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纯水自由能为什么最大

发布时间:2023-01-23 09:11:05

『壹』 高中生物渗透实验中液面上升的能量来源

高中阶段讲浓度差,其实这里就是一个水势高低问题。(具体计算记不清,可以看黑体字部分,了解吧)水势:水溶液的化学势与同温同压同一系统中的纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商。纯水的自由能最大,水势也最高。溶液中的溶质颗粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比纯水低。将纯水的水势定为零,溶液的水势就成为负值。溶液越浓,水势越低。在一个渗透系统中,水移动方向决定于半透膜两边溶液的水势高低。水势高的溶液的水,流向水势低的溶液。水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象,称为渗透作用在这个装置中,烧杯中纯水的水势高,里面的蔗糖溶液水势低,所以就扩散进去了。

『贰』 水势和渗透压有什么关系

【水势】根据热力学原理,系统中物质的总能量可分为束缚能和自由能,束缚能是不能转化为用于做功的能量,而自由能是在温度恒定的条件下用于做功的能量。一种物质每摩尔的自由能就是该物质的化学势,衡量水分反应或转移能量的高低,用水势表示。水溶液的化学势与同温同压同一系统中的纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商,称为水势。

纯水的自由能最大,水势也最高。溶液中的溶质颗粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比纯水低。将纯水的水势定为零,溶液的水势就成为负值。溶液越浓,水势越低。在一个渗透系统中,水移动方向决定于半透膜两边溶液的水势高低。水势高的溶液的水,流向水势低的溶液。水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象,称为渗透作用。

【渗透压】渗透压是衡量溶液中溶质浓度的一种方法,其计算公式为π=CRT,其中C为溶液中溶质的浓度,R是气体常数,T为热力学温度。由公式可以看出,溶液中渗透压的高低与溶液中溶质粒子的大小、电荷的多少及其化学性质无关,而取决于溶液中溶质粒子的浓度。

在机体内引起渗透压的有效物质包括有机物和无机物。由于体内无机盐的浓度、解离程度都比有机物高得多,所以体液中无机盐提供的渗透压最大,而有机物提供的渗透压很小。

【关系】水势反应水的多少(溶剂的多少),渗透压反应溶质的多少。所以水势越大,渗透压越小;水势越小,渗透压越大。

『叁』 植物靠什么吸收水

双子叶植物根的增粗生长主要是形成层和木栓形成层活动的结果。形成层的发生和活动:在初生生长结束后,首先由保留在初生韧皮部内侧的原形成层细胞进行平周分裂,形成了数个弧形的形成层片段,接着每个形成层片段两端的薄壁细胞也开始分裂,使形成层片段沿初生木质部放射角扩展至中柱鞘处,此时,正对着原生木质部处的中柱鞘细胞也恢复分裂能力,形成形成层的一部分,使整个形成层连接为一波浪状形成层环,由于波状形成层环的凹陷部分产生早,分裂快,且向内产生的次生木质部细胞多于向内产生的次生韧皮部细胞,凹陷部分逐渐向外推移,使整个形成层变为圆筒状,变圆后的形成层进行大量的平周分裂和少量的垂周分裂,向内产生大量的次生木质部,向外产生少量的次生木质部,使根不断地增粗。

在形成层活动的同时,中柱鞘细胞经脱分化,进行平周和垂周分裂,向外产生多层木栓细胞,构成木栓层,向内产生少量的薄壁细胞,构成栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层共同组成周皮。周皮外围的表皮和皮层破裂脱落,木栓形成层的活动有一定的周期性,一般是每年新发生,发生位置逐年向内推移。

根的次生结构自外向内依次为周皮、初生韧皮部(如有,则常被挤毁)、次生韧皮部、形成层和次生木质部。次生木质部则仍保留在中央。

七、侧根是怎样形成的?简要说明它的形成过程和发生位置。

答:侧根是由侧根原基发育形成的。侧根原基由母根皮层以内的中柱鞘的一部分细胞经脱分化、恢复分裂能力形成。

当侧根开始发生时,中柱鞘的某些细胞脱分化、恢复分生能力,最初几次的分裂是平周分裂,以后再向各个方向分裂,产生一团新细胞,形成了侧根原基。侧根原基进一步发育,向母根的一侧生长,逐步分化成根冠,分生区和伸长区。由于侧根不断生长所产生的压力和根冠分泌物质可使皮层和表皮细胞溶解,最终侧根穿过皮层和表皮伸出母根外,侧根伸入土壤前,其成熟区已初步形成,其输导组织与母根的输导组织相通,入土时产生根毛,逐渐形成完整的根尖。

