逍遥学能 2014-06-30 14:54
今年的高考刚结束，新复课备考又拉开帷幕，作为参与方之一的教师面对当年的高考感慨颇多，感叹命题角度之奇，材料之新，设问之刁，于此同时静下心来审视深思：高考题给我们提供的直观信息和隐含告诉我们的线索、启示及其备考应注意的方向等。总之，作为教育者时刻应注意研究高考、回归教学、服务考生，这才是我们最最重要和迫切的永恒使命。基于此，我就2013年江苏生物考卷第二卷27题谈谈自己的一些想法。
一、原题回访及解析
27．（8分）右图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时液面差为△h，此时S1和S2浓度的大小关系为 。
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 ，两者在物质透过功能上的差异是 。
（3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
实验试剂：蒸馏水，0．3g/L的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液，
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有 （填代号）
②选两片洁净的载玻片， ，在载玻片中央分别滴加 ，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是 。
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 。
【解析】（1）一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1>S2。
（2）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输。
（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3能够通过半透膜，渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差。
②洋葱鳞片叶表皮细胞为成熟植物细胞，能够发生质壁分离和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态。
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除，从而发生质壁分离自动复原的现象。
【答案】（8分）（1）S1>S2 （2）原生质层 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能（3）①X ②标号 蒸馏水 ③质壁分离（4）KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
二、教材模型及其变式
高中生物教材（人民教育出版社）中关于渗透作用给了一个渗透现象模型和半透膜半透性的放大示意图，河北少儿出版社所编的教材中以模拟膜的通透性的实验介绍了渗透现象的模型，同时苏教版对渗透现象的模型也做了图文并行的描述。不管哪个版本教材中，对模型都从模型的构建，实验的进程，实验结果的描述以及最后对实验现象的解释等方面作了系统的介绍（如右图A、B）
学生在学习这一模型时对模型的分析说明理解也很到位，但对该模型中的隐性知识和与此相关的变式稍理解不到位就会出现盲区，如渗透中Δh产生的根本原因、现象发生的条件、U型管和漏斗模型的对接等，象本题考查渗透装置、渗透吸水和失水的条件、半透膜和生物膜本质的差异上作了深刻考察，进而把不很起眼的知识点──半透膜和生物膜本质的差异通过实验做了更深层次的考查，可谓是别具匠心，出题角度新颖，难度适中，综合性很强是一道值得推荐的试题。面对此，我们在了解课本模型的同时更应注重挖掘与此相似的变式模型──U型管（如右下图）。
三、备考启示及策略
1． 关注新课标教材有关模型建构的内容
人教版必修模块的教材给师生提供了丰富的模型教学资源。在实施高中新课程的过程中，教师应该改变传统的教学模式，创造性的使用这些模型资源，引导学生主动参与知识构建过程，让学生通过动手实践，自主探究去获取知识，提高生物科学素养。同时将相关知识以模式图的形式有机关联，既增加了对知识的理解，又体现了将零散知识系统化和体系化的思想。
2、重视培养学生构建模型的能力
模型是学生学习科学知识的重要手段,学生掌握了模型方法能更透彻地理解科学知识。生物图表题既有利于对学生的基础知识、基本技能的考查，又有利于对学生能力诸如识图识表能力、知识迁移能力、收集和整理数据资料的能力、比较、判断、推理、分析、综合概括等思维能力的考查。因此我们在复习时，一要重视读图、析图，有意识地培养学生收集、筛选相关生物资料和相关信息，进而形成相关知识的模型，提高综合分析科学决策的能力；二要对生物模型进行多角度分析，训练学生的发散思维；三要对典型例题和典型错误进行分析，总结归纳基本解题思路及常见陷阱的识别分析，最后实现模型和问题的转换。体现模型作为直观化和简化的研究对象在解决实际问题中的价值。
3．关注生产实例和模型的有机结合
高考考查的大多知识点并不是直接于教科书，而是源于生产生活实践或对教材知识点的扩展和应用。所以在一定程度上来说，将教材模型和生产实践、实例有机结合是对所学知识从理论上升到实践的一个关键。一方面可以提高学生的实践能力，另一方面可以激发学生热爱自然投身实践的激情。
