只有水。糖的分子太大，无法穿过，所以留在袋内。

第二步，哪一侧更浓？ 袋内是 30% 的糖溶液，袋外是纯水，所以袋内溶质更多，水势比袋外的水低。

第三步，方向。 水通过渗透，从纯水（水势较高）穿过部分透性膜进入袋子（水势较低）。

第四步，结果。 进入的水比离开的多，所以袋子吸水，质量增加，而且变得更饱满。

现在把模型反过来：袋内是纯水，烧杯里是 30% 糖溶液。水现在从袋内移出，所以质量减少。规则相同，结果相反，因为较稀的一侧换了位置。

要留意的错误

最常见的错误是说水移向“水更多”的一侧，或者去追踪糖。

错误答案： 袋内糖多，所以糖从袋子移到水里。

模型说明只有水能穿过，所以糖不能移动。这个预测追踪了错误的物质。

改正的方法是先问“什么被允许穿过？”，然后只追踪那种物质。第二个错误是说水“从水少的地方到水多的地方”。坚持用从高水势到低水势，或者从稀溶液到浓溶液，方向就不会错。

自我检测

先试做，再打开答案。

1. 一个袋子装着 10% 盐溶液，放在 20% 盐溶液中。只有水能穿过。水的净移动朝哪个方向？

2. 袋内和烧杯里都是 15% 糖溶液。水的净移动如何？袋子的质量会怎样？

3. 用一句话解释，为什么例题中的袋子会变得更饱满。

下一步

接下来，把渗透和耗能的运动比较，学习区分主动运输与扩散，再做跨膜运输练习题组。想记录重复出现的失误，可以用错题记录与重测队列。

如果方向题还是靠猜，可以在生物线上一对一补习中，让老师一步一步听你的推理，找出是哪一步转错了。