『肆』 一道生物题

水势
1.亦作"水埶"。
2.水流的趋势。
3.指水位或水的流量与冲力。
4.指游水的技能。

5.水势(water potential): 即水的化学势。在同温同压下,每偏摩尔体积水的自由能与1摩尔纯水的自由能之差,称为水势,用符号ψw表示。在植物生理学中,水势是指每偏摩尔体水的化学势(μw)与同温、同压、同一体系中纯水的化学势(μw0)之差除以水的偏摩尔体积所得的商。

在任何状况下,水分流动的方向总是由水势高的地方流向水势低的地方。水势是水分移动的能量基础或基本动力,它造成水分移动的趋势。

因此,水势是一个能判断自然界中水运动方向和限度的物理量,也是植物水分状态的基本度量单位。纯水的自由能最大,水势最高,在常温常压下规定为零,任何溶液的水势因溶质的存在而小于零,为负值。如:

1mol 蔗糖液水势为-2.69MPa
1mol KCl溶液水势为-4.5MPa
海水的水势约为-2.5MPa

水势的单位
(1) 帕(pascle),常用MPa 表示。
1 Mpa=106 Pa, Pa=N·m-2
(2) 曾经使用过的一些水势单位:
巴(bar)、大气压(atm)等;

以上3种单位的换算关系如下:
1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm

『伍』 纯水和溶液的自由能哪个大如何比较

纯水的大,溶液中的溶质颗粒降低了水的自由能。

『陆』 植物细胞为什么吸收水势相同的生长素

因为这样才能保证细胞正常的生理状态。细胞吸水有三种方式:未形成液泡的细胞,靠吸涨作用吸水;液泡形成以后,细胞主要靠渗透作用吸水;与渗透作用无关的代谢性吸水。在这三种方式中以渗透作用吸水为主。渗透作用是水分进出细胞的基本过程,而且水分移动需要能量做功。根据热力学原理,系统中物质的总能量可分为束缚能和自由能,束缚能是不能转化为用于做功的能量,而自由能是在温度恒定的条件下用于做功的能量。一种物质每摩尔的自由能就是该物质的化学势,衡量水分反应或转移能量的高低,用水势表示。水溶液的化学势与同温同压同一系统中的纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商,称为水势。
纯水的自由能最大,水势也最高。溶液中的溶质颗粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比纯水低。将纯水的水势定为零,溶液的水势就成为负值。溶液越浓,水势越低。在一个渗透系统中,水移动方向决定于半透膜两边溶液的水势高低。水势高的溶液中的水,流向水势低的溶液。水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象,称为渗透作用。植物细胞的细胞壁主要是由纤维素分子组成的,它对水和溶质是全通透的。而细胞膜和液泡膜都是半透膜,实际上可以把包括细胞膜、细胞质和液泡膜在内的原生质层当作一个半透膜来看待。液泡里的细胞液具有一定的水势。这样,细胞液、原生质层和环境中溶液之间,便会发生渗透作用。当环境中溶液的水势高,而液泡中细胞液的水势低时,环境中溶液所含的水就会进入细胞中。当然,细胞吸水不仅仅与水势有关,还受到其他因素的影响