四、历年考题对接
1、(1997年上海)下图中的E、F、G为3个用半透膜制成的小袋，内盛有溶液甲或乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管。E和F体积相同，G体积较大，三者置于盛有溶液的大容器内。原初3个小玻璃管内的液面高度相同。已知三种溶液的水势高低顺序为溶液甲>溶液乙>溶液丙。请回答：
(1)1 h后，管e和管f的液面升降变化是
管e 管f
A．下降 下降
B．下降 上升
C．上升 上升
D．上升 下降
(2)下图中的曲线能显示管f和管g内液面可能变化的是(实线表示管f，虚线表示管g)
2、（2000年上海）鉴别两个不同浓度的蔗糖溶液，写出实验步骤并分析结果，一瓶10%蔗糖溶液，一瓶30%的蔗糖溶液，250L烧杯一只，半透膜制成的透析袋一只，刻度玻璃管一只，细绳一根，支架一只。
3、（2002年河南）现有一种由人工膜制成的袋，为检测淀粉和碘能否透过该膜，现提供试剂和用品如下：铁架台、烧杯和人工膜袋各一个，1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。
（1）请用上述试剂和用品，设计一个实验装置，探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜。请用示意图表示（加图注）。
（2）实验结果预测及分析：
① ，②
③ ④
4、（2005年上海）将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是
5、（2008年江苏）某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
（1）设计出继续实验的简要步骤：
① ；
② 。
6、有一瓶质量浓度为0．01%的葡萄溶液与一瓶质量浓度为0．01%的蔗糖溶液（A瓶与B瓶）的标签被损，设计实验步骤，鉴别其种类 7、现用种类相同、面积不同的半透膜，制成大小不同的袋。不同袋的表面积与体积比值的大小不同(袋的容积越小，表面积与体积的比值就越大，袋的容积越大，表面积与体积的比值就越小)。为探究水分子通过半透膜的速率与袋的表面积与体积比值大小的关系，请你依据所给的材料和用品，设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别提出相应的实验结论。
(1)材料和用品：数量充足、容积不同的半透膜袋、直径和长度相同的玻管、蔗糖溶液、清水、大烧杯等。
(2)方法步骤：___________________。
(3)可能的实验结果及相应的实验结论___________________。
8、如上图所示U型管中间被一种能允许水分子和单糖通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加等质量浓度的蔗糖溶液和葡萄糖溶液
（1）液面高度如何变化，最终哪侧液面较高？
（2）假设半透膜只允许水分子通过，单糖和二糖分子都不能通过。在左侧的蔗糖溶液中加入少量的蔗糖酶（不考虑酶的存在所引起的浓度变化）重新开始实验，液面高度又如何变化，最终哪侧液面较高？
答案：1、A B 2、实验步骤： （1）将一瓶中的溶液倒入烧杯中。
（2）将另一瓶中的溶液倒入透析袋，刻度玻璃管插入袋内溶液中，用线将袋口和玻璃管扎紧。（3）将插有刻度玻璃管的透析袋放入有溶液的烧杯中，垂直固定于支架上，记录玻璃管液面刻度。 （4）一段时间后，观察玻璃管液面刻度，确定液面是升还是降。
结果分析： 如液面升高，则透析袋中的溶液是30%蔗糖溶液，烧杯中的溶液为10%的蔗糖溶液；反之，可推测透析袋中是10%蔗糖溶液，烧杯中的溶液为30%蔗糖溶液。
3、（1）见右图（2）实验结果预测及分析：一段时间后，
①袋内外液体均不变蓝，表明淀粉和碘均不能通过；
②袋内外液体均变蓝，表明淀粉和碘均能通过；
③袋内液体变蓝，袋外液体不变蓝，表明碘能通过，淀粉不能通过；
④袋外液体变蓝，袋内液体不变蓝，表明碘不能通过，淀粉能通过。（注：结果预测应与实验设计一致）
4、B 5、①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化。②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，（60℃～65℃）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀
（2）预测实验现象并作出结论：如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜．
6、步骤1、分别取少量等量的两种溶液，放入两支试管中。2、分别在两支试管中加入等量适量的斐林试剂。3、烧杯中放水，加热到60度左右，将试管放入烧杯中，观察。4、出现砖红色的就是葡萄糖，没有砖红色出现的就是蔗糖。
7、（2）向不同容积的袋中加入适当等量同浓度的糖水，袋口插入玻璃管，扎进袋口，放入等量清水中，过适当时间，观察玻璃管中液面高度，记录。
（3）结果：容积最小的袋子，管内液面最高。
结论：表面积与体积的比值就越大，水分子通过半透膜的速率越快
8、（1）右侧液面先上升后下降，最终左侧液面高于右侧
（2）右侧液面先上升后下降，最终左侧液面高于右侧