『柒』 根系的不同部位吸收水分

吸收水分只跟根茎大小,根毛区大小和多少由关系,和抗旱没有关系。很多抗旱植物抗旱和很多其他原因还有关系的,比如(举个例子:仙人掌)叶子退化为针状用来减少叶片的水分蒸腾掉。
根系吸水的部位
根系从每条根的根尖吸收水分。根尖是指从根的尖端到着生根毛的部位(根毛区)。根毛区以上的部分其根毛已不复存在。当根毛长到一定时间后就枯死,表皮毁坏、脱落,这时皮层的外层细胞(外皮层)的细胞壁发生栓质化代替表皮产生保护作用。外皮层是单层细胞,它排列整齐,没有细胞间隙,由于细胞壁中又加入了栓质(脂类物质),使细胞壁不能透水。因此,根毛区以上的根系没有吸水功能。所以根毛区又是根尖吸水的主要部位。
根系吸水的机理
根系由根尖吸收水分,因此,吸水的机理应从构成根尖的细胞吸水讲起,然后再讲根部的吸水。
植物细胞是一个渗透系统
水分在植物细胞内的运动,是由各部分水的自由能差引起的。自由能就是在恒温条件下,用于作功的能量。在相同温度下,一个系统中一克分子容积的水(溶液)与一克分子容积纯水之间的自由能差数叫水势。纯水的自由能最大,水势也最高(纯水的水势定为0),溶液中的溶质颗粒会降低水的自由能,溶液越浓其水势也越低(溶液水势为负值)。
当两种不同浓度的溶液,被一个半透性膜(溶剂自由通过,溶质通过有很大限制的膜)所分隔时,水分子就会从水势高的区域通过半透性膜向水势低的区域移动,直至二者水势相等为止。这种现象称为渗透作用。
一个具有液泡的成熟细胞,可以把它和它所处的溶液环境看成是一个渗透系统。它的原生质层(质膜、中质和液泡膜)就相当于半透性膜(实际上是一个选择透性膜)。液泡内的细胞液溶解有多种物质,具有较低的水势。这样,环境溶液便会通过原生质层与细胞液之间发生渗透作用。其水分子移动方向决定于细胞与外界溶液的水势差。
根系吸水的动力
根系的吸水可分为主动吸水和被动吸水。
(1)主动吸水
根压是主动吸水的动力。根压就是由于根系的生理活动使液流沿根部上升的压力。目前对于主动吸水的机理还未完全清楚,但渗透作用是起着重要的作用的。由于根部导管周围活细胞代谢活动的结果,不断向导管内分泌无机盐及简单的有机物,使导管内的水势下降,成为低水势的区域。
(2)被动吸水
由于枝叶的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力,是根系被动吸水的动力。蒸腾作用是指植物体内的水分以气体状态散失到体外的现象。蒸腾作用主要通过叶片的气孔进行。在陆生植物中,其体内的水分只有一小部分用于代谢活动,绝大部分都是通过蒸腾作用散失到体外。过度的蒸腾会使植物体内水分缺乏。但正常的蒸腾作用对植物是有利的。其中之一是,它与植物吸水有极重要的关系。叶片蒸腾时,气孔下腔附近的细胞失水使水势下降,它便从邻近细胞吸水,通过质外体、导管、最后根部从土壤中吸水。蒸腾越强、失水就越多,水势越低、蒸腾拉力就越大。
植物的根系吸水,一是由根压引起的主动吸水,一是由蒸腾拉力引起的被动吸水。两者谁占主导地位则决定于植物的蒸腾强度。一般在早春,多年生植物的叶片还未开放以前及土壤水分充足、大气湿度大、土温高蒸腾作用较小时,根压是水分上升的主要动力。在植物生长的旺盛时期,蒸腾强度较大时则以蒸腾拉力的被动吸水为主。

『捌』 生物 在同温同压下,纯水与不同浓度的水溶液比较,水势最高的是

纯水

在等温等压下,体系(如细胞)中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差。用符号ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的运动需要能量作功,所以水分的移动和平衡是一个属于“能学”的问题,长期以来误用力(如吸水力)的概念来描述。60年代以后,植物生理学中,关于水分进出细胞的问题,普遍采用水势的概念,水势概念是从热力学的基本规律中推导出来的,它由自由能、化学势引伸而来。水势是推动水分移动的强度因素。可通俗地理解为水移动的趋势。水总是由高水势处自发流向低水势处,直到两处水势相等为止。任何含水体系的水势,要受到能改变水自由能的诸因素(如溶质、压力等)的影响,使体系的水势有所增减。例如溶于水的溶质能降低体系的自由能,使水势降低。纯水的水势被规定:在标准状况下(在一个大气压下,与体系同温度时)为零。这里说的纯水是指不以任何方式(物理或化学)与其他物质结合的纯的自由水。它“无牵无挂”所含自由能最高,所以纯水的水势最高。当纯水中溶有任何物质时,由于溶质(分子或离子)与水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水势比纯水低。溶液的溶质越多,溶液的水势越低。 如: 1mol 蔗糖液水势为-2.69MPa 1mol KCl溶液水势为-4.5MPa 海水的水势约为-2.5MPa 水势的单位 (1) 帕(pascle),常用MPa 表示。 1 Mpa=106 Pa, Pa=N·m-2 (2) 曾经使用过的一些水势单位: 巴(bar)、大气压(atm)等; 以上3种单位的换算关系如下: 1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm

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